在煉油和石油化學工業生產過程中，據稱催化過程占90％以上。60年代，FAV型沸石應用于催化裂化，不僅帶來了驚人的經濟效益，而且有力地促進催化裂化技術突躍性發展，進入21世紀后催化技術對石化工業的發展和經濟效益的提高仍有至關重要的作用。就全球煉油催化劑市場而言，預計到2005年加氫處理催化劑的銷售額將達到9．65億美元，催化裂化劑銷售額將達到8．04億美元，加氫裂化催化劑銷售額將達到1．34億美元，重整催化劑銷售額將達到1．34億美元，其他各種催化劑，如異構化、醚化、制氫、硫磺回收等為6．43億美元。如此博大的市場，作為催化劑的生產廠家，如何選擇合理的造粒技術尤為重要。

1 成型造粒技術

        成型造粒技術是各類粉體、顆粒、溶液或熔融原料在一定外力作用下互相聚集，制成具有一定形狀、大小或強度的固體顆粒的單元操作過程。該技術有以下幾種類型：

        a．壓縮成型。將一定濕度的粉體放在一定形狀、封閉的模具中，通過外部施加壓力，使粉體團聚、壓縮成型的方法。

        b．擠出成型。將粉體和適量助劑經充分捏合后，濕物料送入擠條機，在外部擠壓力的作用下，粉體將與模具孔開孔相同的截面形狀(圓柱形、三葉型、四葉型)從另一端排出。

        c．轉動成型。將粉料和適量水(或粘結劑)送入轉動的容器中，粉體微粒在液橋和毛細管力作用下團聚一起，形成微核，在容器轉動所產生的摩擦力和滾動沖擊作用下，不斷地在粉體層回轉、長大，最后成為一定大小的球型顆粒。

        d．噴霧干燥成型。采用霧化器將原料漿液分散成霧滴，并用熱風干燥霧滴，生成粉狀、微球狀產品，該類產品適用于流化床反應器。

2 造粒設備的比較

        固體催化劑各種造粒設備的具體情況見表1。

        表1 各種造粒設備的詳細比較

	名稱	工作結構示意圖	工作原理	優缺點	使用場合	設備生產廠家舉例
擠出成型設備	單螺桿擠出機		混合好的物料在料斗內有旋轉螺紋送入擠出筒，在筒內獲得能量，產生一定壓力，有模板處擠出，形成一定形狀	結構簡易，維修簡單，成本低；被加工物料易粘到螺桿上，形成抱桿而不出料	條形分子篩和催化劑生產	南京三普造粒公司，美國BONOT公司，淄博國英配件公司
	雙螺桿擠出機		混合好的物料在料斗中，送入具有兩根平行螺桿的料筒中，由于螺桿對轉，將物料帶入擠出筒，在筒內獲得能量，產生一定壓力，由模板處擠出，形成一定形狀	結構簡易，維修簡單，成本低，被加工物料被兩螺桿根部互相清理，不易形成抱桿現象	粘性較大的條形催化劑的生產	華南理工大學
	柱塞型擠出機		由連桿機構推動活塞（沖頭）往復運動，將物料在模式槽中想前推進，壓實，從前端孔板模具處擠壓出圓柱形或環形條狀物	結構簡易，成本低，可生產出形狀獨特的條狀物，但磨損件多，維修費用高	特殊形狀條形催化劑的生產	吉林省恒利機械制造有限公司
	滾輪擠出機		利用兩個互相嚙合的旋轉齒輪，齒輪的齒底鉆有所要成形狀的很多小孔，當物料從上不送到齒輪上后，通過嚙合，將物料從齒輪的齒底小孔擠出，有齒輪內側的刀具將條狀物切割成一定長度的產品	結構簡易，成本低，維修簡單，產品整齊，使用范圍窄	粘性處于中等的細條形催化劑的生產	南京三普造粒有限公司
壓縮成型設備	旋轉式壓片機		通過上下沖頭在沖模內上下運動，對物料進行壓縮成型	制品的粒徑、形狀比較整齊，陰模和陽模磨損快，維修成本高	金屬氧化物含量較高的粒子催化劑的生產	吉林省恒利機械制造有限公司
	對輥式壓塊機		物料從上不送到兩根直徑相同的輪輥之間，兩輪以相同轉速做相反向內旋轉，輪輥表面上有規則的排列許多形狀、大小相同的穴孔，這樣物料被輪輥咬入、壓縮成團塊狀	結構簡易，成本低，維修簡單，產品整齊，使用范圍窄	金屬氧化物含量較高的粒子催化劑的生產	自制
	轉盤式滾球機		在傾斜的轉盤中加物料，和事先制作好的種子球一起旋轉，同事在物料上噴入適量水（或粘結劑），通過不斷旋轉，一段時間的生長后看行程一定大小的球狀排出轉盤	處理量大，粉塵較大	各種球形分子篩和催化劑的生產
轉動成型設備	糖衣鍋滾球機		在傾斜的轉盤中加物料，和事先制作好的種子球一起旋轉，同事在物料上噴入適量水（或粘結劑），通過不斷旋轉，一段時間的生長后看行程一定大小的球狀排出轉盤	結構緊湊，成本低，維修簡單，操作簡單，產量有限，勞動強度大	批量小，球形分子篩和催化劑的生產	江蘇泰興藥機廠
	轉筒式成球機		粉料從圓形筒體的高端加料槽加入，筒內物料連續不斷地被筒體翻動，并與噴入的粘接劑接觸，借圓筒的回轉不斷前進，粒子不斷長大，最后較大的球粒從低的一段排出	成本高，自動化程度高，粉塵污染便于控制	大批量連續生產各種球形分子篩和催化劑	根據工藝條件自制
	齒輪式成球機		將物料放入料斗內，通過擠出機，模板為單孔或者幾孔，出挑后送到一對反向旋轉的齒輪，該對齒輪同事又做軸向西東，通過這種運動將條形變成球形，最后篩選出成品	自動化程度高，設備集擠條與成球為一體，粉塵污染便于控制，技術含量高	批量連續生產粘性較好的球形分子篩和催化劑
噴霧干燥成型設備	氣流式噴霧干燥機		潔凈空氣加熱后引入二流體（或三流體）噴嘴，將各種料液物化成微小液滴，蒸發掉液料中的水分（或溶劑），得到粉狀產品	實驗型多品種，低溫干燥應用廣，噴嘴結構簡單，維修方便，運行費用低	對粘性大、膏狀、漿糊狀物料效果佳	常州萬青加熱設備廠
	壓力式噴霧干燥機		料液由泵送至干燥器的離心霧化器，是料液噴成績效的霧狀液滴，料液和熱空氣并流接觸，在極端事件內干燥為粉末狀成品。成品由干燥塔底部和旋風分離器排出。	生產過程簡單，操作控制方便，適宜連續控制生產	有一定強度和磨耗要求較高的粉末狀催化劑	常州統一能源設備廠
	旋轉式噴霧干燥機		將物料送入高速旋轉的霧化器內，在離心力的作用下使料液物化，在和熱空氣并流接觸，干燥為粉末狀成品	操作簡單，適應性強，操作彈性大，產品分布均勻，操作壓力低	機械強度要求不很高的催化劑	常州統一能源設備廠

        表中任何一種擠出機都不是萬能的，都不能適應所有催化劑產品的生產，若使單螺桿擠出機能生產多種類型的產品，可進行下列改進：
        a．將單螺桿擠出機的螺桿制作成多段，且各段螺距可不完全相同，這樣就成變螺距單螺桿擠出機。
        b． 在擠出筒上安裝可調整削釘，這樣可破壞物料與螺桿的粘合，避免物料隨螺桿同步旋轉而喪失軸向移動和擠出能力的情況。
        c．進料斗內安裝異向旋轉拔叉，可防止物料架橋。

3 結束語

        綜上所述，生產條形產品要選用擠出成型設備，生產球形產品要選用轉動成型設備，生產粉末狀產品要選用噴霧干燥設備。當然選用成形設備前必須做大量的試驗工作；若產品末定型時，先考察有無先例，如有類似工藝流程，可借鑒現成的催化劑形狀，進行開發研制。

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