198645. lajstromszámú szabadalom • Berendezés és eljárás katalizátoranyagok formázására
1 HU 198645 B 2 A találmány tárgya berendezés és eljárás katalizátoranyagok formázáséra csigás szalagprés (extruder) alkalmazásával, amikor is a katalizátoranyagokat szalag alakú testté formázzuk, amelyek majd katalizátorrá, katalizátorhordozóvá vagy adszorbenssé tovább feldolgozhatok. A 141 904 lajstromszámú NDK-beli szabadalomból, valamint az 1 269 596 sz. NSZK-beli közzétételi iratból ismert, hogy kerámiai és katalizátoranyagok csigás szalagprés segítségével szalag alakú testté formázhatok. A csigát csavar- vagy Z-alakú keverőlapáttal vagy dagasztólapáttal ellátott egy vagy kéttengelyes keverön vagy dagasztógépen keresztül etetik a formázandó anyaggal. Ilyen jellegű megoldást az 1 120 344 lajstromszámú NSZK-beli és a 98 455 lajstromszámú NDK-beli szabadalmak ismertetnek. A keverö-/dagasztólapét keresztmetszete általában négyszög, trapéz vagy háromszög alakú, lásd például a 29 42 325 lajstromszámú NSZK-beli kőzrebocsátási iratot. Az ismert műszaki megoldások hátránya, hogy az alakításnak alávetett massza konzisztenciája a csigába való adagolása során a dagasztóhatás következtében változik. Az így előállított termékek tulajdonságai széles határon belül eltérőek. Különösen hátrányos a katalizátorok és adszorbensek számára lényeges minőségi paramétei'ek eltérése mint például a késztermékek porozitása (hézagosság), pórusszerkezetének és szilárdságának eltérése. A massza változó konzisztenciája a vágási frekvenciának és/vagy csiga fordulatszámának folyamatos utánállitását teszi szükségessé, hogy a termékek hossza kívánt értéken maradjon. A találmány célja, hogy katalizátoranyagoknak szalagszerű testté való formázására olyan berendezést és eljárást dolgozzunk ki, amelyek azonos minőségi jellemzőkkel (szilárdság, porozitás és pórusszerkezet) jellemezhető termékek előállítását teszik lehetővé. A találmány révén megoldandó feladat abban van, hogy katalizátoranyagok formázására kéttengelyes keverövel ellátott csigás szalagprést alkalmazó berendezést és eljárást dolgozunk ki, amelynek során az alkalmazott anyagok konzisztenciája a csigához való egyenletes adagolása mellett lényegében állandó marad. A feladat megoldására olyan berendezést hoztunk létre, amelynek kéttengelyes keverövel ellátott csigás szalagprése van, ahol a találmány szerint a kéttengelyes keverő keverölapátja kórkeresztmetszetű, amelynek átmérője a csiga átmérőjének 0,1-0,4-szerese, ahol a kéttengelyes keverő alján elrendezett csiga átmérőjének 0,2-0,5-szeresét kitevő mértékben a keverótérbe belenyúlik. A legjobb hatás olyan kiviteli alak esetén érhető el, amelynél a keverőlapát körkeresztmetszetének átmérője a csiga átmérőjének 0,3-szorosa. A feladat megoldására továbbá olyan eljárást dolgoztunk ki, amelynek során az alakítandó massza konzisztenciájától függően a keverólapátot erősen plasztikus, darabos masszák esetében felülről befelé forgatjuk, kevésbé plasztikus, morzsa szerű masszák esetén felülről kifelé irányítva forgatjuk és a keverőben levő masszának szintjét a keverőlapát rotációs átmérőjének 1-5-szörösét kitevő értéken tartjuk. Különösen előnyös és állandó minőséget akkor lehet elérni, ha a keveróben levő masszának szintjét a keverőlapát rotációs átmérőjének 3-szorosát kitevő értéken tartjuk. A találmányt az alábbiakban példák kapcsán részletesebben ismertetjük. 1. példa Kéttengelyes keverövel ellátott csigás szalagprést alkalmaztunk, amelynél a csiga átmérője 160 mm, a találmány szerint körkeresztmetszetű keverőlapót keresztmetszetének átmérője 50 mm és a keverőlapót. rotációs átmérője 360 mm. Az így kialakított szalagprés segítségéve] nedves morzsás alumíniumhidroxid masszát 1,8 mm-es átmérőjű és 6 mm-es hosszúságra vágott szalagokká (rudakká) alakítottuk, amelyek katalizátorhordozóvá való tovább feldolgozásra alkalmasak. Ennek során a keverő töltési szintjét 50-70 cm közötti értéken tartottuk. A keverőlapát forgási irányát felülről kifelé irányítva állítottuk be. 30C kg-os tétel feldolgozása során az alakított szalagokból 10 mintát vettünk és azokat meghatározott feltételek mellett szárítósnak és izzításnak vetettük alá. Ezt kővetően mintánként 10 szalagot megvizsgáltunk, azaz megmértük a pórustérfogatot (Vp) és a szilárdságot mint diametrális repesztönyomást (BD). Az eredmények középértékét az 1. táblázatban tüntettük fel. 2. példa (összehasonlítás) Az 1. példában megadott masszával azonos masszát csigás szalagprésbe vezettük, amely szalagprés elé kéttengelyes dagasztógép van kapcsolva, ahol a dagasztógép trapéz alakú keresztmetszetű Z-áTakú dagasztólapóttal van ellátva. Egy 300 kg-os tétel feldolgozása során az alakított ssialagokból 10 mintát vettünk, amelyeket azonos feltételek mellett mint az 1. példánál szárításnak, izzításnak vetettük alá, és ezt kővetően megvizsgáltuk. Az eredményeket a 2. táblázatban adtuk meg. Az 1. és 2. példák esetén nyert eredményeket összevetve (1. táblázat és 2. táblázat) megállapítható, hogy a találmány szerinti berendezés és eljárás alkalmazása esetén az alakított termékek minőségi jellemzők közötti eltérés csökkent. A 2. táblázatból kitűnik to-3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
