银催化剂新型重力掺混装置研究

银催化剂新型重力掺混装置研究

郭念甍

中石化催化剂（天津）有限公司  天津  300270

摘要：在借鉴其它行业重力掺混技术的基础上，本文开发了一套验装置，并进行了相关实验验证。结果表明，新型银催化剂重力掺混装置可满足银催化剂的掺混要求，且工艺简洁，可推广使用。

关键词：银催化剂；重力掺混；掺混料仓

1前言

在银催化剂生产过程中，为使单位体积内成分含量接近，需要对成品进行掺混。现有掺混工艺为将物料按照不同成分含量进行组批掺混。这种掺混工艺操作复杂，效率底。因此，为提高掺混效率，探索新的掺混工艺具有重要意义。

2粉体重力掺混料仓简介及银催化剂掺混技术现状

2.1粉体重力掺混料仓简介

重力掺混料仓从结构上主要分为二类，单管式和多管式［1］。单管式掺混料仓是在料仓中心安装一根掺混管，多管式重力掺混料仓是在单管式重力掺混料仓的基础上发展起来的，在料仓内部安装了多根掺混管［2］。本次研究采用多管式重力掺混料仓结构。

2.2银催化剂掺混技术现状

现有的银催化剂掺混工艺为将银催化剂成品根据其成分含量平均分成n等份，投入到n个容器内，再加入到一台混合器内，进行掺混。为提升掺混效果，需多次重复此过程。该掺混工艺是通过物料反复分离－混合过程实现掺混，效率低，操作复杂。

3银催化剂掺混工艺研究

3.1银催化剂物料特性

银催化剂为圆柱状颗粒，直径为6~10mm，高度约为6~10mm，散堆密度约为500~1000kg/m³。

3.2银催化剂掺混工艺选择

3.2.1掺混管型式选择

常见的掺混腔结构有中心管式掺混管和贴壁式掺混管。考虑到银催化剂颗粒形状，为防止堵塞，选择中心管式结构。

3.2.2掺混管直径、数量选择

根据银催化剂颗粒的大小、流动性等特性，本次实验选择掺混管直径为A,掺混管束数量为B。

根据以上数据制作一套实验装置，开展实验验证。

3.3银催化剂掺混效果验证

银催化剂为白色颗粒，为方便验证，采用染色追踪颗粒法进行实验。

实验步骤：称取100kg载体，平均分成4份，每份25kg。将其中3份载体分别染成绿色、红色和粉色。投入实验装置进行掺混。

对掺混后载体进行取样分析。随机抽取5组样本，每组100g。观察每组样本中各种颜色颗粒数量，进行混合度分析。

表1  样品浓度统计

对以上数据进行混合度分析。本次主要分析不同颜色颗粒的混合情况，采用粉体混合度分析方法和评价标准。  
                                      公式1

其中           

式中：      M—混合度；

            S—混合终了状态，某种颜色物料浓度的标准偏差；

            So—混合初始状态，某种颜色物料浓度的标准偏差；

            —样本中，某种颜色物料浓度的理论平均值；

            —混合初始状态，某种颜色物料浓度的理论平均值；

            Xi—第i个样本中，某种颜色物料浓度的实际数值；

            n—样本数量；

表2  粉体混合质量评价标准

本次计算以样本中白粒的的混合度为依据进行优劣评价。初始状态时，白粒与其余颜色颗粒处于完全分离状态，10个样本中，白粒理论占比都为1/4,可以计算出So为0.433。根据表2中数值可计算出10个样本中白粒的标准偏差S为0.0145,因此推出白粒的混合度为0.967，查看表2可知，混合效果理想。

4结论

（1）本文开发了一套银催化剂掺混装置，结构型式为中心管式，掺混管直径为A,掺混管束数量为B。

（2）与原有掺混工艺相比，新型掺混工艺只需掺混一次就能满足掺混要求，掺混流程短，操作简单。

参考文献

［1］ 贾 敏，王 磊，赵鸿江． FCC 催化剂的气力输送重力掺混技术，应用能源技术［J］． 2019，255(3) : 3 － 6．

［2］ 夏少青，王佩珍．重力掺混料仓的结构形式及其进展，石油化工设备技术［J］． 2004，25(4) : 51 －54．