惰性瓷球——反應(yīng)器內(nèi)催化劑的支撐和覆蓋材料 - 淄博贏馳陶瓷

惰性瓷球一般作為反應(yīng)器內(nèi)催化劑的支撐和覆蓋材料，可緩沖進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)液體和氣體對(duì)催化劑的沖擊，保護(hù)催化劑，并改善反應(yīng)器內(nèi)液體和氣體的分布。它具有耐高溫高壓，吸水率低，化學(xué)性能穩(wěn)定的特點(diǎn)，能經(jīng)受酸、堿及其它有機(jī)溶劑的腐蝕，以及生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的溫度變化。由于使用的廣泛性，惰性瓷球帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀。

一、惰性瓷球的生產(chǎn)

首先來(lái)說(shuō)一下惰性瓷球的生產(chǎn)流程。瓷球原料一般是根據(jù)瓷球鋁含量和用途來(lái)決定的——高鋁瓷球以Al2O3粉體為主要原料，中鋁瓷球則以高嶺土和貴州土及高白鋁泥為原料。

生產(chǎn)流程介紹

①根據(jù)吸水率、含鋁量、抗強(qiáng)度等要求進(jìn)行配方，然后球磨；

②經(jīng)過(guò)壓濾機(jī)和真空機(jī)制出生產(chǎn)惰性瓷球的泥條（期間要保證水分合適）；

③進(jìn)行準(zhǔn)確泥條切割（泥條大小和要生產(chǎn)的惰性瓷球規(guī)格相當(dāng)），選擇擠壓成形工序?qū)ζ溥M(jìn)行準(zhǔn)確成形；

④半成品進(jìn)入烘干室或者自然陰干后裝入窯爐；

⑤對(duì)惰性瓷球半成品進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)；

⑥對(duì)成品進(jìn)行篩選、包裝。

其中成型方式主要有半等靜壓（干袋法）成型、等靜壓成型和滾制成型。燒成窯爐主要有高溫隧道窯和梭式窯。

二、惰性瓷球的應(yīng)用

大小不同或應(yīng)用位置不一的惰性瓷球，在應(yīng)用上也有所區(qū)別。它們有的是起支撐和隔離催化劑或各種劑類的作用；有的是起單獨(dú)支撐作用，同時(shí)保證球體間的間隙，減小工藝端的壓降。

舉個(gè)例子，在天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化法合成氨的裝置中，各固定床催化反應(yīng)器（高變爐、低變爐、甲烷化爐）中均需要在催化劑床層下裝填瓷球。瓷球有分上部安裝和下部安裝的：

①上部的瓷球主要起改善進(jìn)料分布、防止沖擊的作用，一旦有低溫、液體等短視現(xiàn)象出現(xiàn)，可先在瓷球上升溫、汽化，防止催化器受到?jīng)_擊；

②下部的瓷球則主要起降低催化劑裝填量，防止小顆粒催化劑進(jìn)入下游的作用。

瓷球的大小，主要看催化劑的尺寸來(lái)決定。因?yàn)樵趯?shí)際生產(chǎn)中，需要確保在瓷球破裂一半的情況下催化劑也不會(huì)通過(guò)瓷球?qū)?，一般遵?X法則（或者叫級(jí)配），就是瓷球的直徑應(yīng)該是其相鄰催化劑直徑的兩倍，這樣物料的分布越均勻，壓降也越小，反應(yīng)器優(yōu)化越好。

由于瓷球的Al2O3含量越高，它的耐堿、耐溫差性能就越好，同時(shí)抗壓碎強(qiáng)度更高，因此如果能夠接受較高的成本，高鋁含量的瓷球會(huì)更具耐用性。