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你了解惰性瓷球嗎?
2019年05月16日 發布 分類:粉體應用技術 點擊量:507
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惰性瓷球,是一種在石油化工行業,環保和天然氣行業被大量使用的陶瓷制品,它按材質或者按鋁含量,可以分為普通瓷球,低鋁瓷球,中鋁瓷球,高鋁瓷球。

惰性瓷球一般作為反應器內催化劑的支撐和覆蓋材料,可緩沖進入反應器內液體和氣體對催化劑的沖擊,?;ご呋?,并改善反應器內液體和氣體的分布。它具有耐高溫高壓,吸水率低,化學性能穩定的特點,能經受酸、堿及其它有機溶劑的腐蝕,以及生產過程中出現的溫度變化。由于使用的廣泛性,惰性瓷球帶來的經濟效益相當可觀。

 

一、惰性瓷球的生產

首先來說一下惰性瓷球的生產流程。瓷球原料一般是根據瓷球鋁含量和用途來決定的——高鋁瓷球以Al2O3粉體為主要原料,中鋁瓷球則以高嶺土和貴州土及高白鋁泥為原料。

 

生產流程介紹

①根據吸水率、含鋁量、抗強度等要求進行配方,然后球磨;

②經過壓濾機和真空機制出生產惰性瓷球的泥條(期間要保證水分合適);

③進行準確泥條切割(泥條大小和要生產的惰性瓷球規格相當),選擇擠壓成形工序對其進行準確成形;

④半成品進入烘干室或者自然陰干后裝入窯爐;

⑤對惰性瓷球半成品進行高溫燒結;

⑥對成品進行篩選、包裝。

 

其中成型方式主要有半等靜壓(干袋法)成型、等靜壓成型和滾制成型。燒成窯爐主要有高溫隧道窯和梭式窯。

 

二、惰性瓷球的應用

大小不同或應用位置不一的惰性瓷球,在應用上也有所區別。它們有的是起支撐和隔離催化劑或各種劑類的作用;有的是起單獨支撐作用,同時保證球體間的間隙,減小工藝端的壓降。

 

舉個例子,在天然氣蒸汽轉化法合成氨的裝置中,各固定床催化反應器(高變爐、低變爐、甲烷化爐)中均需要在催化劑床層下裝填瓷球。瓷球有分上部安裝和下部安裝的:部的瓷球主要起改善進料分布、防止沖擊的作用,一旦有低溫、液體等短視現象出現,可先在瓷球上升溫、汽化,防止催化器受到沖擊;下部的瓷球則主要起降低催化劑裝填量,防止小顆粒催化劑進入下游的作用。

 

 

合成氨裝置

 

瓷球的大小,主要看催化劑的尺寸來決定。因為在實際生產中,需要確保在瓷球破裂一半的情況下催化劑也不會通過瓷球層,一般遵循2X法則(或者叫級配),就是瓷球的直徑應該是其相鄰催化劑直徑的兩倍,這樣物料的分布最均勻,壓降也最小,反應器最優化。

 

由于瓷球的Al2O3含量越高,它的耐堿、耐溫差性能就越好,同時抗壓碎強度更高,因此如果能夠接受較高的成本,高鋁含量的瓷球會更具耐用性。但如果在一定的Al2O3含量下,瓷球也能保證在該使用條件下不開裂,就不必太講究高含量了。

 

粉體圈小榆 整理


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