【正文】 [6]《機械原理》 ，東南大學機械學學科組、高等教育出版社。他忘我的工作精神和樂觀向上的性格給我留下了深刻的印象。在直條機機構(gòu)中設(shè)計了可調(diào)速傳送機構(gòu)，解決了由于擠條機中催化劑泥料的分布不均勻，擠條機擠條后，在沒有外力的情況下，條形物料在傳送過程中很容易變形，不能夠保持較好的直度的問題。 軸承掛板和軸承座板軸承掛板和軸承座板的作用是安裝軸承。傳送帶的動力系統(tǒng)是電機，所以選用可調(diào)速電機。問題也得以解決。 問題的解決方案針對以上這幾點，本課題在直條機機構(gòu)中設(shè)計了可調(diào)速傳送機構(gòu)，用來解決這些問題。再者，固體催化劑物料塑性比較好，但是硬度不高，經(jīng)第三章 設(shè)備工作原理及存在問題 1 過擠條機擠條后，在沒有外力的情況下，條形物料在傳送過程中很容易變形，不能夠保持較好的直度。而傳送帶本身分為兩部分，前部分是水平傳送，前半部分的尾部按裝了氣動切斷裝置（即氣動切斷刀） ，在水平部分的尾部將條形催化劑切成短條。水合氧化鋁粉末中粒子的大小必須有適當?shù)谋壤?，一般要嚴格控制物料的篩分規(guī)格。有硬粒的混合均勻的物料常因粒子堵塞多孔過濾網(wǎng)而迫使擠條無法進行。球的大小一方面由噴淋水量控制，另一方面可由操縱機構(gòu)調(diào)節(jié)成球盤與水平線的角度，從而調(diào)節(jié)球在旋轉(zhuǎn)盤上的停留時間來控制。為了使造球順利進行，最好加人少量預(yù)先制備的核。粉末顆粒愈細，成型物機械強度愈高?！?0176。微球的粒度為 50～500nm，小球的粒度為 2～5mm，表面光滑，有良好的機械強度。必要時，成型后可輔以燒結(jié)補強。成型壓力對某些催化劑的橘性和穩(wěn)定性有影響，這除了由于上述種種物理結(jié)構(gòu)變化可能會影響到催化劑活性等化學性質(zhì)的這一層因素而外，有時還應(yīng)考慮到，在成型壓力和驟然的摩擦升溫下，催化劑組分間的化學結(jié)構(gòu)有變化的可能。在實際生產(chǎn)中往往要經(jīng)過許多必要的條件試驗和多年的實際操作經(jīng)驗積累之后．才能使某種具體的催化劑壓片工藝達到比較完善的程度。催化劑的活性與其表面積關(guān)系極大，為此只要催化劑機械強度和壓降允許，應(yīng)盡量提高催化劑的表面利用旱，單位體積反應(yīng)器內(nèi)容納的催化劑外表面積越大，則催化活性越高，生產(chǎn)效率越高。隨著對催化劑使用性能要求的不斷提高，及成型技術(shù)的迅速發(fā)展，催化劑的形狀要求逐漸與使用性能一致了。根據(jù)實用情況，將纖維催化劑壓制成各種形狀和所需的緊密程度，如用于汽車排氣氧化的催化劑，可壓緊在一個短的圓管內(nèi)。發(fā)展中的新方法 ①化學鍵合法。將精選磁鐵礦與有關(guān)的原料在高溫下熔融、冷卻、破碎、篩分，然后在反應(yīng)器中還原。將載體瀝干，經(jīng)干燥、煅燒，載體內(nèi)表面上即附著一層所需的固態(tài)金屬氧化物或其鹽類。乙苯脫氫制苯乙烯的 FeCrKO 催化劑,是由氧化鐵、鉻酸鉀等固體粉末混合壓片成型、焙燒制成的。催化劑制造工藝的多變性，是其他化工產(chǎn)品生產(chǎn)中少見的。在催化劑工業(yè)中所用的原料包括周期表中列舉的大部分元素及其化合物，主要是涉及過渡元素及其化合物及硅、鋁化合物等。而隨著第一章 引言 6 我國從事催化劑生產(chǎn)開發(fā)人員的努力，在國內(nèi)有很多催化劑制備工藝已經(jīng)趕上了國外先進水平。過程中主要包括的機械部分是可調(diào)速直條機機械系統(tǒng)和以及切粒機機械系統(tǒng)。第一章 引言 5 三、 光電催化及其應(yīng)用光電催化反應(yīng)可看成是同時具有光催化、電催化特點的反應(yīng)，它既是光催化的特例，也是電催化的特例。o32 的光催化固定是較吸引人的課題。以上說明總體上對催化劑研究、開發(fā)、制備和生產(chǎn)提出了更高要求。 催化劑工業(yè)的發(fā)展前景回顧 20 世紀 80 年代末對催化劑制備技術(shù)的要求，主要集中在高催化活性、高選擇性、壽命、強度、開車投產(chǎn)、制備可重復(fù)、加工步驟合適、生產(chǎn)成本等方面，但是，到 90 年代末，對催化劑制備技術(shù)的要求，服從全球性目標，對進入 21 世紀的要求，確認催化科學和人類的保健、食物供應(yīng)，能源和新材料四個方面密切有關(guān)，集中強調(diào)要為全球經(jīng)濟增長和可持續(xù)發(fā)展的目標努力，突出的是“環(huán)境經(jīng)濟問題” 。 催化劑開發(fā)的目的是要生產(chǎn)出一種可以付諸應(yīng)用的性能良好、能大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的新的催化劑。人們對催化劑的了解也是越來越多，因為催化劑逐步成為了一個不可或缺的元素，逐步滲透到各行各業(yè)，在社會的各個領(lǐng)域發(fā)揮著作用。采用催化方法可以加速化學反應(yīng)，廣辟自然資源，促進技術(shù)革新，大幅度地降低產(chǎn)品成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，并且合成用其他方法不能得到的產(chǎn)品。據(jù)估計，20 世紀 70 年代末，全球催化劑銷售額僅約十億美元，而到 1990第一章 引言 1 年，已達到 60 億美元。催化劑是影響化學反應(yīng)的重要媒介物，是開發(fā)許多化工產(chǎn)品生產(chǎn)的關(guān)鍵。從全球看來，進入 21 世紀以后催化技術(shù)對化工行業(yè)的發(fā)展和經(jīng)濟效益的提高有著至關(guān)重要的作用。在現(xiàn)在化學工業(yè)和石油加工工業(yè)、食品工業(yè)及其他一些工業(yè)部門中，廣泛地使用著催化劑。據(jù) 1984 年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，美國當年石油煉制和石油化工兩大類催化劑的銷售總額為 億美元，而對應(yīng)的兩大類石油化工產(chǎn)品（絕大多數(shù)是通過催化過程生產(chǎn)的） ，其銷售總額為 2590 億美元?？傊梢哉f，沒有催化劑就沒有近代的化學工業(yè)，催化劑是化學工業(yè)的基石。 催化劑著被是催化劑工程研究的重要內(nèi)容之一。 另一類情況是對已經(jīng)實現(xiàn)工業(yè)化的倡化過程，由于它的某些特性如活性、選擇性、強度、壽命以及對毒物的敏感性等有不如人意之處，需要對此催化過程加以改進。在精細化工產(chǎn)品生產(chǎn)中更廣泛地采用固體催化劑。由于反應(yīng)吸收光子能量，其反應(yīng)速度比單純的催化反應(yīng)更快。電極催化劑的范圍僅限于金屬和半導(dǎo)體等的電性材料。大力發(fā)展催化劑工業(yè)在現(xiàn)在和將來都很有前景。幾乎所有的化工工業(yè)的生產(chǎn)都涉及到了催化劑。所以，能夠設(shè)計出合理的催化劑擠出整形后處理設(shè)備，適當?shù)奶岣呱a(chǎn)自動化程度，減少人工生產(chǎn)，可以降低成本提高催化劑生產(chǎn)效率。 催化劑制造的主要特點是工藝和設(shè)備的多變性。機械混合法 將兩種以上的物質(zhì)加入混合設(shè)備內(nèi)混合。如果在沉淀桶內(nèi)放入不溶物質(zhì)（如硅藻土） ，使金屬氧化物或碳酸鹽附著在此不溶物質(zhì)上沉淀，則稱為附著沉淀法?！　婌F蒸干法 用于制顆粒直徑為數(shù)十微米至數(shù)百微米的流化床用催化劑。 將其投入含有其他金屬（如稀土族元素和某些貴金屬）離子的溶液中，在控制的濃度、溫度、pH 條件下，使其他金屬離子與 Na+進行交換。②纖維化法。固體催化劑是要以不同顆粒形狀在催化反應(yīng)器中使用的，早期的催化劑不注意形狀，往往僅僅將大塊物質(zhì)破碎，然后篩分出粒度不均、形狀不規(guī)則的顆粒使用。由早閃無定形和球形為主而發(fā)展到圓柱形、條形、環(huán)形、片形、蜂窩形、內(nèi)外鹵輪形、三葉草形和菊花形等多種形狀，催化劑的形狀與使用性能越來越密切。其產(chǎn)品適用于高壓、高流速的固定床反應(yīng)器?；厣脑蛟谟诟邏菏姑軐嵑蟮牧Ｗ又匦缕扑闉楦∥⒘！４送?，可根據(jù)物料的性質(zhì)選用表面張力適當?shù)囊业诙? 固體催化劑制造及成型 5 醇、磷酸溶液、稀硝酸、聚乙烯醇，也可加入其他膠黏劑（如水泥、硅溶肢等）。 例如，先將一定 PH 值及濃度的硅溶膠或鋁溶膠噴滴入加熱了的礦物油柱中，由于表面張力的作用，溶膠滴迅速收縮成珠，形成球狀的凝膠。由于霧化成幾十徽米大小的霧滴，單位質(zhì)量的表面積很大，因此水分蒸發(fā)極快；②改變操作條件，選用適當?shù)撵F化器，容易調(diào)節(jié)或控制產(chǎn)品的質(zhì)量指標，如顆粒直徑、粒度分布等；③根據(jù)要求可以將產(chǎn)品制成粉末狀產(chǎn)品，第二章 固體催化劑制造及成型 6 干燥后不需要進行粉碎，從而縮短了工藝流程，客易實現(xiàn)自動化和改善操作條件。但本法產(chǎn)品的機械強度不高，表面比較粗糙。噴射量大，球體濕度大，易形成“多胞”現(xiàn)象，破壞了成型過程，使成球因難。成型時，轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，同時在盤上方通過噴嘴噴入適量水分，或者放人含適量水分的物料“核” 。擠條成型的工藝過程一般是在臥式圓筒形容器中進行，大致可以分成原料的輸送、壓縮、擠出三個步驟。膠黏劑含量愈多，干燥后收縮愈大。這種設(shè)備廣泛用于陶瓷、電瓷廠的練泥工序與催化劑的擠條成型工序。 直條機機械系統(tǒng)存在的問題及解決方案 存在的問題在固體催化劑成型過程中，有一系列問題是由于催化劑本身的性質(zhì)所決定的，難以避免。用機械手的話，很難掌握力度和準度。從而也就解決了條形物料因催化劑本身性質(zhì)不能穩(wěn)定傳送的問題。