УСТАНОВКА ДЛЯ МЕХАНОХИМИЧЕСКОЙ АКТИВАЦИИ КАТАЛИЗАТОРНЫХ МАСС ВОДОЙ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

.
B01J8|20
Установка для механохимической активации катализаторных масс водой высокого давления
Полезная модель относится к измельчающему оборудованию и может быть использована в химической, нефтехимической, строительной и других областях.
Известны устройства для активирования веществ в твердом состоянии с целью повышения интенсивности их взаимодействия с другими веществами, выполнеьшые в виде мельниц тонкого измельчения (шаровых, коллоидных и др.) с помощью звуковых или УЗ колебаний (см., например. Политехнический словарь, Москва, «Советская энциклопедия, 1989, с. 155).
Известные устройства дорогостоящие, энергоемкие, с достаточно большим временем активирования.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому рещению является установка для механохимической активации катализаторных масс, входящая в состав производства катализатора, состоящая из реактора механохимического синтеза и насосного блока низкого давления (см., например. Технический регламент на производство катализатора НКО2-3 рег.№19-6 ОАО «Новомосковский Институт Азотной Промышленности).
Однако, в данной установке полученная катализаторная смесь имеет низкую общую удельную поверхность и недостаточно высокую
каталитическую активность. Кроме того время активации катализаторной смеси в реакторе составляет несколько часов.
Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является создание установки для активирования катализаторных масс, позволяющей повысить общую удельную поверхность катализаторных масс, увеличить каталитическую активность и уменьшить время активации.
Для решения вышеуказанной задачи предлагается установка для механохимической активации катализаторных масс водой высокого давления, состоящая из реактора механохимического синтеза, насосного блока низкого давления, которая дополнительно снабжена приводным насосным блоком, блоком фильтров, преобразователем давления, гидравлическими магистралями, аккумулятором с манометром высокого давления, формирующей насадкой, неподвижной сварной рамой и сборником суспензии, при этом выход насосного блока низкого давления соединен через гидравлическую магистраль с входом приводного насосного блока, в котором установлена масляная гидросистема, вход и выход последней через гидравлические магистрали соединен соответственно с выходом и входом преобразователя давления, а выход приводного насосного блока подсоединен к блоку фильтров, который последовательно соединен с преобразователем давления, аккумулятором с манометром высокого и реактором механохимического синтеза, перед входом в который встроена формирующая насадка, выход реактора соединен со сборником суспензии, установленным рядом с реактором на неподвижной сварной раме.
На фиг. 1 изображена установка для механохимической активации катализаторных масс водой высокого давления, которая состоит из приводного насосного блока 1, предназначенного для питания преобразователя давления рабочей жидкостью (гидравлическим маслом); водяного насосного блока низкого давления 2, предназначенного для питания преобразователя давления; преобразователя давления мультипликаторного типа 3, регулирующего давление воды на выходе путем изменения давления масла на входе; реактора механохимического синтеза катализаторных масс 4; блока фильтров 5, предназначенного для фильтрации воды поступающей в преобразователь давления; неподвижной сварной раму 6, предназначенной для установки реактора 4 и сборника суспензии 7; мелюпщх тел 8, помещенных в реакторе 4; гидравлических магистралей 9, объединяющих все блоки установки в единое целое; аккумулятора с манометром высокого давления 10; формирующей насадки 11 и пггуцеров 12,13. Установка работает следующим образом. Пример 1.
Водяной насосный блок низкого давления 2, состоящий из приводного электродвигателя мощностью 11 квт и центробежного водяного насоса общего назначения, забирает воду из сети водопровода и подает ее под давлением 2 МПа , на приводной насосный блок 1 в систему охлаждения и через блок фильтров 5, представляющий собой две емкости, соединенные между собой трубопроводами, на питание рабочей жидкостью (водой) преобразователя давления 3, конструктивно представляющего собой
агрегат из четырех мультпликаторов и гидросинхронизатора, монтируемых на плите, имеющей четыре не сообщающихся канала, соединяющих порщневые полости каждого мультипликатора со «своим выходом от золотника гидросинхронизатора, и имеющей еще четыре сообщающихся между собой канала, соединяющих щтоковые полости мультипликаторов в единую камеру. Питательная вода поступает в камеру .высокого давления, сообщающуюся каналом с корпусом, через всасывающий клапан, а вытеснение в гидросистему воды высокого давления происходит через нагнетательный клапан при нагнетании масла от насосного блока 1 по гидравлической магистрали 9, где оно проходит по соответствующим каналам гидросинхронизатора и поступает в порщневую полость одного из мультипликаторов, при этом порщень соверщает рабочий ход, вытесняя из «своей камеры в гидросистему воду под давлением 80 МПа, и одновременно«взводит порщни остальных
мультипликаторов, которые, соверщая холостой ход, заполняют «свои камеры водой. Для уменьщения пульсации давления на напорной стороне преобразователя давления 3 монтируется аккумулятор высокого давления 10. Вода от преобразователя давления 3 через формирующую насадку 11с диаметром отверстия 0,4 - 0,8мм и через пггуцер 12 тангенциально поступает в нижнюю часть реактора механохимического синтеза катализаторов и диспергирования материалов 4. Вода создает закрученный поток, увлекающий за счет вязкости находящиеся в реакторе мелющие тела в виде металлических щариков В вместе с катализаторной массой, предварительно загруженной в реактор 4, соверщают вращательное движение в корпусе
относительно оси и сталкиваются друг с другом и со стенками реактора 4. Небольшие размеры мелющих тел 8 и высокий коэффициент трения между стенкой корпуса реактора 4 и мелюпщми телами 8 обуславливают большую интенсивность измельчения истиранием. Из-за деформации шаров при столкновении образуется небольшая контактная плошадка и частицы катализаторной массы, попавшие на эту площадку, испытывают большие ударные нагрузки, кроме того в результате соударения импульс каждого шара меняет направление на противоположное, а размеры контактной площадки малы, в ее пределах действует высокое импульсное давление, возникает наклеп на поверхности частиц катализаторных масс, приводящий к появлению плоских дислокаций частиц катализатора, которые увеличивают активизированную поверхность катализаторной массы. Образующаяся в реакторе 4 мелкодисперстная суспензия выводится через специальный щтуцер 13 в сборник суспензии 7, который расположен рядом с реактором 4 на неподвижной сварной раме 6.
Предлагаемая полезная модель позволяет получить активизированные катализаторные массы при времени их активации, равном 30 мин, со следующими характеристиками: общая удельная поверхность механической смеси -160
каталитическая активность катализатора, определяемая по температуре достижения 50% степени превращения -120°С,
тогда как на установке-прототипе при времени активации, равном 1800 мин, они соответственно равны 110  и 150°С.