在煉油和石油化學工業(yè)生產過程中，據稱催化過程占90％以上。60年代，F(xiàn)AV型沸石應用于催化裂化，不僅帶來了驚人的經濟效益，而且有力地促進催化裂化技術突躍性發(fā)展，進入21世紀后催化技術對石化工業(yè)的發(fā)展和經濟效益的提高仍有至關重要的作用。就全球煉油催化劑市場而言，預計到2005年加氫處理催化劑的銷售額將達到9．65億美元，催化裂化劑銷售額將達到8．04億美元，加氫裂化催化劑銷售額將達到1．34億美元，重整催化劑銷售額將達到1．34億美元，其他各種催化劑，如異構化、醚化、制氫、硫磺回收等為6．43億美元。如此博大的市場，作為催化劑的生產廠家，如何選擇合理的造粒技術尤為重要。

1 成型造粒技術

        成型造粒技術是各類粉體、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、大小或強度的固體顆粒的單元操作過程。該技術有以下幾種類型：

        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，使粉體團聚、壓縮成型的方法。

        b．擠出成型。將粉體和適量助劑經充分捏合后，濕物料送入擠條機，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．轉動成型。將粉料和適量水(或粘結劑)送入轉動的容器中，粉體微粒在液橋和毛細管力作用下團聚一起，形成微核，在容器轉動所產生的摩擦力和滾動沖擊作用下，不斷地在粉體層回轉、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，并用熱風干燥霧滴，生成粉狀、微球狀產品，該類產品適用于流化床反應器。

2 造粒設備的比較

        固體催化劑各種造粒設備的具體情況見表1。

        表1 各種造粒設備的詳細比較

	名稱	工作結構示意圖	工作原理	優(yōu)缺點	使用場合	設備生產廠家舉例
擠出成型設備	單螺桿擠出機		混合好的物料在料斗內有旋轉螺紋送入擠出筒，在筒內獲得能量，產生一定壓力，有模板處擠出，形成一定形狀	結構簡易，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	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		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，將物料帶入擠出筒，在筒內獲得能量，產生一定壓力，由模板處擠出，形成一定形狀	結構簡易，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	華南理工大學
	柱塞型擠出機		由連桿機構推動活塞（沖頭）往復運動，將物料在模式槽中想前推進，壓實，從前端孔板模具處擠壓出圓柱形或環(huán)形條狀物	結構簡易，成本低，可生產出形狀獨特的條狀物，但磨損件多，維修費用高	特殊形狀條形催化劑的生產	吉林省恒利機械制造有限公司
	滾輪擠出機		利用兩個互相嚙合的旋轉齒輪，齒輪的齒底鉆有所要成形狀的很多小孔，當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，有齒輪內側的刀具將條狀物切割成一定長度的產品	結構簡易，成本低，維修簡單，產品整齊，使用范圍窄	粘性處于中等的細條形催化劑的生產	南京三普造粒有限公司
壓縮成型設備	旋轉式壓片機		通過上下沖頭在沖模內上下運動，對物料進行壓縮成型	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	吉林省恒利機械制造有限公司
	對輥式壓塊機		物料從上不送到兩根直徑相同的輪輥之間，兩輪以相同轉速做相反向內旋轉，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、壓縮成團塊狀	結構簡易，成本低，維修簡單，產品整齊，使用范圍窄	金屬氧化物含量較高的粒子催化劑的生產	自制
	轉盤式滾球機		在傾斜的轉盤中加物料，和事先制作好的種子球一起旋轉，同事在物料上噴入適量水（或粘結劑），通過不斷旋轉，一段時間的生長后看行程一定大小的球狀排出轉盤	處理量大，粉塵較大	各種球形分子篩和催化劑的生產
轉動成型設備	糖衣鍋滾球機		在傾斜的轉盤中加物料，和事先制作好的種子球一起旋轉，同事在物料上噴入適量水（或粘結劑），通過不斷旋轉，一段時間的生長后看行程一定大小的球狀排出轉盤	結構緊湊，成本低，維修簡單，操作簡單，產量有限，勞動強度大	批量小，球形分子篩和催化劑的生產	江蘇泰興藥機廠
	轉筒式成球機		粉料從圓形筒體的高端加料槽加入，筒內物料連續(xù)不斷地被筒體翻動，并與噴入的粘接劑接觸，借圓筒的回轉不斷前進，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)生產各種球形分子篩和催化劑	根據工藝條件自制
	齒輪式成球機		將物料放入料斗內，通過擠出機，模板為單孔或者幾孔，出挑后送到一對反向旋轉的齒輪，該對齒輪同事又做軸向西東，通過這種運動將條形變成球形，最后篩選出成品	自動化程度高，設備集擠條與成球為一體，粉塵污染便于控制，技術含量高	批量連續(xù)生產粘性較好的球形分子篩和催化劑
噴霧干燥成型設備	氣流式噴霧干燥機		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），得到粉狀產品	實驗型多品種，低溫干燥應用廣，噴嘴結構簡單，維修方便，運行費用低	對粘性大、膏狀、漿糊狀物料效果佳	常州萬青加熱設備廠
	壓力式噴霧干燥機		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，在極端事件內干燥為粉末狀成品。成品由干燥塔底部和旋風分離器排出。	生產過程簡單，操作控制方便，適宜連續(xù)控制生產	有一定強度和磨耗要求較高的粉末狀催化劑	常州統(tǒng)一能源設備廠
	旋轉式噴霧干燥機		將物料送入高速旋轉的霧化器內，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，適應性強，操作彈性大，產品分布均勻，操作壓力低	機械強度要求不很高的催化劑	常州統(tǒng)一能源設備廠

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

3 結束語

        綜上所述，生產條形產品要選用擠出成型設備，生產球形產品要選用轉動成型設備，生產粉末狀產品要選用噴霧干燥設備。當然選用成形設備前必須做大量的試驗工作；若產品末定型時，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，進行開發(fā)研制。

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