催化材料专用三合一干燥设备

一、催化材料专用三合一干燥设备--项目概述

江苏博鸿针对催化材料及其载体（如氧化铝、硅胶、活性炭、金属氧化物载体等）制备过程中固液分离、洗涤、干燥一体化需求，提供一套集**结晶/过滤/洗涤/干燥（以下简称三合一）**为一体的封闭式筒锥型设备系统。

θ催化材料专用三合一干燥设备旨在实现：

θ高效固液分离，滤饼含湿率低；

θ可控置换洗涤，降低杂质与残留盐分；

θ低温真空干燥， 限度保持催化剂比表面积与孔结构，避免热致失活或团聚；

θ全密闭、可CIP在线清洗、易维护，满足GMP及环保防爆要求。

二、催化材料专用三合一干燥设备--适用范围与设计产能

θ适用物料：氧化物类、金属盐类、碳基材料、载体涂覆后的催化剂浆料、酸/碱介质体系等。

设计产能（示例）：产量可按客户要求定制，推荐规格：

θ小试/中试：50–500 L/批；

θ产线规模：1000–5000 L/批；

θ连续或准连续工艺亦可通过并联/多台配置实现。

θ工艺条件：适应真空≤1 mbar（可选），加热夹套温度0–220°C（依据材质与催化剂热稳定性设定）。

三、催化材料专用三合一干燥设备--总体工艺流程

θ原料进料/结晶（如需）：原料在反应釜内完成结晶或在外部反应器结晶后转入三合一设备。

θ固液分离（过滤）：设备底部或侧壁设置滤板/滤布/滤篮，物料在搅拌或静置条件下进行固液分离，滤液通过阀门导出。

θ洗涤（置换）：在保持真空或正压条件下，按配方进行多次置换洗涤（溶剂或水），通过分层排液或均匀喷淋完成杂质置换。

θ脱溶/初步干燥：在常压或轻真空条件下进行初步脱溶，以减少待干燥负荷。

θ真空干燥/搅拌干燥：启动真空系统及加热夹套，低温搅拌式真空干燥至目标含水率。

θ冷却与取样/出料：干燥结束后充氮或常压回气，冷却至安全温度，打开出料阀进行取样或密闭出料。

（可根据客户需要集成在线取样、在线粒度/比表面积检测接口）

四、催化材料专用三合一干燥设备--设备结构组成及主要部件

4.1 主体结构

θ筒锥体：筒体+锥体一体化设计，筒体倾角优化便于滤饼卸料。材质可选：316L、2205双相钢、钛Gr2/Gr5、哈氏合金、搪瓷衬里或F40喷涂。表面内壁镜面抛光Ra≤0.4μm（制药/GMP要求可达Ra≤0.25μm）。

θ加热/冷却夹套：双层夹套或螺旋盘管，设计用于蒸汽、热油或导热油循环（ 温度220°C）。

过滤组件：可更换滤板/滤网/滤布，滤面积按处理量设计；底部设星型卸料口或密闭推板出料机构。

4.2 搅拌系统

θ搅拌形式：框式刮板或螺带/桨式搅拌，叶片设计保证滤饼均匀受热、避免粘壁与团聚。

θ变频驱动：电机+减速机+变频器，转速可0–100 rpm（或按需定制），带软启动/反转保护。

θ软密封/旋转轴封：采用江苏博鸿分体式旋转轴封或多道机械密封+填料（可选），实现低泄漏、便于维护，轴封材料耐磨耐腐蚀。

4.3 真空系统与热源

θ真空系统：多级水环泵/罗茨+水环或干式螺杆真空泵组合，配备罐顶冷阱/冷凝器与排放处理系统，真空度可按工艺选择。

θ热源：蒸汽、热油、导热油或电加热管。按工艺与安全要求配置减压/安全阀、旁通阀。

4.4 洗涤与进排料系统

θ洗涤喷淋系统：顶部或侧面多点喷淋/喷嘴，配备计量泵以实现 置换体积分配。

θ阀门：所有进排液阀采用气动卫生级球阀/蝶阀（可选硬密封、软密封），带位置反馈开关。

θ取样口/观察窗：设置视镜、带挡板取样装置与安全联锁。

4.5 CIP与清洗系统

θ在线CIP系统：360°在线清洗转喷头或三轴喷淋装置，确保设备内部可在封闭状态下完成清洗。CIP管路设自动换向与回收功能。

4.6 仪表与附件

θ温度探头（Pt100）若干；

θ罐内压力表与真空度计；

θ液位计（如需）；

θ取样/放料电动阀；

θ安全保护装置（超温、超压、轴故障、门开关联锁等）。

五、催化材料专用三合一干燥设备--材料与表面处理

θ接触物料面：推荐316L（标准）、钛（强腐蚀）、2205（耐应力腐蚀）、哈氏合金（极强腐蚀场景）或搪瓷内衬（耐强酸碱）。

θ表面抛光：内表面镜面抛光，粗糙度Ra≤0.4μm；外表面喷砂或拉丝处理。

θ焊接与检验：氩弧焊/惰性气体保护焊；焊缝 目视与渗透/射线检测（按客户需求）。

六、催化材料专用三合一干燥设备--控制系统说明（PLC + HMI）

6.1 控制系统总体要求

θ控制平台：PLC 控制（西门子S7系列/欧姆龙/施耐德可选），触摸屏HM（10"–15"），可远程以太网访问与数据记录。

θ功能：顺序控制、温度/真空/转速PID闭环、洗涤次数计数、故障报警、历史记录及批次追踪（Batch Recipe）。

θ冗余/备份：程序支持本地/远程备份，关键参数自动记录并可导出CSV/PDF用于验证。

6.2 操作界面（HMI）

θ工艺主画面：罐体实时温度、真空度、搅拌转速、夹套介质温度、洗涤进出量、阀门状态等。

θ批次管理：配方库、工艺步骤一键执行、手动/自动切换。

θ报警/事件：超温、真空异常、轴故障、门开联锁等。

θ权限管理：操作员/工程师/管理员三级权限，支持操作记录溯源。

6.3 PID与联锁逻辑（概要）

θ温度控制：夹套温度通过PID控制，且设上限保护值，超过设定值自动停机并报警。

θ真空联锁：泵启动需满足入口阀位与冷阱状态，若冷阱温度过高或冷凝器堵塞自动停机提示。

θ轴封监测：轴端温度或泄漏检测超阈值自动降速并报警。

θ安全门联锁：人孔/门打开，PLC立即切断搅拌与加热，禁止真空泵运行。

七、催化材料专用三合一干燥设备--洁净与环保设计

θ全密闭设计并配套负压/废气收集处理系统，干燥/蒸发的有机溶剂应接入冷凝回收或燃烧处理系统。

θ对含粉尘作业区域设置本地排风与过滤器；轴封与排气口设在线泄漏检测。

θCIP回收液与洗涤废液设中和/分离罐后按环保法规处理。