[发明专利]电加热浸渍干燥回转窑

说明书

本发明公开了一种电加热浸渍干燥回转窑，适用于具有导电性的催化剂制备过程中的浸渍和干燥过程，其具有回转管、回转管内部的电源正极和电源负极、回转管上的固体物料入口、固体物料出口、气相出口、液相物料入口和/或出口。回转管内部的电源正极和负极通过电刷与加热电源导电连接。电源正极和负极之间的固体物料自身作为电阻发热对自身进行干燥。该电加热浸渍干燥回转窑还作为负载型催化剂的浸渍槽使用，成为浸渍和干燥一体化设备。与现有技术相比，本发明所述的电加热浸渍干燥回转窑加热速度快，加热均匀，催化剂活性组份在催化剂载体单个颗粒内和颗粒与颗粒之间负载均匀，干燥完成后催化剂产品容易卸出。

技术领域

本发明涉及化工设备技术领域，具体涉及一种用于催化剂制备过程中的浸渍和干燥过程的电加热回转窑。

背景技术

回转窑是化工、材料、医药行业重要的加热煅烧设备，应用非常广泛。根据不同的行业、加热原料、热源、加热方式，回转窑具有不同的形式。但是其总是有一个回转管，并且在加热工作时回转管绕着其旋转轴线转动。有一类电加热回转窑，其将电流馈入被加热物料中，利用导电性物料自身的电阻发热来加热物料自身。该回转窑省却了热量从热源传递到被加热物料的传热过程，电热效率高，设备紧凑，设备成本和运转成本都较低。

一般回转窑使用的温度都在数百摄氏度到一千数百摄氏度。在使用温度低于250℃的情况下很少见到使用回转窑设备进行加热的，同时又采用对物料直接通电加热的情况更加少见。

化工生产中使用的固体催化剂，有很多都是负载型催化剂。这其中，又有一类负载型催化剂，其载体为活性炭或者其它具有一定导电性的多孔物质。以活性炭作载体时，其制备方法一般是将催化剂活性组份配制成溶液，比如水溶液、乙醇溶液、四氢呋喃溶液等。然后用配制好的溶液浸渍活性炭，过滤或者沥干，对负载了活性组份的活性炭进行干燥，就得到催化剂成品。有一种变压吸附分离一氧化碳用的吸附剂，虽然它不是催化剂，但是其也是将氯化铜负载到活性炭上并干燥制备得到的，本发明也将其视为催化剂。

负载型催化剂的浸渍和干燥两个过程一般分别在浸渍槽和干燥装置中进行。干燥装置有比如干燥塔、烘箱、微波炉等。但是浸渍之后转运到干燥设备中就多了一个转运工序，并且浸渍之后的催化剂一般是湿的，流动性不好，不方便在干燥装置中分布。因此也有浸渍干燥在同一个塔器里面进行的，这样的浸渍干燥塔内设蒸汽盘管和/或外套蒸汽加热夹套。浸渍过程完成后，沥干数小时，然后通蒸汽进行加热干燥。另外还有流化床干燥等方法。

以上所述干燥方式，无论是烘箱加热干燥或者是蒸汽盘管或者夹套加热干燥，都有一个共同的特点，就是具有热量从热源传递到催化剂载体颗粒的传热过程。在该传热过程，载体颗粒表面始终会被先加热，载体颗粒内孔中溶液的溶剂总是扩散到颗粒外表面上蒸发。溶剂在从催化剂载体颗粒内孔扩散到载体颗粒外表面的过程中，势必会将催化剂活性组份也就是溶质也带到载体颗粒外表面上，使得催化剂活性组份在载体颗粒内表面上分布降低并且分布不均匀。

为了解决上述问题，有的催化剂的干燥采用红外干燥、阳光晒、微波加热等方式。但是这些方式都很难大规模稳定运行。

本发明人在催化剂研发的过程中(参见CN103111325B、CN103447083A、CN103418411A)，采用了在浸渍干燥一体化塔中进行浸渍和干燥过程，并且将电流直接通入活性炭载体中，利用活性炭载体自身的电阻发热加热干燥活性炭载体催化剂。但是在浸渍干燥塔中，浸渍过程完成后需要长时间的沥干，塔下部分的催化剂表面积液较多，干燥后塔下部的催化剂颗粒外表面依然有较多的活性组份，甚至活性组份的结晶板结，使得催化剂从浸渍干燥塔中撤出时比较困难。

综上所述，现有的回转窑、干燥塔、烘箱、微波炉等设备不能满足催化剂制备过程中的干燥要求。

发明内容

本发明提供一种电加热浸渍干燥回转窑，旨在解决的技术问题之一是：在干燥过程中防止催化剂载体颗粒内孔中的活性组份随着浸渍液的溶剂的扩散迁移到载体颗粒的外表面上。