Пропиточные аппараты и машины

Для пропитки носителя, кроме унифицированных реакторов, изготавливаемых машиностроительными заводами, применяют как нестандартные пропиточные реакторы, так и машины периодического, полунепрерывного и непрерывного действия.

Пропиточный реактор непрерывного действия показан на рис. 3.

Основную часть пропиточного раствора подают через штуцеры под решетку, на которой находится слой пропитываемого носителя 3. Скорость движения раствора через носитель поддерживают несколько меньшей, чем критическая скорость взвешивания. Для перемешивания раствора и носителя через коллектор 1 подают воздух или перегретый пар. Обогрев осуществляют с помощью наварных спиральных элементов. Пропиточный раствор сливается через периферийные отверстия 5 в корпусе реактора. Пропиточный раствор непрерывно циркулирует в системе, причем по мере обеднения активными компонентами его корректируют. Ввод носителя и вывод пропитанного полупродукта осуществляют непрерывно небольшими порциями.

С этой целью кратковременно подают добавочное количество раствора, необходимое для перевода носителя во взвешенное состояние, и синхронно включают шнековый питатель 8, транспортирующий носитель из бункера 7 в реактор. Пропитанный носитель вместе с раствором сливается через отверстие 5 в желоб 6, и далее суспензия поступает на разделение.

Такая конструкция реактора позволяет избежать трудоемких и длительных операций загрузки и выгрузки носителя.

Рис. 3 Пропиточный реактор непрерывного действия: 1 — коллектор для подачи воздуха, 2— распределительная решетка, 3— слой носителя, 4 — спиральные нагревательные элементы, 5—сливные отверстия, 6 —желоб, 7—бункер, 8 — шнековый питатель

Для предотвращения попадания большого количества раствора в бункер через шнековый питатель в корпусе питателя устанавливают резиновую обойму, устраняющую не плотности между шнеком и корпусом. Наиболее успешно такие реакторы могут работать при пропитке крупнозернистых сферических носителей с размером гранул не менее 2,5 мм.

Сушильно-пропиточный аппарат (рис. 4) обеспечивает возможность последовательного проведения ряда операций. Он используется в производстве цинкацетатного катализатора.

Носитель — активный уголь — подают в реактор через пневмотранспортную трубу 1. При диаметре реактора примерно 2 м высота слоя носителя 3 составляет 600—700 мм. Для подготовки носителя к пропитке его сушат горячим воздухом, подаваемым под газораспределительную решетку 4. Расход воздуха на 20—30% превышает значение, необходимое для перевода слоя носителя во взвешенное состояние. По окончании сушки через разбрызгивающее устройство 6 подают раствор ацетата цинка. В качестве ожижающего агента используют воздух, нагретый до 120 °C. Интенсивное перемешивание носителя обеспечивает равномерную пропитку при высокой интенсивности проведения процесс. Запыленную паровоздушную смесь выводят. Реактор обогревают паром, подаваемым в наварные спиральные элементы 2.

Рис. 5 Конвейерная пропиточная машина: 1— корзины с носителем, 2—ванна, 3 — направляющие профили, 4—загрузочное устройство, 5 —цепь ролика пластинчатая, 6 — приводной механизм

После пропитки в этом же реакторе катализатор вызревает; при этом для исключения его подсушивания воздух, подаваемый для псевдоожижения, смешивают с определенным количеством влажного водяного пара. Сушат катализатор горячим воздухом при температуре взвешенного слоя 70—110°С. Перед выгрузкой пропитанный носитель охлаждают холодным воздухом, а затем выгружают через штуцер 5 при псевдоожиженном состоянии катализатора.

Конвейерные пропиточные машины перспективны для применения в крупнотоннажных производствах (рис. 5). Носитель с помощью загрузочного устройства 4 дозатора загружают в корзины, установленные на осях между ролико-пластинчатыми цепями 5. Цепи движутся с помощью приводного механизма 6 и профилей 3, изменяющих направление перемещения роликов цепи и соединенных с ними корзин. При своем движении корзины последовательно опускаются в ванны с пропиточными растворами, при этом продолжительность пропитки определяется скоростью перемещения корзин и длиной ванн При подъеме корзин раствор стекает в соответствующие ванны. Концентрацию пропиточных растворов поддерживают на постоянном уровне, обеспечивающем оптимальные условия пропитки. В таких пропиточных машинах можно осуществлять не только пропитку носителя, но и его подготовку, а также последующие операции сушки и прокаливания. Подобные машины применяют в производстве никелевых катализаторов на активном угле или оксиде алюминия.