一种催化剂活化用多通路活化装置

摘要

本发明公开了一种催化剂活化用多通路活化装置，包括壳体、楔块、活化组件、舱室，壳体上端开口作催化剂的添加口，壳体下端封闭做舱室使用，壳体上部设置楔块，壳体内、楔块下方设置活化组件，楔块将添加进入的催化剂导向壳体内的一侧落到活化组件的上表面，活化组件包括若干条竖直布置的落料道，落料道内径各不相同。添加进装置的催化剂由楔块上落到活化组件的上表面，依据自身直径不同，选择不同通道直径的落料道下落，在落料道内进行活化过程，活化组件可以以更加精确的角度、方式对所有的催化剂进行活化。落料道的壁面内设置分层的微波发生器，每层微波发生器以水平方向朝向落料道内发生聚焦位置变化的微波。

权利要求

1.一种催化剂活化用多通路活化装置，其特征在于：所述多通路活化装置包括壳体(1)、楔块(2)、活化组件(3)、舱室(4)，所述壳体(1)上端开口作催化剂(9)的添加口，壳体(1)下端封闭做舱室(4)使用，壳体(1)上部设置楔块(2)，壳体(1)内、楔块(2)下方设置活化组件(3)，所述楔块(2)将添加进入的催化剂(9)导向壳体(1)内的一侧落到活化组件(3)的上表面，所述活化组件(3)包括若干条竖直布置的落料道(31)，所述落料道(31)内径各不相同；

所述活化组件(3)上表面设置分料斜面(32)，所述分料斜面(32)靠近楔块(2)落料的一端在上，所述落料道(31)内径从分料斜面(32)高的一端往低的一端依次增大；

所述落料道(31)上端设置导入槽(33)，所述导入槽(33)与分料斜面(32)相连接的一端直径大于与其相连接的落料道(31)的内径；

所述活化组件(3)还包括微波发生器(34)，所述微波发生器(34)设置在落料道(31)的壁面内，微波发生器(34)分层布置，每层微波发生器(34)以水平方向朝向落料道(31)内发生微波；

所述微波发生器(34)进行聚焦照射，在每个落料道(31)内，靠近落料道(31)上端的微波发生器(34)的聚焦位置靠近落料道(31)中心线，靠近落料道(31)下端的微波发生器(34)的聚焦位置远离落料道(31)中心线；

在每个落料道(31)内从高到低，微波发生器(34)的射出线和该微波发生器(34)至落料道(31)中心线连线的夹角依次增大。

2.根据权利要求1所述的一种催化剂活化用多通路活化装置，其特征在于：所述多通路活化装置还包括风道(5)，所述风道(5)连接在壳体(1)的侧壁上，连接位置在活化组件(3)与舱室(4)之间，风道(5)往壳体(1)内、活性组件(3)的下方通入干燥气体。

3.根据权利要求2所述的一种催化剂活化用多通路活化装置，其特征在于：所述落料道(31)的壁面为圆周交错互补的粗糙面(35)和光滑面(36)。

说明书

一种催化剂活化用多通路活化装置

技术领域

[0001] 本发明涉及催化剂活化技术领域，具体为一种催化剂活化用多通路活化装置。

背景技术

[0002] 在化工企业生产中会用到大量的催化剂，催化剂生产完毕后，还不能直接使用，还需要去除其内的水分以及改造物理结构使其具有一些活性中心才成为“活化”的催化剂，常
见的活性中心例如一些多孔结构。

[0003] 催化剂的活化一般使用煅烧、烘烤等方式，先行去除掉水分，再行制备多孔结构，然后经历形态固定，其中的去水分过程中，加热都是由外往内，外表的水分和挥发性组分先
行排出，然后内部的相应组分很多都以渗透的方式流向外表面然后进行挥发，只是进行水
分和一些活性物质的挥发去除，催化剂的多孔形态还需要其他的方式进行制备生长。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种催化剂活化用多通路活化装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

[0005] 为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

[0006] 一种催化剂活化用多通路活化装置，包括壳体、楔块、活化组件、舱室，壳体上端开口作催化剂的添加口，壳体下端封闭做舱室使用，壳体上部设置楔块，壳体内、楔块下方设
置活化组件，楔块将添加进入的催化剂导向壳体内的一侧落到活化组件的上表面，活化组
件包括若干条竖直布置的落料道，落料道内径各不相同。添加进装置的催化剂由楔块上落
到活化组件的上表面，依据自身直径不同，选择不同通道直径的落料道下落，在落料道内进
行活化过程，而匹配直径之后，活化组件可以以更加精确的角度、方式对催化剂进行活化，
让所有的催化剂都得到高效活化。

[0007] 进一步的，活化组件上表设置分料斜面，分料斜面靠近楔块落料的一端在上，落料道内径从分料斜面高的一端往低的一端依次增大。催化剂从上方落下来后，小颗粒的先行
从小内经的落料道下落，大粒径的催化剂从后续通道下落，内径依次增大的落料道实现对
催化剂的分流，确保不窜流。

[0008] 进一步的，落料道上端设置导入槽，导入槽与分料斜面相连接的一端直径大于与其相连接的落料道的内径。导入槽的加入使得颗粒状的催化剂能够落到落料道的上端，只
要直径符合落料要求，就能够在此落料道下落，防止小颗粒的催化剂在沿分料斜面滚动时，
会由于滚落速度过大而跳过与其直径相符的落料道，加入导入槽后，只会让催化剂选择合
适自身大小的落料道，并不会让颗粒较大的催化剂提前下落，因为落料道直径并没有增大，
也不会发生颗粒度较大的催化剂堵住落料道的上端的情况，因为导入槽较浅而且催化剂都
具有滚落速度，不会在斜面上停留。

[0009] 进一步的，活化组件还包括微波发生器，微波发生器设置在落料道的壁面内，微波发生器分层布置，每层微波发生器以水平方向朝向落料道内发生微波。以微波形式加热催
化剂内部主要成分为水的挥发性组分，催化剂实现整体式加热，而非仅仅通过煅烧烘烤的
方式由外往内的进行加热，内部的加热不晚于外部，从而内部的水分与挥发物快速变为气
态，因为无法穿过较厚的催化剂固态组分，所以，气态形式的水在催化剂内部先行挤压催化
剂占据一定位置，在内部构造很多的孔状通道，直至通道延伸至催化剂颗粒的外表面，由此
进行气体的排出，排出后获得具有多孔结构的催化剂，从而，水分的去除与多孔结构的制造
一步完成。

[0010] 微波发生器进行聚焦照射，在每个落料道内，靠近落料道上端的微波发生器的聚焦位置靠近落料道中心线，靠近落料道下端的微波发生器的聚焦位置远离落料道中心线。

[0011] 在每个落料道从高到低，微波发生器的射出线和该微波发生器至落料道中心线连线的夹角依次增大。在最高位置的微波发生器层中，微波在催化剂内部中心聚焦，先行以最
大的功率加热催化剂中心，因为无法精确确定催化剂的中心位置，所以，本申请以落料道的
中心代表催化剂的中心，因为催化剂已经在落料时按颗粒度进行了分流了，每个落料道内
的催化剂颗粒度基本和该落料道内径相近，所以，以落料道的中心进行催化剂的中心位置
替代并不会有较大误差，在每个落料道内，高处的微波发生器层先行聚焦在颗粒中心，在焦
点位置的微波加热功率显著高于其他位置，所以，中心的水分最先气化，然后焦点位置外
移，当每层加热具有四个微波发生器时，可以至多有四个焦点位置可以进行控制，随着每层
中微波射向与到落料道中心线连线的夹角变大，四个焦点位置逐渐外移直到催化剂颗粒的
外表面，从而实现内部先加热，外表后加热的过程，而内部先加热可以确保内部先行形成气
体腔室作为后期的催化剂多孔通道。考察单个焦点的移动路径，该移动路径并非由芯部往
外表的直线，而是以弧形路径前进，该路径是高功率的加热路径，让内部的多孔通道延伸更
长，从而该催化剂颗粒的活性面积更大。

[0012] 进一步的，多通路活化装置还包括风道，风道连接在壳体的侧壁上，连接位置在活化组件与舱室之间，风道往壳体内、活性组件的下方通入干燥气体。干燥气体从下往上吹过
落料道，不仅能够带走从催化剂颗粒中排出的水汽，还能够起到托举颗粒的作用，让催化剂
颗粒在落料道内的停留时间增加，增长微波的作用时间，从而水组分的加热效果得到延长
与增效，确保水分的去除。

[0013] 进一步的，落料道的壁面为圆周交错互补的粗糙面和光滑面。所谓的粗糙面和光滑面是其两者之间的相对值，粗糙面表面粗糙度大于光滑面，落料道的壁面由粗糙面和光
滑面互补组成，从而热气流从下往上流动时，在近壁位置的流速产生差异，所以，气流对于
催化剂颗粒的托举力不再均匀，催化剂颗粒开始在下落过程翻滚，从而让颗粒的加热焦点
位置由水平面内的由内往外变为空间上的由内往外，多孔结构更加均匀。

[0014] 与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过微方式加热催化剂颗粒物内部水分使其气化，在加热前先行按颗粒度进行分流处理，在多个通路上较为准确对
每个催化剂颗粒从芯部往外进行微波聚焦加热，内部先行气化的水分形成微小腔室构造延
绵的多孔结构，每个落料道内上升气流托举催化剂颗粒的同时而吹动其翻滚，从而使其立
体均匀地由内往外进行加热，干燥后、去除了自身水分、形成多孔结构的催化剂颗粒掉落进
舱室内进行收集，完成催化剂的活化过程。

附图说明

[0015] 附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

[0016] 图1是本发明的整体结构示意图；

[0017] 图2是图1中的局部视图A；

[0018] 图3是本发明落料道内的结构示意图；

[0019] 图4为图3中的断面B‑B；

[0020] 图5为图3中的断面C‑C；

[0021] 图6为图3中的断面D‑D；

[0022] 图7为图3中的断面E‑E；

[0023] 图8为微波发生器聚焦位置的变化路径示意图；

[0024] 图中：1‑壳体、2‑楔块、3‑活化组件、31‑落料道、32‑分料斜面、33‑导入槽、34‑微波发生器、35‑粗糙面、36‑光滑面、4‑舱室、5‑风道、9‑催化剂。

具体实施方式

[0025] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。

[0026] 如图1所示，一种催化剂活化用多通路活化装置，包括壳体1、楔块2、活化组件3、舱室4，壳体1上端开口作催化剂9的添加口，壳体1下端封闭做舱室4使用，壳体1上部设置楔块
2，壳体1内、楔块2下方设置活化组件3，楔块2将添加进入的催化剂9导向壳体1内的一侧落
到活化组件3的上表面，活化组件3包括若干条竖直布置的落料道31，落料道31内径各不相
同。添加进装置的催化剂9由楔块2上落到活化组件3的上表面，依据自身直径不同，选择不
同通道直径的落料道31下落，在落料道31内进行活化过程，而匹配直径之后，活化组件3可
以以更加精确的角度、方式对催化剂进行活化，让所有的催化剂都得到高效活化。

[0027] 活化组件3上表设置分料斜面32，分料斜面32靠近楔块2落料的一端在上，落料道31内径从分料斜面32高的一端往低的一端依次增大。如图1所示，催化剂9从上方落下来后，
小颗粒的先行从小内经的落料道31下落，大粒径的催化剂9从后续通道下落，内径依次增大
的落料道31实现对催化剂9的分流，确保不窜流。

[0028] 落料道31上端设置导入槽33，导入槽33与分料斜面32相连接的一端直径大于与其相连接的落料道31的内径。如图1、2所示，导入槽33的加入使得颗粒状的催化剂9能够落到
落料道31的上端，只要直径符合落料要求，就能够在此落料道31下落，防止小颗粒的催化剂
9在沿分料斜面32滚动时，会由于滚落速度过大而跳过与其直径相符的落料道31，加入导入
槽33后，只会让催化剂9选择合适自身大小的落料道31，并不会让颗粒较大的催化剂9提前
下落，因为落料道31直径并没有增大，也不会发生颗粒度较大的催化剂9堵住落料道的31上
端的情况，因为导入槽33较浅而且催化剂都具有滚落速度，不会在斜面上停留。

[0029] 活化组件3还包括微波发生器34，微波发生器34设置在落料道31的壁面内，微波发生器34分层布置，每层微波发生器34以水平方向朝向落料道31内发生微波。以微波形式加
热催化剂内部主要成分为水的挥发性组分，催化剂9实现整体式加热，而非仅仅通过煅烧烘
烤的方式由外往内的进行加热，内部的加热不晚于外部，从而内部的水分与挥发物快速变
为气态，因为无法穿过较厚的催化剂固态组分，所以，气态形式的水在催化剂内部先行挤压
催化剂占据一定位置，在内部构造很多的孔状通道，直至通道延伸至催化剂颗粒的外表面，
由此进行气体的排出，排出后获得具有多孔结构的催化剂，从而，水分的去除与多孔结构的
制造一步完成。

[0030] 微波发生器34进行聚焦照射，在每个落料道31内，靠近落料道31上端的微波发生器34的聚焦位置靠近落料道31中心线，靠近落料道31下端的微波发生器34的聚焦位置远离
落料道31中心线。

[0031] 在每个落料道31从高到低，微波发生器34的射出线和该微波发生器34至落料道31中心线连线的夹角(即图5中的角度α)依次增大。如图3～7所示，在最高位置的微波发生器
层中，微波在催化剂9内部中心聚焦，先行以最大的功率加热催化剂9中心，因为无法精确确
定催化剂9的中心位置，所以，本申请以落料道31的中心代表催化剂9的中心，因为催化剂9
已经在落料时按颗粒度进行了分流了，每个落料道31内的催化剂9颗粒度基本和该落料道
31内径相近，所以，以落料道31的中心进行催化剂9的中心位置替代并不会有较大误差，在
每个落料道31内，高处的微波发生器34层先行聚焦在颗粒中心，在焦点位置的微波加热功
率显著高于其他位置，所以，中心的水分最先气化，然后焦点位置外移，当每层加热具有四
个微波发生器34时，可以至多有四个焦点位置可以进行控制，如图4～7所示，随着每层中微
波射向与到落料道31中心线连线的夹角变大，四个焦点位置逐渐外移直到催化剂颗粒的外
表面，从而实现内部先加热，外表后加热的过程，而内部先加热可以确保内部先行形成气体
腔室作为后期的催化剂多孔通道。如图8所示，考察单个焦点的移动路径，该移动路径并非
由芯部往外表的直线，而是以弧形路径前进，该路径是高功率的加热路径，让内部的多孔通
道延伸更长，从而该催化剂颗粒的活性面积更大。

[0032] 多通路活化装置还包括风道5，风道5连接在壳体1的侧壁上，连接位置在活化组件3与舱室4之间，风道5往壳体1内、活性组件3的下方通入干燥气体。如图3所示，干燥气体从
下往上吹过落料道31，不仅能够带走从催化剂9颗粒中排出的水汽，还能够起到托举颗粒的
作用，让催化剂颗粒在落料道31内的停留时间增加，增长微波的作用时间，从而水组分的加
热效果得到延长与增效，确保水分的去除。

[0033] 落料道31的壁面为圆周交错互补的粗糙面35和光滑面36。所谓的粗糙面35和光滑面36是其两者之间的相对值，粗糙面35表面粗糙度大于光滑面36，如图3、4所示，落料道31
的壁面由粗糙面35和光滑面36互补组成，从而热气流从下往上流动时，在近壁位置的流速
产生差异，所以，气流对于催化剂颗粒的托举力不再均匀，催化剂颗粒开始在下落过程翻
滚，从而让颗粒的加热焦点位置由水平面内的由内往外变为空间上的由内往外，多孔结构
更加均匀。

[0034] 本发明的工作原理：催化剂9添加到壳体1的上端斗形口，经过楔块2的导流后滚落到分料斜面32上，然后继续进行滚落，根据颗粒度大小依次落入到不同内径的落料道31内，
在落料道31内，通过上升的气流托举而缓慢下落，通过微波加热的方式对颗粒物内部进行
聚焦加热，从而内部的水分先行气化而在催化剂内挤开一个微小空间并占据，由内往外的
加热过程形成延绵的多孔通道，形成催化剂的活性区域，在多孔通道延伸到催化剂外表面
时，气体流出，被上升的干燥气流带走，干燥后、去除了自身水分、形成多孔结构的催化剂颗
粒掉落进舱室4内进行收集，完成催化剂9的活化过程。

[0035] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存
在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖
非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要
素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备
所固有的要素。

[0036] 最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可
以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。
凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的
保护范围之内。