一種烴類物質(zhì)常溫常壓光磁催化重整的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于石油化工或環(huán)境保護領(lǐng)域，是一種實現(xiàn)烴類物質(zhì)常溫常壓重整的 工藝與裝置，可廣泛應(yīng)用于石油化工、燃油煉制、環(huán)境保護以及熱機動力等一系列相關(guān)行 業(yè)。
【背景技術(shù)】
[0002] 類物質(zhì)的裂解與重整，其產(chǎn)物的控制與分離，以及相應(yīng)生產(chǎn)裝置的制造與維護，始 終是石油化工、燃油煉制、環(huán)境保護等行業(yè)的核心問題。
[0003] 目前的各種烴類物質(zhì)的催化裂化、催化重整工藝都是在高溫高壓下實現(xiàn)的，其設(shè) 備制造復雜，技術(shù)、經(jīng)濟代價較高。發(fā)明并設(shè)計一種可以在近似常溫常壓的環(huán)境下實現(xiàn)烴類 物質(zhì)重整的裝置，具有較大的經(jīng)濟價值與環(huán)境價值。
[0004] 近年來，輻照光源技術(shù)、光觸媒技術(shù)在有機物分解、裂解中的作用逐步被人們認 識，其在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用范圍也越來越寬；輻照光源由單一的紫外光照射向紅外光等光譜 領(lǐng)域延展，同時人們紛紛尋求更高效率的光觸媒材料；本實用新型更創(chuàng)新提出增加磁力驅(qū) 動的方法，并設(shè)計可調(diào)節(jié)磁力強度、磁力脈沖和交變頻率的裝置，提供提高反應(yīng)效率和針對 特定物質(zhì)產(chǎn)率的控制方法，可使提高催化效率，是當前催化裂化、催化重整工藝研究的方 向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本實用新型的目的是利用設(shè)計受控的光源、設(shè)計配方的光觸媒(催化劑)、設(shè)計排 列的光觸媒載體、設(shè)計受控的磁驅(qū)動器，綜合利用了光輻照活化-光觸媒催化-磁力驅(qū)動組 合技術(shù)和方法，實現(xiàn)常溫常壓下烴類物質(zhì)的重整。
[0006] 為了實現(xiàn)本實用新型的目的，提出以下技術(shù)方案：
[0007] -種烴類物質(zhì)常溫常壓光磁催化重整裝置，所述裝置由反應(yīng)器和控制器構(gòu)成，反 應(yīng)器和控制器為一體安裝或分體安裝，
[0008] 所述反應(yīng)器為一個包含封閉腔體和外部結(jié)構(gòu)的組合體，使用金屬或塑料加工制 造；在其封閉腔體內(nèi)組合安裝輻照光源1、光觸媒2、光觸媒載體及支架3、分子裂解磁驅(qū)動 器4,物料進口 8和物料出口 9 ;
[0009] 控制器主要包括四大功能電子學部件：裝置啟動/停止控制電路、輻照光源激勵 控制電路、除污動力驅(qū)動控制電路、分子裂解磁驅(qū)動器激勵控制電路。控制器另有結(jié)構(gòu)功能 件用于結(jié)構(gòu)安裝與密封，其四大功能電子學部件可以組合一體安裝，也可以分體安裝。
[0010] 所述反應(yīng)器還包括照射窗口除污機構(gòu)5、磁懸浮機械傳動機構(gòu)6和機械動力源7， 所述機械動力源7通過磁懸浮機械傳動機構(gòu)6驅(qū)動照射窗口除污機構(gòu)5去除輻照光源1表 面的污物。
[0011] 所述反應(yīng)器的輻照光源1的發(fā)光體為陰極射線燈管或無極燈，能夠產(chǎn)生能級較高 的紫外線光。
[0012] 所述光觸媒2以"搪瓷"方式燒結(jié)在光觸媒載體及支架3的觸媒柵板表面，或以"油 漆"方式涂布在觸媒柵板表面；所述光觸媒載體及支架3的觸媒柵板表面積應(yīng)大于等于烴 類物料進口橫截面積。
[0013] 所述光觸媒2是以納米級的二氧化鈦、氧化鋪、金屬銀和金屬鎳為基礎(chǔ)，并配比氧 化錫、氧化鋁、金屬錫、氧化稀土、少量鉑銠釕金屬及其氧化物，以及相應(yīng)的粘接劑組成的多 組分光觸媒材料。
[0014] 所述多組分光觸媒材料的具體配方按重量份數(shù)為：
[0015] 二氧化鈦： 45-50 ;
[0016] 二氧化鈰： 25-30;
[0017] 二氧化硅： 3;
[0018] 銀： 15 ;
[0019] 鎳： 1。
[0020] 所述多組分光觸媒材料為顆粒范圍小于30納米的二氧化鈦、二氧化鈰、二氧化 硅、銀、鎳混合而成，混合方式是攪拌加超聲波振動混合。
[0021] 本實用新型還提出使用所述裝置的烴類物質(zhì)常溫常壓光磁催化重整工藝，包括步 驟：
[0022] 1)首先將烴類物料流體經(jīng)物料進口 8輸入所述反應(yīng)器的密閉腔體，進入活化反應(yīng) 區(qū)；
[0023] 2)啟動輻照光源1，在輻照光線能量輸入的激發(fā)下，與光觸媒2的界面接觸的部分 烴類物料的炭鏈發(fā)生斷裂，形成分別帶有正負電荷的碳離子-自由基對；
[0024] 3)啟動分子裂解磁驅(qū)動器4,在磁力驅(qū)動的作用下，帶有正負電荷的碳離子-自由 基對加速分離，實現(xiàn)烴鏈裂解；
[0025] 4)混合著已經(jīng)分離的自由基、碳離子的烴類物料流體離開活化反應(yīng)區(qū)，自由基、碳 離子重新聚合，生成新的物質(zhì)-實現(xiàn)重整行為；
[0026] 5)包含重整產(chǎn)物的物料自物料出口 9輸出。
[0027] 在步驟2,所述光源1透過石英玻璃窗口直接照射在光觸媒表面，在裝置工作期間 持續(xù)照射紫外線光源，并控制光源波長和照度，使其波長為185 - 400nm，照度為10000 - 220000uw/cm2〇
[0028] 烴類物料與光觸媒的接觸時間控制在0. 5秒以上，通過控制光觸媒的接觸時間和 光觸媒配比，促進或抑制特定裂解產(chǎn)物的聚合與縮合作用。
[0029] 本實用新型解決了在常溫常壓下觸發(fā)裂解反應(yīng)能量輸入的難題，并為解決聚合物 組分控制和解決催化劑(光觸媒)毒化老化的技術(shù)瓶頸開創(chuàng)了新的途徑。本實用新型的技術(shù) 要點包括輻照光源技術(shù)、光觸媒(催化劑）技術(shù)、照射窗口除污技術(shù)、磁懸浮機械傳動技術(shù)、 分子裂解磁驅(qū)動技術(shù)的綜合利用。
[0030] 本實用新型可適應(yīng)不同的處理原料、不同的產(chǎn)出目標，可組合設(shè)計輻照光源、光觸 媒(催化劑)、光觸媒載體、磁驅(qū)動器的相關(guān)參數(shù)與形式。具有廣泛的適應(yīng)能力，具有廣泛的 推廣價值。
[0031]本實用新型可良好兼容各種溫度、壓力、流速、流量控制方案與參數(shù)，可在常溫常 壓下工作，可降低設(shè)備制造與維護成本。
[0032] 本實用新型可選擇性提高某些烴類產(chǎn)率，可提高汽油、柴油的品質(zhì)；本技術(shù)發(fā)明可 選擇性清除烴類物質(zhì)中的污染雜質(zhì)；可達到明顯降低汽車尾氣排放和保護自然環(huán)境的綜合 效果。
【附圖說明】
[0033] 圖1是本實用新型烴類物質(zhì)常溫常壓光磁催化重整裝置的示意圖。
[0034] 圖2是燒結(jié)或涂覆有光觸媒(催化劑）的光觸媒載體及支架示意圖。
[0035]

【具體實施方式】
[0036] 為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖和具體實 施例，對本實用新型進一步詳細說明。
[0037] 圖1是本實用新型烴類物質(zhì)常溫常壓光磁催化重整裝置的示意圖。如圖所示，本 裝置由二大部分組成一一反應(yīng)器和控制器（圖中未示)。反應(yīng)器和控制器可以一體安裝，也 可以分體安裝，視其應(yīng)用需求而定。
[0038] 反應(yīng)器為一個包含封閉腔體和外部結(jié)構(gòu)的組合體，使用金屬或塑料加工制造；在 其封閉腔體內(nèi)組合安裝輻照光源1、光觸媒(催化劑）2、光觸媒載體及支架3、分子裂解磁驅(qū) 動器4,照射窗口除污機構(gòu)5和磁懸浮機械傳動機構(gòu)6 ;在其外部結(jié)構(gòu)上安裝機械動力源7、 物料進口 8、物料出口 9和控制接線輸入端（圖中未示)。
[0039] 輻照光源1、光觸媒(催化劑）2、光觸媒載體及支架3和分子裂解磁驅(qū)動器4是組 成反應(yīng)器的工藝活化反應(yīng)區(qū)的四個核心部件。
[0040] 照射窗口除污機構(gòu)5、磁懸浮機械傳動機構(gòu)6和機械動力源7是維持本裝置持續(xù)正 常工作的保障部件。
[0041] 控制器主要包括四大功能電子學部件：裝置啟動/停止控制電路、輻照光源激勵 控制電路、除污動力驅(qū)動控制電路、分子裂解磁驅(qū)動器激勵控制電路?？刂破髁碛薪Y(jié)構(gòu)功能 件用于結(jié)構(gòu)安裝與密封，其四大功能電子學部件可以組合一體安裝，也可以分體安裝。
[0042] 反應(yīng)器的輻照光源1的發(fā)光體為陰極射線燈管或無極燈，特征是運用能級較高的 紫外線光源，其波長為185 - 400nm，照度為10000 - 220000uw/cm2,在裝置工作期間持續(xù) 照射；光線的輸入照射方式是，透過石英玻璃窗口直接照射在光觸媒(催化劑）表面。通過 設(shè)計不同的光源控制器，實現(xiàn)對電功率的控制，即可控制光源照度；通過控制光源本身的物 理參數(shù)，可控制發(fā)光波長；通過設(shè)定光源照度、發(fā)光波長和光線照射時間（一般不少于3秒） 可確定催化能源輸入?yún)?shù)。
[0043] 圖2是燒結(jié)或涂覆有光觸媒(催化劑）的光觸媒載體及支架示意圖。光觸媒(催化 劑）2或以"搪瓷"方式燒結(jié)在光觸媒載體及支架3的觸媒柵板(骨架）表面，或以"油漆"方 式涂布在觸媒柵板(骨架）表面；光觸