åˆ©ç”¨ç¨€åœŸæå‡é¦™æ¸¯å‰µæ–°åŠç§‘æŠ€å·¥æ¥­çš„ç­–ç•¥å¯è¡Œæ€§ç ”ç©¶ - 香港工業總會

etween the wish to minimize pore diffusion effects in the
catalyst particles and pressure drop across the reactor.
For instance, a smaller particle size increases activity but
also increases bed pressure drop. The best operational
catalyst, therefore, has the shape and size that represent
the optimum economic trade off.
The three main processes used in catalyst manufacture to
make conveniently sized materials from powders are
tabletting, extrusion and granulation. The choice of
method depends on the size, shape and density of the
catalyst particle required, on the strength required and
on the properties of the starting powder.
(A) Tabletting
In this shaping process a dry powder is pressed between
two punches in a tabletting press. The production of
strong particles by tabletting requires that the particles of
the tablet feed be subjected to a reasonably uniform
triaxial pressure and that under this pressure they are
crushed together to form a dense bed which then welds
at points of contact. Additives such as lubricants and
binders may be added to give the powders proper
qualities. Compared to other shaping methods, tabletting
is quite expensive. It is widely used as a preliminary
forming method in order to prepare samples for catalyst
testing in reactors. Figure 12 shows a typical machine
used in the manufacture of catalyst tablet.
(B) Extrusion
Extrusion is the most commonly applied shaping
technique for catalyst and catalyst support. A wet paste is
forced through a die. As the ribbon of the extruded paste
emerges from the die, it is cut to the desired length by a
proper device. If the extrusion is performing wet, the
particles formed are very regular, hard, and uniform.
However, if the extrusion is uneven and the rate of
extrusion from one section of the die is different from
that of another section, the particle length can be varied
as can the hardness and sharpness of the ends. Extrusion
equipment can be classed in one of two categories: press
extruders (for wet pressing) and screw extruders. The
operating variables include: mixing time, additives
content, water content, paste ageing, and extrusion
temperature, etc. The quality of the extrusion will also
depend on the drying and calcining procedure. This
forming method can rapidly produce great quantities of
product of various shapes and as a consequence is
relatively inexpensive in comparison with the tabletting
method for making shaped catalysts. Figure 13 shows a
typical machine used to extrude catalysts.
(C) Granulation
Granules are particles with more or less spherical shape.
The diameter of these particles ranges between 2-30 mm.
The principle of the shaping method is best described by
the snowball effect. A round dish rotating on an inclined
axis is used. Small particles are fed into the dish. At the
same time cohesive slurry is sprayed onto the particles.
The particle surface becomes wet and granules begin to
造 反 應 器 的 催 化 劑 測 試 樣 品 。 圖 12 顯 示 了 一 部 製 造 催 化
劑 片 材 的 典 型 機 器 。
Figure 12: A Typical Machine Used in the Manufacture of
Catalyst Tablets
圖 12: 製 造 催 化 劑 片 材 的 典 型 機 器
(Source 資 料 來 源 :
http://www.peicorp.comROTARY_TABLET_PRESS.html/,
7 Feb, 2012)
(B) 擠 壓
擠 壓 是 最 普 遍 被 應 用 於 催 化 劑 和 催 化 劑 載 體 的 整 形 技
術 。 首 先 , 一 個 濕 潤 的 膏 狀 材 料 被 強 行 壓 進 模 具 , 從 模 具
擠 出 的 成 型 材 透 過 適 當 的 設 備 切 割 成 所 需 的 長 度 。 如 果 在
濕 潤 的 環 境 作 擠 壓 , 形 成 的 粒 子 是 非 常 有 規 律 、 質 硬 和 統
一 的 , 但 是 , 如 果 擠 壓 的 技 術 不 平 均 及 擠 壓 從 模 具 一 節 的
速 度 與 另 一 節 不 同 , 則 顆 粒 的 長 度 會 各 有 不 同 , 兩 端 的 硬
度 和 清 晰 度 也 會 產 生 變 化 。 擠 壓 設 備 可 分 為 兩 類 : 壓 力 擠
出 機 ( 濕 壓 ) 和 螺 杆 擠 出 機 。 指 令 引 數 包 括 : 攪 拌 時 間 、
添 加 劑 含 量 、 含 水 量 、 粘 貼 老 化 率 及 擠 出 溫 度 等 。 擠 壓 品
質 也 視 乎 烘 乾 和 煅 燒 過 程 , 這 種 成 型 方 法 可 以 迅 速 產 生 大
量 不 同 形 狀 的 產 品 , 與 壓 片 方 法 比 較 亦 相 對 便 宜 。 圖 13
是 一 部 擠 壓 催 化 劑 的 典 型 機 器 。
(C) 造 粒
顆 粒 大 多 呈 現 球 形 , 直 徑 約 為 2-30 毫 米 , 形 容 顆 粒 的 成
型 方 法 最 好 是 雪 球 效 應 。 首 先 , 把 小 顆 粒 放 進 一 個 轉 軸 傾
斜 的 圓 盤 旋 , 同 時 利 用 凝 聚 劑 噴 到 顆 粒 中 , 顆 粒 的 表 面 開
始 變 得 濕 潤 並 開 始 發 大 , 旋 轉 中 的 顆 粒 一 層 又 一 層 地 變 成
更 大 的 球 形 顆 粒 , 經 過 烘 乾 後 , 再 把 球 形 顆 粒 的 綠 件 作 煅
燒 以 獲 得 更 高 的 強 度 。 有 時 候 , 為 了 令 一 層 層 的 顆 粒 有 更
好 的 粘 結 狀 態 , 亦 會 採 用 一 些 粘 結 劑 和 水 泥 。 由 於 造 粒 或
擠 壓 與 壓 片 相 比 可 更 易 製 造 出 更 小 的 顆 粒 , 所 以 它 們 都 是
催 化 劑 形 成 的 首 選 方 法 。 圖 14 顯 示 一 部 製 造 催 化 劑 顆 粒
的 典 型 機 器 。
32