一种催化过滤一体化元件制造技术

本实用新型专利技术涉及催化领域，提供了一种催化过滤一体化元件。本实用新型专利技术提供的元件包括圆筒形多孔催化剂和围绕在所述圆筒形多孔催化剂外侧的过滤层。本实用新型专利技术在圆筒形多孔催化剂外侧设置一过滤层，可以将气体中的固体杂质滤除，使进入圆筒形多孔催化剂的均为气体，减少气体中的固体杂质对催化剂性能的影响，提高催化剂的使用寿命。催化剂的使用寿命。催化剂的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种催化过滤一体化元件


[0001]本技术涉及催化领域，尤其涉及一种催化过滤一体化元件。

技术介绍

[0002]在各种化工催化工艺过程中，气固相反应是最常见的催化工艺，其中催化剂大多是固体，为了提高反应效率，一般尽可能提高催化剂的反应面积以及加强气体的流动来提高传质效果，比如将催化剂加工成球形、三叶草形、蜂窝形等多孔材料，或者采用相似的多孔载体来负载催化剂，这种催化过程是将固体催化剂做成填料层，需要反应的气体由上至下、由下至上或者水平均匀穿过催化剂层，来实现催化的效果。
[0003]但是，气体在流过催化层时，由于受限于流通截面尺寸大小，均存在阻力大的问题，导致整体工艺系统运行成本较高，并且气体中通常会夹杂一些固体杂质，这些固体杂质会影响催化剂的性能，降低催化剂的使用寿命。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本技术提供了一种催化过滤一体化元件。本技术提供的元件兼具催化和过滤的功能，能够将气体中夹带的固体杂质滤除，且气体气体与催化剂层的接触面积大，穿过催化剂层的阻力小。
[0005]为了实现上述技术目的，本技术提供以下技术方案：
[0006]一种催化过滤一体化元件，包括圆筒形多孔催化剂和围绕在所述圆筒形多孔催化剂外侧的过滤层；
[0007]所述圆筒形多孔催化剂包括圆筒形多孔载体以及负载在圆筒形多孔载体上的活性组分；
[0008]所述圆筒形多孔载体包括支撑骨架和设置在所述支撑骨架外侧表面的载体层；所述支撑骨架为一端密封、一端敞口的圆筒结构，所述支撑骨架的筒壁上设置有贯穿筒壁的的孔洞；所述载体层呈波纹状或蜂窝状；
[0009]当所述载体层呈波纹状时，所述载体层由条状波纹纸和条状平面纸在支撑骨架侧面纵向交替排列形成；所述条状波纹纸和条状平面纸的宽度边均垂直于支撑骨架侧面；
[0010]当所述载体层呈蜂窝状时，所述载体层由平板状蜂窝载体在支撑骨架侧面包裹形成；
[0011]所述活性组分负载在圆筒形多孔载体的载体层上。
[0012]优选的，所述载体层的材质为玻璃纤维或者陶瓷纤维。
[0013]优选的，所述过滤层的材质为耐高温过滤材料。
[0014]优选的，所述过滤层的材质为聚四氟乙烯、金属纤维毡或金属间化合物。
[0015]优选的，所述过滤层的厚度为0.1～5mm。
[0016]优选的，所述过滤层的过滤孔径为2～10μm。
[0017]优选的，所述载体层的厚度为5～500mm。
[0018]优选的，所述圆筒形多孔载体的长度为0.5～10m。
[0019]本技术提供了一种催化过滤一体化元件，包括圆筒形多孔催化剂和围绕在所述圆筒形多孔催化剂外侧的过滤层；所述圆筒形多孔催化剂包括圆筒形多孔载体以及负载在圆筒形多孔载体上的活性组分；所述圆筒形多孔载体包括支撑骨架和设置在所述支撑骨架外侧表面的载体层；所述支撑骨架为一端密封、一端敞口的圆筒结构，所述支撑骨架的筒壁上设置有贯穿筒壁的的孔洞；所述载体层呈波纹状或蜂窝状。本技术在圆筒形多孔载体外侧设置一过滤层，可以将气体中的固体杂质滤除，使进入圆筒形多孔催化剂的均为气体，减少气体中的固体杂质对催化剂性能的影响，提高催化剂使用寿命。
[0020]此外，本技术的元件为圆筒形结构，在应用时，气体由外至内穿过过滤层和催化剂层，然后通过圆筒内部的通道排出，气体与催化剂层的接触面积大，穿过催化剂层的阻力小，能够以较低的流速穿过，从而能降低系统的运行成本；此外，本技术提供的催化剂安装方便，成本低，具有广阔的应用前景。
[0021]在本技术中，当不设置过滤层时，气体穿过催化剂层的阻力可低至15Pa以下，增加过滤层后，气体阻力约增加20Pa左右，但是和传统的蜂窝形催化剂相比(气体阻力高达1000Pa以上)，阻力仍是大大降低的。
附图说明
[0022]图1为本技术的催化过滤一体化元件的结构示意图；
[0023]图2为本技术的催化过滤一体化元件的俯视图；
[0024]图1～2中：1
‑
过滤层，2
‑
圆筒形多孔催化剂；
[0025]图3为载体层呈波纹状的圆筒形多孔载体的结构示意图；
[0026]图4为载体层呈蜂窝状的圆筒形多孔载体的结构示意图；
[0027]图3～4中：3
‑
支撑骨架，4
‑
载体层；
[0028]图5为圆筒形多孔载体表面波纹状载体层的结构示意图；
[0029]图5中：5
‑
条状波纹纸，6
‑
条状平面纸。
具体实施方式
[0030]本技术提供了一种催化过滤一体化元件，结构示意图如图1所示，俯视图如图2所示，图1～2中：1
‑
过滤层，2
‑
圆筒形多孔催化剂；下面结合图1～2进行具体说明。
[0031]本技术提供的催化过滤一体化元件包括圆筒形多孔催化剂和围绕在所述圆筒形多孔催化剂外侧的过滤层。
[0032]在本技术中，所述过滤层具体是围绕在圆筒形多孔催化剂载体层的侧面；所述过滤层的材质优选为耐高温过滤材料，更优选为聚四氟乙烯(PTFE)、金属纤维毡或金属间化合物；所述金属纤维毡具体为316L金属纤维压制煅烧后而成，为市场采购；所述金属间化合物具体为金属颗粒粉末烧制而成，为市场采购；本技术对所述过滤层的具体结构没有特殊要求，能够达到过滤效果即可；所述过滤层的厚度优选为0.1～5mm，更优选为0.75mm，过滤孔径优选为2～10μm，更优选为5μm。
[0033]在本技术中，所述圆筒形多孔催化剂包括圆筒形多孔载体以及负载在圆筒形多孔载体上的活性组分；所述圆筒形多孔载体包括支撑骨架和设置在所述支撑骨架外侧表
面的载体层；所述支撑骨架为一端密封、一端敞口的圆筒结构，所述支撑骨架的筒壁上设置有贯穿筒壁的的孔洞；所述载体层呈波纹状或蜂窝状。在本技术中，当所述载体层呈波纹状时，所述圆筒形多孔载体的结构如图3所示，当所述载体层呈蜂窝状时，所述圆筒形多孔载体的结构如图4所示，图3～4中：3为支撑骨架，4为载体层。
[0034]在本技术中，所述支撑骨架优选为钢丝网筒或者为由多孔网板卷成的圆筒；所述支撑骨架筒壁上的孔洞优选为圆形孔洞，所述圆形孔洞的直径优选为3～50mm；相邻圆形孔洞的圆心距离优选为3～50mm；支撑骨架筒壁上设置孔洞，可以供气体通过。在本技术中，所述支撑骨架的外径优选为100～1000mm，更优选为300～800mm。
[0035]在本技术中，当所述载体层表面呈凹凸波纹状时，所述载体层由条状波纹纸和条状平面纸在支撑骨架侧面纵向交替排列形成(即条状波纹纸和条状平面纸交替排列，相邻条状平面纸和条状波纹纸的波峰(波谷)接触)，具体的排列方式如图5所示，图5中：5为条状波纹纸，6为条状平面纸；其中条状波纹纸和条状平面纸的宽度边均垂直于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种催化过滤一体化元件，其特征在于，包括圆筒形多孔催化剂和围绕在所述圆筒形多孔催化剂外侧的过滤层；所述圆筒形多孔催化剂包括圆筒形多孔载体以及负载在圆筒形多孔载体上的活性组分；所述圆筒形多孔载体包括支撑骨架和设置在所述支撑骨架外侧表面的载体层；所述支撑骨架为一端密封、一端敞口的圆筒结构，所述支撑骨架的筒壁上设置有贯穿筒壁的孔洞；所述载体层呈波纹状或蜂窝状；当所述载体层呈波纹状时，所述载体层由条状波纹纸和条状平面纸在支撑骨架侧面纵向交替排列形成；所述条状波纹纸和条状平面纸的宽度边均垂直于支撑骨架侧面；当所述载体层呈蜂窝状时，所述载体层由平板状蜂窝载体在支撑骨架侧面包裹形成；所述活性组分负载在圆筒形多孔载体的载体层上。2.根据权利要求1所述的催化过滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：荣卫龙，张舒乐，郭勇，任骞，盛守祥，张志飞，孙建光，
申请(专利权)人：山东爱亿普环保科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：