[实用新型]一种老化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种老化装置，特别是一种适用制备拟薄水铝石的老化装置。

背景技术

γ-Al₂O₃氧化铝作为催化材料，在催化领域特别是催化加氢领域有着非常广泛的应用。制备γ-Al₂O₃的通常方法是先制取拟薄水铝石，然后在一定温度下焙烧转化为γ-Al₂O₃。制备拟薄水铝石方法很多，但主要以酸法或碱法沉淀为主。

拟薄水铝石制备过程包括沉淀反应、浆液老化、洗涤及干燥等步骤，其中，老化和洗涤也是重要的制备步骤，老化简单地说，就是浆液中半径较小或形状不规则易于溶解的氢氧化铝溶解，沉积到半径较大或较厚的部分上，结果是粒子大小趋向均匀、形状趋向规则；洗涤既是老化的延续，又是除去杂质提高产品纯度的过程。常规的老化过程是将成胶后的浆液在一定的碱性条件下直接进行老化，然后将老化后的浆液用洗涤水进行多次洗涤至中性。但由于沉淀过程中拟薄水铝石粒度极细，达到或接近胶体颗粒粒度，这些粒子在碱性浆液中可形成胶核，由于具有很大的比表面积，在胶核表面会吸附大量的杂离子，在静电引力、分子间力和氢键共同作用下形成的双电层结构，将Na⁺牢固地吸附在固体表面，再比如在碱性条件下，由于大量的碱存在，会使部分碱吸附或夹杂在拟薄水铝石晶粒中，因此，沉淀浆液直接老化会因为杂离子混入晶粒中以及杂离子的分布状态而影响拟薄水铝石的结晶状态，进而也决定了后续的洗涤的困难程度。再有，由于水化离子团之间包裹了大量碱性溶液，在过滤时，水化离子团极易变形，使过滤通道不畅，阻力增大，引起洗涤困难。正是由于生产工艺和产品性质的特殊性，使得拟薄水铝石的洗涤过程困难。目前工业生产采取加大洗水量，提高洗涤水温度，增加搅拌和控制滤饼水分等措施，但效果并不明显，每吨拟薄水铝石的水消耗仍在40~100吨之间。同时，提高洗涤温度，增加搅拌成本高，控制滤饼水分低效率低，加大洗水量增加废水量也会增加成本。

CN 102309994A公开了一种氧化铝载体的制备方法，其拟薄水铝石采用pH摆动法制备，在老化过程中加入聚乙烯醇、聚乙二醇-100等有机稳定剂来制备晶粒相对均一和较高结晶度的拟薄水铝石。CN 200910308546.2公开了一种拟薄水铝石的制备，该方法为达到洗涤过程节水的目的，在浆液升温到老化温度时或老化过程中加入种分母液或种分洗液以稀释浆液浓度和置换包裹的Na⁺。但上述过程均采用常规的老化装置进行的。

实用新型内容

为了克服现有技术中的不足，本实用新型提供了一种老化装置。该老化装置用于制备拟薄水铝石，能够改善拟薄水铝石的性能，而且减少后续洗涤过程中的用水量。

本实用新型的老化装置，包括老化容器，其中老化容器为立式，顶部设有进料口，容器内沿轴向设有滤布，使老化容器分成一个夹层区和一个中心区，中心区设有搅拌器，将产生电场的阴阳两极相对置于夹层区中，夹层区的底部设排液口，中心区的底部设浆液出料口。

本实用新型中，优选在老化容器的顶部设有洗涤水入口，使老化结束后直接进行洗涤，不需要再更换设备，在老化装置内完成老化和洗涤过程。

本实用新型中，用于产生电场的阴阳极可采用常规的阴阳极材料，控制所产生的电场强度为30~150N/C。优选为在老化开始至老化时间的1/3时，电场强度为30~80N/C，剩余老化时间的电场强度增加20~100N/C，并使电场强度达到80~150N/C。电极通电后，电场横向穿过老化容器的中心区。

本实用新型中，所述的老化容器为球形或圆柱形。夹层区中内壁与滤布的间距占老化容器半径的1/20~1/15。

本实用新型装置是在老化容器中设有一定强度的电场，使电场横向穿过老化容器内浆液，并安装有搅拌器，这样有利于使包裹杂质的胶核也会因搅拌外力的作用被打碎而释放出杂离子，在电场的作用下，使进入晶粒内部的杂离子数量大大减少，而且使吸附不同离子的浆液以及游离的离子在电场作用下重新排布，同时还能除去部分杂离子，这样采用此老化装置制备拟薄水铝石时，有利于使拟薄水铝石颗粒更加完整、均一，有效缩短长大时间，提高拟薄水铝石的结晶度，而且胶溶性很好，同时有利于后续洗涤过程的进行，洗涤更容易，减少用水量，减少污染，降低成本。

附图说明

图1 本实用新型方法使用的老化装置示意图；

图2本实用新型方法使用的老化装置横截面图；