ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Машины и устройства для формовки и гранулирования из "Технология катализаторов" Формовка и гранулирование служат для получения контактной массы в виде частиц определенной формы и размеров, обеспечивающих необходимые кинетические параметры проведения каталитического процесса (скорость, избирательность и др.) при допустимых энергетических затратах на преодоление гидравлического сопротивления слоя катализатора и высокой его прочности. [c.223] Катализаторы выпускают в виде порошков, зерен неправильной формы, цилиндров, таблеток, колец, сфер, сотовых блоков и пр. [c.224] Порошкообразные и кусковые катализаторы, применяемые в жидкофазных процессах, обычно получают измельчением термообработанной контактной массы в мельницах или дробилках. Катализаторы микросферической формы получают путем сушки суспензий на распылительных сушилках. Для выпуска катализаторов правильной геометрической формы применяют различные формовочные машины и устройства. Несмотря на многообразие конструктивного оформления, в основу работы этих машин положен один из следующих способов формовки коагуляция, обкатка, выдавливание (экструзия) и прессование. Вопросы проведения коагуляции и конструктивного оформления процесса изложены на примере алюмосили катных катализаторов и носителей в главе 3, а также в работе [196]. [c.224] Шарикоделательные машины. Простейшей машиной для получения частиц сферической формы является тарельчатый гранулятор, работа которого основана на самозакатке увлажненных порошковых композиций на наклонной вращающейся тарелке- [196]. Например, для гранулирования порошковых алюмооксидных материалов используют тарельчатые грануляторы с диаметром тарелки 1000 мм, вращающейся с частотой 14—17 об/мин. Размер получаемых шариков 2—7 мм, причем доля целевой фракции (3—5 мм) составляет менее 80 %. Высокая неоднородность гранул по диаметру, нестабильность в работе ограничивают область применения таких грануляторов в катализаторных производствах. [c.224] Наиболее совершенная машина для закатки сферических гранул представлена на рис. 4.33 [197]. Машина состоит из двух основных узлов вертикального экструдера с неподвижным шнеком 3 и вращающимися с частотой 20—30 об/мин корпусом 2 и фильерной головкой 6 вращающихся барабанов 7 к 8 с кольцевыми канавками на цилиндрических поверхностях, соприкасающихся друг с другом по образующей. [c.224] Прессы для формовки цилиндрических гранул. В этих машинах формовку проводят путем выдавливания влажной катализаторной массы через отверстия формующей головки с последующим разрезанием жгутов на грануляционных устройствах. По принципу создания давления, необходимого для экструзии, различают шнековые (червячные) и поршневые винтовые или гидравлические машины. Грануляционные устройства, применяемые в катализаторных производствах, и комплектующие экструзионные машины разделяются на ножевые, дисковые, струнные и барабанные. В ножевых устройствах (рис. 4.34, а) резка жгутов осуществляется ножами, установленными на вращающемся роторе в радиальном направлении. Частота вращения ротора 10— 150 об/мин (в некоторых до 1550). Плоскость вращения перпендикулярна направлению движения жгутов. Длина гранул определяется скоростью экструзии, частотой вращения ротора и числом ножей, установленных на роторе. В струнных устройствах (рис. 4.34, б) жгут разрезает струны, натянутые между двумя вращающимися дисками (кольцами). Плоскость вращения колец параллельна направлению движения жгута. В дисковых грануляторах (рис. 4.34, в) функции ножей выполняют вращающиеся с частотой 150—400 об/мин диски. [c.225] Основное количество катализаторов, производимых с использованием шнековых машин, выпускается в виде цилиндрических гранул. Шнековые формователи, как показана в работе [199] на примере формовки ванадиевых катализаторов, могут успешно применяться для получения трубчатого катализатора, а также гранул более сложной геометрической формы. На производительность машины и эксплуатационные качества трубчатых катализаторов большое влияние оказывает конструкция и соотношение геометрических размеров фильеры, формирующей трубчатую форму. [c.228] Применяемые в катализаторных производствах шнековые машины имеют производительность от 30 до 800 кг/ч, диаметры шнеков от 60 до 200 мм, их частота вращения 25—70 об/мин. Они обеспечивают получение гранул диаметром от 1,3 до 17 мм. [c.228] Поршневые гидравлические машины обеспечивают производительность до 350 кг/ч. При диаметре поршней 120— 150 мм они обеспечивают усилие прессования 50—80 т. Габариты машины несколько больше, чем У шнековых экструдеров, из-за необходимости насосного блока. [c.228] В Приемный бункер по лотку 13. Глубина заполнения матрицы и степень сжатия пресс-порошка регулируются положением нижних пуансонов и нижнего копира на участке прессования. [c.230] Для поддержания давления прессования в заданных пределах и предохранения исполнительных механизмов от перегрузки на многих конструкциях машин устанавливают механические, гидравлические или гидропневматические компенсаторы давления с выводом регистрирующего манометра на пульт управления. [c.230] Увеличение диаметра прессующих роликов способствует снижению контактных напряжений при прессовании, улучшает качество таблеток и повышает долговечность узла прессования. Однако при этом увеличиваются габариты и масса машины. Для машин с усилием прессования до 15 т радиус ролика не должен превышать 150 мм. [c.231] В различных катализаторных производствах нашли применение отечественные машины типа Б001Б производительностью 25 000—50 000 табл/ч, РТМ-28 (20 000—30 000 табл/ч), РТМ-41 (до 200 ООО табл/ч) и ТП-40М (70 000—100 ООО табл/ч) и др. [c.231] Эксплуатационные характеристики роторных машин представлены в табл. 4.5. [c.231] Необходимая стабильность качества таблеток обеспечивается при допуске на длину пуансонов менее 0,05 мм. Шаг по матрицам определяется наружным диаметром матрицы и толщиной перемычки между отверстиями под матрицы. Допустимые концентрации напряжений в матрице обеспечиваются при отношении шага к диаметру матрицы, равном 1,12—1,3. При этом отношение диаметра таблетки к диаметру матрицы составляет 0,45—0,6. [c.232] В современных образцах роторных машин регулирование высоты таблеток и давления прессования осуществляют с помощью серводвигателей, управляемых с пульта. Они снабжены устройствами для отбраковки некондиционных таблеток, получаемых в период настройки машины, счетчиком числа таблеток, системой пылеудаления из рабочих зон. Значительно упрощен контроль за состоянием основных узлов машин и их эксплуатационное и профилактическое обслуживание. [c.232] Окружная скорость ротора ограничивается двумя основными технологическими факторами допустимой скоростью прессования и возможностью обеспечения требуемой дозировки при заполнении матриц пресс-порошком. Большинство машин эксплуатируется при скорости 0,2—0,45 м/с. [c.232] Необходимым условием повышения производительности машин и качества таблеток является предварительная подготовка порошков перед прессованием в устройствах для уплотнения порошков. [c.232] Устройства для уплотнения порошков с малой сыпучестью устанавливают перед таблеточными машинами. Уплотнение целесообразно проводить в две стадии, включающие предварительное обезгаживание материала и подпрессовку его при помощи жестких вращающихся валков. Степень уплотнения, достигаемая на уплотнителях, зависит от дисперсности порошка. В среднем порошок уплотняется в 1,3—1,5 раза. В некоторых конструкциях машин, например У-210 (СССР), VP150-E515 (ФРГ) и др., подготовка порошка перед таблетированием включает операции прессования порошков в брикеты или ленту на валковом прессе, измельчения брикетов, рассева гранулированного порошка 202]. Типичная схема такого уплотнителя показана на рис. 4.39. [c.232] Производительность отмеченных выше двух марок уплотнителей 100—200 кг/ч, усилие прессования 10—15 т, размер гранулированных частиц 1—3 мм, занимаемая площадь, 6—3 м . [c.232] Вернуться к основной статье