在煉油和石油化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中，據(jù)稱催化過程占90％以上。60年代，F(xiàn)AV型沸石應(yīng)用于催化裂化，不僅帶來了驚人的經(jīng)濟(jì)效益，而且有力地促進(jìn)催化裂化技術(shù)突躍性發(fā)展，進(jìn)入21世紀(jì)后催化技術(shù)對石化工業(yè)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)效益的提高仍有至關(guān)重要的作用。就全球煉油催化劑市場而言，預(yù)計(jì)到2005年加氫處理催化劑的銷售額將達(dá)到9．65億美元，催化裂化劑銷售額將達(dá)到8．04億美元，加氫裂化催化劑銷售額將達(dá)到1．34億美元，重整催化劑銷售額將達(dá)到1．34億美元，其他各種催化劑，如異構(gòu)化、醚化、制氫、硫磺回收等為6．43億美元。如此博大的市場，作為催化劑的生產(chǎn)廠家，如何選擇合理的造粒技術(shù)尤為重要。

1 成型造粒技術(shù)

        成型造粒技術(shù)是各類粉體、顆粒、溶液或熔融原料在一定外力作用下互相聚集，制成具有一定形狀、大小或強(qiáng)度的固體顆粒的單元操作過程。該技術(shù)有以下幾種類型：

        a．壓縮成型。將一定濕度的粉體放在一定形狀、封閉的模具中，通過外部施加壓力，使粉體團(tuán)聚、壓縮成型的方法。

        b．?dāng)D出成型。將粉體和適量助劑經(jīng)充分捏合后，濕物料送入擠條機(jī)，在外部擠壓力的作用下，粉體將與模具孔開孔相同的截面形狀(圓柱形、三葉型、四葉型)從另一端排出。

        c．轉(zhuǎn)動成型。將粉料和適量水(或粘結(jié)劑)送入轉(zhuǎn)動的容器中，粉體微粒在液橋和毛細(xì)管力作用下團(tuán)聚一起，形成微核，在容器轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的摩擦力和滾動沖擊作用下，不斷地在粉體層回轉(zhuǎn)、長大，最后成為一定大小的球型顆粒。

        d．噴霧干燥成型。采用霧化器將原料漿液分散成霧滴，并用熱風(fēng)干燥霧滴，生成粉狀、微球狀產(chǎn)品，該類產(chǎn)品適用于流化床反應(yīng)器。

2 造粒設(shè)備的比較

        固體催化劑各種造粒設(shè)備的具體情況見表1。

        表1 各種造粒設(shè)備的詳細(xì)比較

	名稱	工作結(jié)構(gòu)示意圖	工作原理	優(yōu)缺點(diǎn)	使用場合	設(shè)備生產(chǎn)廠家舉例
擠出成型設(shè)備	單螺桿擠出機(jī)		混合好的物料在料斗內(nèi)有旋轉(zhuǎn)螺紋送入擠出筒，在筒內(nèi)獲得能量，產(chǎn)生一定壓力，有模板處擠出，形成一定形狀	結(jié)構(gòu)簡易，維修簡單，成本低；被加工物料易粘到螺桿上，形成抱桿而不出料	條形分子篩和催化劑生產(chǎn)	南京三普造粒公司，美國BONOT公司，淄博國英配件公司
	雙螺桿擠出機(jī)		混合好的物料在料斗中，送入具有兩根平行螺桿的料筒中，由于螺桿對轉(zhuǎn)，將物料帶入擠出筒，在筒內(nèi)獲得能量，產(chǎn)生一定壓力，由模板處擠出，形成一定形狀	結(jié)構(gòu)簡易，維修簡單，成本低，被加工物料被兩螺桿根部互相清理，不易形成抱桿現(xiàn)象	粘性較大的條形催化劑的生產(chǎn)	華南理工大學(xué)
	柱塞型擠出機(jī)		由連桿機(jī)構(gòu)推動活塞（沖頭）往復(fù)運(yùn)動，將物料在模式槽中想前推進(jìn)，壓實(shí)，從前端孔板模具處擠壓出圓柱形或環(huán)形條狀物	結(jié)構(gòu)簡易，成本低，可生產(chǎn)出形狀獨(dú)特的條狀物，但磨損件多，維修費(fèi)用高	特殊形狀條形催化劑的生產(chǎn)	吉林省恒利機(jī)械制造有限公司
	滾輪擠出機(jī)		利用兩個互相嚙合的旋轉(zhuǎn)齒輪，齒輪的齒底鉆有所要成形狀的很多小孔，當(dāng)物料從上不送到齒輪上后，通過嚙合，將物料從齒輪的齒底小孔擠出，有齒輪內(nèi)側(cè)的刀具將條狀物切割成一定長度的產(chǎn)品	結(jié)構(gòu)簡易，成本低，維修簡單，產(chǎn)品整齊，使用范圍窄	粘性處于中等的細(xì)條形催化劑的生產(chǎn)	南京三普造粒有限公司
壓縮成型設(shè)備	旋轉(zhuǎn)式壓片機(jī)		通過上下沖頭在沖模內(nèi)上下運(yùn)動，對物料進(jìn)行壓縮成型	制品的粒徑、形狀比較整齊，陰模和陽模磨損快，維修成本高	金屬氧化物含量較高的粒子催化劑的生產(chǎn)	吉林省恒利機(jī)械制造有限公司
	對輥式壓塊機(jī)		物料從上不送到兩根直徑相同的輪輥之間，兩輪以相同轉(zhuǎn)速做相反向內(nèi)旋轉(zhuǎn)，輪輥表面上有規(guī)則的排列許多形狀、大小相同的穴孔，這樣物料被輪輥咬入、壓縮成團(tuán)塊狀	結(jié)構(gòu)簡易，成本低，維修簡單，產(chǎn)品整齊，使用范圍窄	金屬氧化物含量較高的粒子催化劑的生產(chǎn)	自制
	轉(zhuǎn)盤式滾球機(jī)		在傾斜的轉(zhuǎn)盤中加物料，和事先制作好的種子球一起旋轉(zhuǎn)，同事在物料上噴入適量水（或粘結(jié)劑），通過不斷旋轉(zhuǎn)，一段時間的生長后看行程一定大小的球狀排出轉(zhuǎn)盤	處理量大，粉塵較大	各種球形分子篩和催化劑的生產(chǎn)
轉(zhuǎn)動成型設(shè)備	糖衣鍋滾球機(jī)		在傾斜的轉(zhuǎn)盤中加物料，和事先制作好的種子球一起旋轉(zhuǎn)，同事在物料上噴入適量水（或粘結(jié)劑），通過不斷旋轉(zhuǎn)，一段時間的生長后看行程一定大小的球狀排出轉(zhuǎn)盤	結(jié)構(gòu)緊湊，成本低，維修簡單，操作簡單，產(chǎn)量有限，勞動強(qiáng)度大	批量小，球形分子篩和催化劑的生產(chǎn)	江蘇泰興藥機(jī)廠
	轉(zhuǎn)筒式成球機(jī)		粉料從圓形筒體的高端加料槽加入，筒內(nèi)物料連續(xù)不斷地被筒體翻動，并與噴入的粘接劑接觸，借圓筒的回轉(zhuǎn)不斷前進(jìn)，粒子不斷長大，最后較大的球粒從低的一段排出	成本高，自動化程度高，粉塵污染便于控制	大批量連續(xù)生產(chǎn)各種球形分子篩和催化劑	根據(jù)工藝條件自制
	齒輪式成球機(jī)		將物料放入料斗內(nèi)，通過擠出機(jī)，模板為單孔或者幾孔，出挑后送到一對反向旋轉(zhuǎn)的齒輪，該對齒輪同事又做軸向西東，通過這種運(yùn)動將條形變成球形，最后篩選出成品	自動化程度高，設(shè)備集擠條與成球?yàn)橐惑w，粉塵污染便于控制，技術(shù)含量高	批量連續(xù)生產(chǎn)粘性較好的球形分子篩和催化劑
噴霧干燥成型設(shè)備	氣流式噴霧干燥機(jī)		潔凈空氣加熱后引入二流體（或三流體）噴嘴，將各種料液物化成微小液滴，蒸發(fā)掉液料中的水分（或溶劑），得到粉狀產(chǎn)品	實(shí)驗(yàn)型多品種，低溫干燥應(yīng)用廣，噴嘴結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，運(yùn)行費(fèi)用低	對粘性大、膏狀、漿糊狀物料效果佳	常州萬青加熱設(shè)備廠
	壓力式噴霧干燥機(jī)		料液由泵送至干燥器的離心霧化器，是料液噴成績效的霧狀液滴，料液和熱空氣并流接觸，在極端事件內(nèi)干燥為粉末狀成品。成品由干燥塔底部和旋風(fēng)分離器排出。	生產(chǎn)過程簡單，操作控制方便，適宜連續(xù)控制生產(chǎn)	有一定強(qiáng)度和磨耗要求較高的粉末狀催化劑	常州統(tǒng)一能源設(shè)備廠
	旋轉(zhuǎn)式噴霧干燥機(jī)		將物料送入高速旋轉(zhuǎn)的霧化器內(nèi)，在離心力的作用下使料液物化，在和熱空氣并流接觸，干燥為粉末狀成品	操作簡單，適應(yīng)性強(qiáng)，操作彈性大，產(chǎn)品分布均勻，操作壓力低	機(jī)械強(qiáng)度要求不很高的催化劑	常州統(tǒng)一能源設(shè)備廠

        表中任何一種擠出機(jī)都不是萬能的，都不能適應(yīng)所有催化劑產(chǎn)品的生產(chǎn)，若使單螺桿擠出機(jī)能生產(chǎn)多種類型的產(chǎn)品，可進(jìn)行下列改進(jìn)：
        a．將單螺桿擠出機(jī)的螺桿制作成多段，且各段螺距可不完全相同，這樣就成變螺距單螺桿擠出機(jī)。
        b． 在擠出筒上安裝可調(diào)整削釘，這樣可破壞物料與螺桿的粘合，避免物料隨螺桿同步旋轉(zhuǎn)而喪失軸向移動和擠出能力的情況。
        c．進(jìn)料斗內(nèi)安裝異向旋轉(zhuǎn)拔叉，可防止物料架橋。

3 結(jié)束語

        綜上所述，生產(chǎn)條形產(chǎn)品要選用擠出成型設(shè)備，生產(chǎn)球形產(chǎn)品要選用轉(zhuǎn)動成型設(shè)備，生產(chǎn)粉末狀產(chǎn)品要選用噴霧干燥設(shè)備。當(dāng)然選用成形設(shè)備前必須做大量的試驗(yàn)工作；若產(chǎn)品末定型時，先考察有無先例，如有類似工藝流程，可借鑒現(xiàn)成的催化劑形狀，進(jìn)行開發(fā)研制。

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