一种铜系中温变换催化剂制备装置及其制备方法与流程

本发明涉及催化设备领域，更具体地说，它涉及一种铜系中温变换催化剂制备装置及其制备方法。

背景技术：

1、铜系中温变换催化剂是一种在特定温度范围内表现出优良催化性能的催化剂，主要用于一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的过程，铜系中温变换催化剂是指含有铜作为主要活性组分的催化剂，其工作温度介于传统的铁铬系高温变换催化剂和铜锌铝系低温变换催化剂之间，这类催化剂通常具有较高的活性和热稳定性，适用于中温条件下的变换反应。

2、将铜盐、锌盐和铝盐分别溶解在适量的溶剂中，形成均匀的溶液，在反应釜搅拌条件下，将上述溶液缓慢混合，并控制反应条件（如温度、ph值等），使金属离子共沉淀形成沉淀物，这一步是制备过程中的关键，它决定了催化剂的组成和结构，将沉淀物在一定温度下老化一段时间，以促进晶体的生长和结构的稳定，然后，用去离子水或醇类溶剂洗涤沉淀物，以去除杂质和未反应的离子。

3、但是，在搅拌过程中，颗粒材料可能因为搅拌叶的形状、转速以及材料本身的性质而在反应釜内形成不均匀的分布，特别是在搅拌叶停止搅拌时，材料可能因惯性或重力作用而堆积在某些区域，导致局部浓度过高或过低，局部反应速率差异，材料在反应釜内分布不均，那么热量传递也会受到影响，导致部分区域温度过高或过低，为此，我们提出一种铜系中温变换催化剂制备装置及其制备方法。

技术实现思路

1、本发明提供一种铜系中温变换催化剂制备装置及其制备方法，解决相关技术中材料在反应釜内分布不均，导致局部浓度过高或过低，局部反应速率差异，部分区域温度过高或过低的技术问题。

2、本发明提供了一种铜系中温变换催化剂制备装置，包括：反应釜，反应釜上设置有密封盖，密封盖上设置有搅拌机，搅拌机的输出端设置有主转轴，主转轴的底端设置有中接柱，且中接柱上设置有搅拌叶，主转轴上设置有扒料机构，用于在反应釜停止搅拌时，趋平堆积高度不同的颗粒料，保证30-40纳米初始铜晶原料附着的稳定性；

3、扒料机构包括直径尺寸与搅拌叶内宽相同的适宽环，适宽环的内壁设置有扒料带，通过扒料带的收合对堆积高度不同的颗粒料进行趋平；

4、中接柱的内部设置有冲击机构，冲击机构包括与中接柱固定连接u形的振动壁，通过敲击振动壁把振动感传到搅拌叶上。

5、进一步地，扒料机构还包括滑块柱，滑块柱的外壁固定设置有导向柱，且导向柱远离滑块柱的一端贯穿于扒料带与适宽环固定连接，导向柱中开设有导向滑槽二。

6、进一步地，导向柱的外部套设有拉带环，拉带环与扒料带固定连接，拉带环靠近扒料带的一侧固定设置有反拉带，拉带环远离扒料带的一侧固定设置有收卷带，且拉带环通过导向滑槽二与导向柱滑动连接。

7、进一步地，滑块柱的中心位置固定设置有下压块，下压块的上方固定设置有伸缩波纹管，伸缩波纹管的相邻两个峰脊之间均固定设置有收紧带，伸缩波纹管远离下压块的一端设置有电磁阀，且电磁阀与密封盖的一个泄压口连接。

8、进一步地，滑块柱的下方设置有与滑块柱固定连接的中控盒，中控盒的内部转动设置有收卷盘，且收卷盘有上下两个空间收卷不同方向的收卷带，收卷盘中心位置贯穿有螺纹柱，且螺纹柱的底部与主转轴固定连接。

9、进一步地，中控盒的下壁固定设置有膨胀垫，膨胀垫中设置有贯穿于中控盒与收卷盘固定连接的返撑弹片，返撑弹片远离收卷盘的一端设置有拉线，拉线远离返撑弹片的一端设置有与收卷盘内壁滑动连接的导轨凸头，且导轨凸头与螺纹柱的螺纹相互匹配。

10、进一步地，主转轴中开设有导向滑槽一，导向滑槽一的内壁开设有若干个闭合口，闭合口中转动设置有摆力板，摆力板的顶端固定设置有回拉带，回拉带的下方设置有横在闭合口内部的挡板带。

11、进一步地，摆力板的底部固定设置有连接绳，连接绳远离摆力板的一端固定设置有往复绳，且往复绳的顶端与主转轴内部固定连接。

12、进一步地，往复绳的底端固定设置有弹力臂，弹力臂固定在中接柱内部，弹力臂靠近振动壁的一侧固定设置有撞击球。

13、一种铜系中温变换催化剂制备方法，包括铜系中温变换催化剂制备装置，包括以下步骤：

14、s1、选择铜盐、锌盐和铝盐作为催化剂的沉淀物以及碳酸钠作为沉淀剂，从反应釜底部的加料口注入；

15、s2、在反应釜中搅拌叶搅拌条件下，将反应釜中溶液缓慢混合，并控制反应条件，包括预设的温度与预设的ph值，使金属离子共沉淀形成只有30-40纳米的催化剂初始铜晶沉淀物，达到形成均匀的唯一的复合物cu3zn3al2(oh)164h2o，同时在共沉淀后期加入超细的活性氧化铝，使共沉物再沉淀在铝载体上；

16、s3、将沉淀物在设定温度下老化到设定时间，以促进晶体的生长和结构的稳定，然后，用去离子水或醇类溶剂洗涤沉淀物，以去除杂质和未反应的离子；

17、s4、将洗涤后的沉淀物过真空干燥方式干燥处理，之后将干燥后的催化剂粉末进行造粒成型处理。

18、本发明的有益效果在于：

19、本发明扒料机构的扒料带在反应釜停止搅拌时对各种颗粒状材料进行扒拉，可升降的扒料带的设计能够在搅拌停止后，通过弹性扒料带的扒拉作用，将堆积的材料扒拉平，使材料在反应釜内分布更加均匀，这有助于减少因材料分布不均导致的局部反应速率差异，提高整体反应效率；

20、通过滑块柱的下降，间接的多次敲击振动壁，并敲击该u形振动壁使其发生振动，进而将震感传输到搅拌叶上，这种震感可以把颗粒料中的因搅拌产生的气泡排出，通过排出气泡和改善物料分布，振动有助于增加反应物之间的接触面积和机会，从而加速化学反应的进行，这有助于提高反应速率和产率，缩短反应时间并降低能耗。

技术特征：

1.一种铜系中温变换催化剂制备装置，包括：反应釜（11），所述反应釜（11）上设置有密封盖（12），所述密封盖（12）上设置有搅拌机（13），所述搅拌机（13）的输出端设置有主转轴（14），所述主转轴（14）的底端设置有中接柱（15），且中接柱（15）上设置有搅拌叶（16），其特征在于，所述主转轴（14）上设置有扒料机构（2），用于在反应釜（11）停止搅拌时，趋平堆积高度不同的颗粒料，保证30-40纳米初始铜晶原料附着的稳定性；

2.根据权利要求1所述的一种铜系中温变换催化剂制备装置，其特征在于，所述扒料机构（2）还包括滑块柱（21），所述滑块柱（21）的外壁固定设置有导向柱（23），且导向柱（23）远离滑块柱（21）的一端贯穿于扒料带（25）与适宽环（22）固定连接，所述导向柱（23）中开设有导向滑槽二（29）。

3.根据权利要求2所述的一种铜系中温变换催化剂制备装置，其特征在于，所述导向柱（23）的外部套设有拉带环（24），所述拉带环（24）与扒料带（25）固定连接，所述拉带环（24）靠近扒料带（25）的一侧固定设置有反拉带（241），所述拉带环（24）远离扒料带（25）的一侧固定设置有收卷带（242），且拉带环（24）通过导向滑槽二（29）与导向柱（23）滑动连接。

4.根据权利要求3所述的一种铜系中温变换催化剂制备装置，其特征在于，所述滑块柱（21）的中心位置固定设置有下压块（28），所述下压块（28）的上方固定设置有伸缩波纹管（26），所述伸缩波纹管（26）的相邻两个峰脊之间均固定设置有收紧带（27），所述伸缩波纹管（26）远离下压块（28）的一端设置有电磁阀（19），且电磁阀（19）与密封盖（12）的一个泄压口连接。

5.根据权利要求4所述的一种铜系中温变换催化剂制备装置，其特征在于，所述滑块柱（21）的下方设置有与滑块柱（21）固定连接的中控盒（201），所述中控盒（201）的内部转动设置有收卷盘（202），且收卷盘（202）有上下两个空间收卷不同方向的收卷带（242），所述收卷盘（202）中心位置贯穿有螺纹柱（207），且螺纹柱（207）的底部与主转轴（14）固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种铜系中温变换催化剂制备装置，其特征在于，所述中控盒（201）的下壁固定设置有膨胀垫（203），所述膨胀垫（203）中设置有贯穿于中控盒（201）与收卷盘（202）固定连接的返撑弹片（204），所述返撑弹片（204）远离收卷盘（202）的一端设置有拉线（205），所述拉线（205）远离返撑弹片（204）的一端设置有与收卷盘（202）内壁滑动连接的导轨凸头（206），且导轨凸头（206）与螺纹柱（207）的螺纹相互匹配。

7.根据权利要求1所述的一种铜系中温变换催化剂制备装置，其特征在于，所述主转轴（14）中开设有导向滑槽一（17），所述导向滑槽一（17）的内壁开设有若干个闭合口（18），所述闭合口（18）中转动设置有摆力板（31），所述摆力板（31）的顶端固定设置有回拉带（34），所述回拉带（34）的下方设置有横在闭合口（18）内部的挡板带（38）。

8.根据权利要求7所述的一种铜系中温变换催化剂制备装置，其特征在于，所述摆力板（31）的底部固定设置有连接绳（35），所述连接绳（35）远离摆力板（31）的一端固定设置有往复绳（32），且往复绳（32）的顶端与主转轴（14）内部固定连接。

9.根据权利要求8所述的一种铜系中温变换催化剂制备装置，其特征在于，所述往复绳（32）的底端固定设置有弹力臂（36），所述弹力臂（36）固定在中接柱（15）内部，所述弹力臂（36）靠近振动壁（33）的一侧固定设置有撞击球（37）。

10.一种铜系中温变换催化剂制备方法，包括如权利要求1-9任一所述铜系中温变换催化剂制备装置，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及催化设备技术领域，公开了一种铜系中温变换催化剂制备装置及其制备方法，所述铜系中温变换催化剂制备装置包括：反应釜，反应釜上设置有密封盖，密封盖上设置有搅拌机，搅拌机的输出端设置有主转轴，主转轴的底端设置有中接柱，且中接柱上设置有搅拌叶，主转轴上设置有扒料机构，用于在反应釜停止搅拌时，趋平堆积高度不同的颗粒料，保证30‑40纳米初始铜晶原料附着的稳定性；本发明扒料机构的扒料带在反应釜停止搅拌时对各种颗粒状材料进行扒拉，可升降的扒料带的设计能够在搅拌停止后，通过弹性扒料带的扒拉作用，将堆积的材料扒拉平，使材料在反应釜内分布更加均匀，有助于减少因材料分布不均导致的局部反应速率差异。

技术研发人员：陈丁一,尹九冬,陈超
受保护的技术使用者：盘锦迪宝催化剂技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23