分子篩是一種具有立方晶格的硅鋁酸鹽化合物,其品種達到數十種。分子篩的生產過程分為兩個階段:一個是分子篩原粉的合成;另一個就是分子篩的成型。分子篩是用硅的化合物(例如硅溶膠、硅酸鈉等)、鋁的化合物(例如活性氧化鋁、鋁鹽等)、堿(例如氫氧化鈉等)以及模板劑在水熱條件下合成的,由此制備的產品稱為分子篩原粉,是一種極其細小的硅鋁酸鹽晶體材料,晶體直徑在100納米左右,不能直接用于工業(yè)生產過程,必須加工成一定形狀和大小的顆粒才具有實用價值。
分子篩按照其用途不同需要加工成不同的形狀,成型的方法和種類很多,各有其特點。目前,工業(yè)上常用的分子篩有三種形狀:條狀、球狀和微球狀。其中條狀和球狀分子篩醉為常見,廣泛用做吸附劑和固定床酸催化劑。
傳統(tǒng)的分子篩制球多是采用轉動成型工藝,用滾球機加工的。主要是通過將分子篩原粉或催化劑粉料和適量水(或粘合劑)送至轉動的鍋體容器中,鍋體順時針旋轉,人工加粉及加水使物料在鍋體內部翻滾、滑移、摩擦及研磨,通過不斷滾動作用,潤濕的物料互相粘附起來,逐漸形成為球狀顆粒。這種傳統(tǒng)的加工模式只適合針對一些易成球類物料的加工,而且需要物料具有一定強度及形狀保持性。對于崔化劑而言,粘合劑的用量和調節(jié)很重要,此外原料所含水份與供給水份之間存在著一定的平衡關系,比較復雜而不易調節(jié)。因此轉動成型法它適合于單組份物料,或比重相近的多組份物料的成型。對于比重相關較大的多組份物料,轉動時各組份比重差異會引起離心力差異,因此難以獲得均勻組成的小球。
在滾球的過程中,人工控制物料的投入量容易造成成品批間重現性差,使后序干燥工藝效率降低,人工勞動強度大。整個制球過程均由操作人員據經驗及技術水平來控制與判斷,因此對操作工人的技術水平有較高的要求,其次由于客觀的人為性因素從而限制了成品的質量與性能,往往造成成品球型大小差異不等,球體密度不均勻,表面抗壓耐磨力不高,產品質量與性能低。并且在滾動的過程中,粉塵污染較大,對操作工人的身體健康有損害,不利于環(huán)保。在市場競爭力強、對產品質量與性能高要求、要求生產自動化連續(xù)化程度高及環(huán)保的當今現代化生產中,這種傳統(tǒng)的滾球設備就突顯出不足之處來,無法滿足現代化生產的需求。
在現代化的生產中,將設備和輔助設備按照工藝順序連接起來,自動完成產品的全部或部分制造過程的自動生產線,在工業(yè)生產中扮演著重要的角色,不但可以使車間的生產管理有條理,提高勞動生產率,穩(wěn)定和提高產品質量,而且改善了勞動條件,降低生產成本,在保證生產均衡性上有著顯著的經濟效益。
從分子篩的前期原粉、合劑、硅溶膠、凈化水混合開始,到成型制球,再到后期的干燥工藝等同樣也可以采用自動化生產線的設備來完成。整個生產線自動化程度高,實現過程“穩(wěn)、準、快”連續(xù)性的生產,極大地提高生產率,降低勞動力、改善生產環(huán)境。這些功能分別由混合設備、煉制設備、制球設備、篩選設備、干燥設備及提升、傳輸等設備聯動組成。
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