一种分子筛合成系统技术方案

本发明专利技术公开了一种分子筛合成系统，根据纳微气泡可降低晶体的成核势垒，加快晶体反应速率的理论基础，采用旋流组利用气液逆流/错流/并流流动混合产生初级气泡，增多反应体系中自由基及小气泡；携带初级气泡的高粘气液混合物在超重力组件的剪切作用下，进而产生大量的次级气泡(纳微气泡)，将上述处理的高粘气液混合物在水热釜中高温晶化，可明显加快分子筛的生长速率。长速率。长速率。

【技术实现步骤摘要】
一种分子筛合成系统


[0001]本专利技术反应系统设计
，更具体的，涉及一种分子筛合成系统。

技术介绍

[0002]分子筛作为一种固体酸催化剂广泛应用于石油化工，精细化工等行业，但分子筛生长的本征反应速率慢，合成周期长，导致生产能耗高。因此设计一种可强化分子筛生长的反应系统具有重要意义。目前报道的关于加快分子筛生长的强化技术主要有：1)利用微波场强化反应体系的传热速率，同时体系中的水在微波作用下产生自由基，加快分子筛的生长速率。2)利用超声场产生超声波空化作用，同时在反应体系中产生自由基，加快分子筛生长。3)利用超重力场强化反应体系的传质传热速率，加快分子筛生长。4)利用微反应器强化反应体系的传热速率，加快分子筛生长。以上四种技术虽然可以在一定程度上强化分子筛的生长，但由于分子筛合成体系高粘，易于堵塞反应器，实际应用中存在诸多问题。此外，现有过程强化技术大都针对强化反应体系的传质传热速率来加快分子筛生长，不仅带来额外的能耗，而且强化分子筛生长速率的效果不佳，存在诸多不足。

技术实现思路

[0003]为了解决现有过程强化技术存在的诸多不足，本专利技术提供一种“旋流+超重力”合成分子筛的反应系统。旨在利用旋流场及超重力场产生的纳微气泡加快分子筛的生长速率。此外，利用超声降黏以及超重力旋转床中的柱状结构解决分子筛合成体系高粘易于堵塞超重力旋转床丝网填料的问题。
[0004]为了解决上述问题中的至少一个，本专利技术提供一种分子筛合成系统，包括：
[0005]旋流超重力组件，可导入气体以及分子筛前驱体，产生分子筛前驱体混合物，所述分子筛前驱体为液体；
[0006]反应釜，其入口与所述旋流超重力组件的出口连通，可晶化所述分子筛前驱体混合物，合成分子筛。
[0007]进一步地，所述旋流超重力组件包括：
[0008]旋流单元，可通过至少一个第一导入口导入所述气体，通过至少一个第二导入口导入所述分子筛前驱体，所述第一导入口的朝向与所述第二导入口朝向不同，进而可产生初级分子筛前驱体混合物；所述分子筛前驱体为液体，其粘度高于设定阈值；
[0009]超重力单元，其入口与所述旋流单元的出口连通，可对所述初级分子筛前驱体混合物，形成分子筛前驱体混合物。
[0010]进一步地，所述分子筛合成系统还包括：
[0011]高剪切泵，用于形成分子筛前驱体。
[0012]进一步地，所述分子筛合成系统还包括：
[0013]超声馈入器，可向所述旋流超重力组件和/或所述反应釜内部馈入超声。
[0014]进一步地，所述第一导入口的朝向与所述第二导入口朝向相反，和/或，所述第一
导入口的朝向所在直线与所述第二导入口的朝向所在直线相互垂直。
[0015]进一步地，所述超重力单元包括：
[0016]壳体，所述壳体具有一内腔；
[0017]剪切子单元，位于所述内腔中央处，所述剪切子单元剪切所述初级分子筛前驱体混合物所述分子筛前驱体混合物。
[0018]进一步地，所述剪切子单元包括：
[0019]一对转盘，并且所述一对转盘相对设置，所述一对转盘之间形成环绕其中央区域设置的环状剪切空间；
[0020]丝网填料和柱状转子，各自固定在其中一个转盘的一侧表面上，并填充于所述剪切空间内；
[0021]气液分布器，插入所述中央区域，并可向所述剪切空间喷射所述初级分子筛前驱体混合物。
[0022]进一步地，所述气液分布器上设有多个气液喷射通道，其中朝向所述丝网填料的所述气液喷射通达的数量小于朝向所述柱状转子的所述气液喷射通道的数量。
[0023]进一步地，所述超重力单元还包括：转轴和电机，所述电机驱动所述转轴转动，所述一对转盘中的其中一个与所述转轴的自由端结合固定，所述丝网填料与所述柱状转子结合固定，所述一对转盘中的其中另一个为环状结构，并且与所述丝网填料结合固定。
[0024]进一步地，所述超重力单元还包括：气体出口，所述气体出口与所述旋流单元的气体入口连通。
[0025]本专利技术的有益效果
[0026]本专利技术提供一种分子筛合成系统，根据纳微气泡可降低晶体的成核势垒，加快晶体反应速率的理论基础，采用旋流单元利用气液逆流/错流/并流流动混合产生初级气泡，增多反应体系中自由基及小气泡；携带初级气泡的高粘气液混合物在超重力组件的剪切作用下，进而产生大量的次级气泡(纳微气泡)，将上述处理的高粘气液混合物在水热釜中高温晶化，可明显加快分子筛的生长速率。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本专利技术实施方式中的分子筛合成系统整体结构示意图；
[0029]图2为本专利技术实施方式中的分子筛合成系统产生的初级气泡示意图；
[0030]图3为本专利技术实施方式中的分子筛合成系统产生的次级气泡(纳微气泡)示意图。
[0031]图4示出本专利技术实施例中通过“超声旋流+超重力场”合成分子筛的反应系统生产的ZSM
‑
5分子筛扫描电镜图。
[0032]图5示出本专利技术实施例中通过“超声旋流+超重力场”合成分子筛与传统普通搅拌下合成分子筛的结晶速率曲线。
[0033]附图说明：1、旋流单元；2、超重力单元；3、超声馈入器；4、高剪切泵；5、反应釜；6、
阀门；7、气瓶；8、原料罐；9、丝网填料；10、柱状转子；12排气管道。
具体实施方式
[0034]下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。
[0035]为便于描述，在本专利技术中涉及“第一”、“第二”等的描述仅设置为描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。
[0036]目前，现有过程强化技术大都针对强化反应体系的传质传热速率来加快分子筛生长，不仅带来额外的能耗，而且强化分子筛生长速率的效果不佳，存在诸多不足。
[0037]基于此，如图1所示，本专利技术提供一种分子筛合成系统，包括：
[0038]旋流超重力组件，可导入气体以及分子筛前驱体，产生分子筛前驱体混合物，所述分子筛前驱体为液体；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分子筛合成系统，其特征在于，包括：旋流超重力组件，可导入气体以及分子筛前驱体，产生分子筛前驱体混合物，所述分子筛前驱体为液体；反应釜，其入口与所述旋流超重力组件的出口连通，可晶化所述分子筛前驱体混合物，合成分子筛。2.根据权利要求1所述的分子筛合成系统，其特征在于，所述旋流超重力组件包括：旋流单元，可通过至少一个第一导入口导入所述气体，通过至少一个第二导入口导入所述分子筛前驱体，所述第一导入口的朝向与所述第二导入口朝向不同，进而可产生初级分子筛前驱体混合物；所述分子筛前驱体为液体，其粘度高于设定阈值；超重力单元，其入口与所述旋流单元的出口连通，可对所述初级分子筛前驱体混合物，形成分子筛前驱体混合物。3.根据权利要求1所述的分子筛合成系统，其特征在于，所述分子筛合成系统还包括：高剪切泵，用于形成分子筛前驱体。4.根据权利要求1所述的分子筛合成系统，其特征在于，所述分子筛合成系统还包括：超声馈入器，可向所述旋流超重力组件和/或所述反应釜内部馈入超声。5.根据权利要求2所述的分子筛合成系统，其特征在于，所述第一导入口的朝向与所述第二导入口朝向相反，和/或，所述第一导入口的朝向所在直线与所述第二导入口的朝向所在直线相互垂直。6.根据权利要求2所述的分子筛合成...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙宝昌，初广文，邹海魁，陈建峰，张亮亮，罗勇，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：