ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ГЛУБОКОГО ОКИСЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ ДЛЯ ИК ИЗЛУЧАТЕЛЯ

Полезная модель относится к производству катализаторов для глубокого окисления углеводородов, а именно к технологическим линиям приготовления окисных катализаторов для использования в устройствах каталитических источников тепла, в том числе обогревателей, нейтрализаторов отработавших газов двигателей внутреннего сгорания, работающих на газообразных и жидких топливах, применяемых в различных отраслях народного хозяйства.
Известна технологическая линия по приготовлению катализатора для глубокого окисления углеводородов (RU 205319, Кл. B01J 37/02, B01J 23/86, 1996 г.), включающая последовательно соединенные и технологически связанные между собой участок пропитки носителя - кремнеземного волокна азотнокислым раствором кобальта и хрома путем погружения носителя в раствор до полного выхода воздуха из узла, участок сушки лучистым тепловым потоком от каталитических нагревателей до окончания выхода пара и участок прокаливания низкостелющимся бегущим пламенем газа, подаваемого в узел, до естественного перехода к беспламенному каталитическому горению. Носитель перед пропиткой монтируют на газопарораспределительном узле изделия путем заключения его в сетку из нержавеющей стали и закреплениям ее по контуру узла.
Недостатком известной технологической линии является невысокое качество полученного катализатора из-за невозможности равномерной пропитки носителя, на котором остаются не смачиваемые участки, в результате чего происходит неравномерное распределение активных оксидов металлов по толщине носителя. Кроме того, ускоренная сушка приводит к нарушению поверхностной пленки катализатора, снижая поверхностную концентрацию активной массы катализатора, и, как следствие, эффективность катализатора.
Задачей полезной модели является разработка усовершенствованной технологической линии приготовления катализатора глубокого окисления для ИК излучателя.
Техническим результатом полезной модели является получение катализатора с повышенной устойчивостью к механическому отслаиванию от носителя.
Поставленная задача, и, как следствие, указанный технический результат достигается тем, что технологическая линия получения катализатора глубокого окисления ИК излучателя, включает последовательно соединенные и технологически связанные между собой участки пропитки носителя - кремнеземного волокна солями металлов, путем погружения носителя в раствор, участок сушки и участок прокаливания катализатора. Согласно полезной модели перед участком пропитки носителя, выполненного в виде ванны с сетчатым поддоном, расположен участок приготовления реагента и участок предварительного прокаливания носителя, а участок прокаливания катализатора снабжен воздуховодом подачи воздуха и воздуховодом для удаления продуктов разложения. При этом для получения высококачественного реагента для пропитки носителя участок приготовления реагентов включает последовательно связанные между собой и с участком приготовления реагентов дистиллятор, емкость для хранения воды и дозатор воды, а также дозатор реагентов, а сам участок приготовления реагентов оборудован мешалкой. Целесообразно перед участком прокаливания носителя устанавливать участок предварительного раскроя носителя, например, в виде раскройного стола. Для удобства дальнейшего прокаливания и упаковки за участком сушки и перед участком прокаливания катализатора расположен участок раскроя катализатора в виде гильотины. Участок сушки выполнен в виде этажерной сушилки. За участком прокаливания катализатора, как правило, расположены участок упаковки и участок хранения катализатора.
Наличие участка приготовления реагента, который включат дистиллятор с емкостью для хранения воды, а также дозаторы воды и реагентов обеспечивает бесперебойное снабжение технологической линии качественным водным раствором солей металлов. При этом в зависимости от назначения состав солей может меняться, поэтому наличие в технологической линии дозатора позволит осуществлять четкое соблюдение рецептуры.
Наличие участка предварительного прокаливания позволяет удалить инородные радикалы загрязнений носителя, исключить его усадку во время дальнейшей термической обработки, что в конечном итоге положительно повлияет на смачиваемость реагентом кремнеземной основы, и в значительной степени повысит качество получаемого на технологической линии катализатора глубокого окисления ИК излучателя.
Большое значение для получения высококачественного катализатора имеют необходимые условия сушки пропитанной основы. При этом для улучшения условий удаления продуктов разложения сушилка оснащена воздуховодом для подвода воздуха. Небольшое количество воздуха обеспечивает вынос продуктов разложения солей из сушилки через отводящий воздуховод.
Наличие сетчатого поддона в ванне на участке пропитки позволяет устранить деформацию и вытяжку кремнеземной основы, также влияющей на равномерность нанесения реагента.
Технологическая линия приготовления катализатора глубокого окисления ИК излучателя представлена на чертеже.
Технологическая линия включает последовательно соединенные и технологически связанные между собой участок приготовления реагентов, включающий дистиллятор 1, емкость 2 для хранения воды, дозатор 3 воды и дозатор 4 реагентов. Дозаторы 3 и 4 последовательно связаны с участком 5 приготовления реагентов который оборудован мешалкой. За участком 5 расположен участок 6 пропитки с сетчатым поддоном 7. Перед участком 6 пропитки расположен участок 8 раскроя последовательно связанный с участком 9 предварительного прокаливания носителя. За участком 6 пропитки расположен участок 10 сушки кремнеземного волокна, пропитанного солями металлов, выполненный в виде этажерной сушилки. За участком 10 сушки расположены участок 11 раскроя и участок 12 прокаливания который снабжен воздуховодом 13 для подвода воздуха и воздуховодом 14 для отвода продуктов разложения солей. За участком 12 расположен участок 15 упаковки и участок 16 хранения катализатора.
Технологическая линия приготовления катализатора глубокого окисления ИК излучателя работает следующим образом. Полученная в дистилляторе 1 вода через емкость 2 и дозатор 3 воды поступает в реактор на участок 5 приготовления водного раствора. Дозатором 4 реагентов отмеряют необходимое количество требуемых реагентов (азотнокислый кобальт, азотнокислый хром, мочевина) которые поступают в реактор и перемешиваются с водой мешалкой в течение одного часа. Приготовленный раствор поступает на участок 6 пропитки, который представляет собой ванну с сетчатым поддоном 7. На участке 8 раскроя раскраивают кремнеземный холст на отрезной лоскут. При необходимости лоскут прокаливают на участке 9 при температуре не ниже 500°C, для дальнейшего более равномерного пропитывания основы реагентами. Отрезной лоскут поступает на пропитку на участок 6, где его помещают на сетчатый поддон 7 и погружают в ванну для выдерживания в ней 5 минут до полной пропитки. Сетчатый поддон 7 гарантирует расположение лоскута в ванне без деформации, что в конечном итоге обеспечивает и равномерную пропитку носителя реагентами. Из участка 6 пропитанный солями металлов носитель поступает на участок 10 сушки в виде этажерной сушилки. Полностью загруженная сушилка работает при температуре 36°C в течение 10-12 часов до полного высыхания пропитанной основы. Такая щадящая сушка обеспечивает равномерное распределение и закрепление солей металла внутри волокон основы, повышая тем самым, необходимое качество готового катализатора. Высушенные пластины далее поступают на участок 11 раскроя, на котором разрезаются гильотиной до нужного размера. После пластины поступают на участок 12 прокаливания, выполненной в виде муфельной печи, оборудованной воздуховодом 13 подвода небольшого количества воздуха для продувки печи и удаления из нее через воздуховод 14 продуктов термического разложения солей металлов. Прокаливание осуществляют до полного разложения солей, контроль за которым осуществляют визуально до прекращения выделения из печи продуктов термического разложения. После прокаливания полученный катализатор в виде плиты готов к использованию в ИК излучателе. Готовые плиты поступают на участок 15 упаковки и далее на участок 16 хранения (склад).
Технологическая линия приготовления катализатора глубокого окисления ИК излучателя испытана и готова к использованию. Эффективность по устойчивости катализатора к механическому отслаиванию от носителя составляет ориентировочно 15-18% по сравнению с известными, полученными на существующих технологических линиях.