专利名称：一种空心开孔瓷球的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种用于石油化工、污水处理等领域反应器的填充料，具体 地说是一种空心开孔陶瓷球陶瓷材料。
背景技术：
在石油化工领域，广泛使用瓷球作为反应器的一种填料，它具有较好的机械强度、 耐酸碱和耐腐蚀性，而且能提高反应器内物料的再分散性，降低流通阻力，进一步提高气液 体的过滤效果，但其比重大，孔隙小，只能靠堆积间隙来容纳杂质，当油品沉积物堵塞间隙 后，反应器压降增加，装置必须停工处理。为了提高瓷球的容积垢能力，本领域在瓷球外形上做了大量改进工作，如 CN201053000Y提出的蜂窝开孔瓷球、C拟837^9Y提出实心开孔瓷球、CN2550055Y提出灯笼 型瓷球、CN2848852Y蜂窝瓷球、CN2413787Y提出开孔瓷球、CN2762877Y提出表面突起冠状 瓷球、CN2535119Y提出泡轻开孔瓷球、CN2360151Y提出沟槽瓷球。这些设计新颖的瓷球与 纯实心瓷球相比有了很大的改善，但仍存在堆积比重大、孔隙率小，容垢能力差的不足。
发明内容本实用新型设计了一种新的空心开孔陶瓷球，这种瓷球具有堆积比重小、孔隙率 大，容垢能力强的优点，能有效降低反应器床层压降，调节反应物流分布，这种空心开孔瓷 球具有广阔的应用前景。本实用新型空心开孔瓷球为空心球体结构，空心球体表面具有开孔。本实用新型空心开孔瓷球中，空心球体直径可以根据需要确定，一般为3 80mm， 优选5 20mm。空心球体的厚度一般为空心球体直径的2% 40%，优选为5% 30%。本实用新型空心开孔瓷球中，空心球体表面的开孔可以是各种适宜形状，优选为 圆形、椭圆形、多边形、条形等。开孔的数量根据空心球体的直径具体设置，一般为2 100 个，优选为4 20个。开孔率(开孔的总面积占空心球体外面表积比例)为0. 30%， 优选为 20%。本实用新型空心开孔瓷球具有更大孔隙率和容垢能力，适用于含杂质或易积垢反 应系统，如渣油加氢催化剂床层顶部，焦化汽油加氢催化剂床层顶部，污水处理系统反应器
中等。
图1为第一种开孔空心瓷球结构示意图；图2为第二种开孔空心瓷球结构示意图；图3为第三种开孔空心瓷球结构示意图。其中1、瓷球外表面，2、瓷球空心球面，3、球面开孔。
具体实施方式
本实用新型空心开孔瓷球可以采用适宜的方法制备，如按如下方法制备1、以氧化铝干胶及瓷土为原料，加入适量助剂和水以及胶溶剂，混合、搅拌成可用 瓷泥。2、以所需直径的球形可燃性炭为空心剂，均勻地外裹一层瓷泥，整体呈球形或近 似球形，然后在模具中压制成型，晾干，形成瓷胚。3、用适宜工具在瓷胚上开设所需数量和大小的孔，孔在球面上均勻分布。4、把开孔的瓷胚放入焙烧炉中，在通入空气下，逐渐升温到500°C _800°C，使可燃 性炭转化为二氧化碳，形成空心球。5、再继续升温到1200°C -1600°C，空心球烧结，然后缓慢降温到300°C -500°C，加 速冷却至室温制得空心开孔陶瓷球。实施例1在图1中，所述开孔空心瓷球以瓷土为原料，直径14mm的球形活性炭为空心剂，外 裹3mm厚的瓷泥，在模具中压制成球形，晾干，形成瓷胚。用适宜工具在瓷胚上开圆孔，孔的 直径为3mm，孔的数量为10个，孔在球面上均勻分布。把开孔的瓷胚放入焙烧炉中，在通入 空气下，逐渐升温到750°C，使炭转化为二氧化碳，形成空心球。再继续升温到1400°C，空心 球烧结，然后缓慢降温到300°C，加速冷却至室温制得空心开孔陶瓷球。实施例2在图2中，所述开孔空心瓷球以瓷土为原料，直径IOmm的球形活性炭为空心剂，外 裹3mm厚的瓷泥，在模具中压制成球形，晾干，形成瓷胚。用专用工具在瓷胚上开方孔，孔的 边长为3mm，孔的数量为10个，孔在球面上均勻分布。把开孔的瓷胚放入焙烧炉中，在通入 空气下，逐渐升温到600°C，使炭转化为二氧化碳，形成空心球。再继续升温到1500°C，空心 球烧结，然后缓慢降温到300°C，加速冷却至室温制得空心开孔陶瓷球。实施例3在图3中，所述开孔空心瓷球以瓷土为原料，直径5mm的球形活性炭为空心剂，外 裹Imm厚的瓷泥，在模具中压制成球形，晾干，形成瓷胚。用适宜工具在瓷胚上开三角孔，孔 的边长为1mm，孔的数量为6个，孔在球面上均勻分布。把开孔的瓷胚放入焙烧炉中，在通入 空气下，逐渐升温到700°C，使炭转化为二氧化碳，形成空心球。再继续升温到1600°C，空心 球烧结，然后缓慢降温到400°C，加速冷却至室温制得空心开孔陶瓷球。
权利要求1.一种空心开孔瓷球，其特征在于空心开孔瓷球为空心球体结构，空心球体表面具 有开孔。
2.按照权利要求1所述的空心开孔瓷球，其特征在于空心球体直径为3 80mm。
3.按照权利要求1所述的空心开孔瓷球，其特征在于空心球体直径为5 20mm。
4.按照权利要求1或2所述的空心开孔瓷球，其特征在于空心球体的厚度为空心球 体直径的2% 40%。
5.按照权利要求1或2所述的空心开孔瓷球，其特征在于空心球体的厚度为空心球 体直径的5% 30%。
6.按照权利要求1或2所述的空心开孔瓷球，其特征在于空心球体表面的开孔为圆 形、椭圆形、多边形或条形。
7.按照权利要求1或2所述的空心开孔瓷球，其特征在于开孔的数量为2 100个。
8.按照权利要求1或2所述的空心开孔瓷球，其特征在于开孔的数量为4 20个。
9.按照权利要求1或2所述的空心开孔瓷球，其特征在于空心开孔瓷球的开孔率为 0. 30%。
10.按照权利要求1或2所述的空心开孔瓷球，其特征在于空心开孔瓷球的开孔率为 20%。
专利摘要本实用新型公开了一种空心开孔瓷球，空心开孔瓷球为空心球体结构，空心球体表面具有开孔。本实用新型空心开孔瓷球具有通透性能好，空隙率大，瓷球体比重小等优点，填充到反应器顶部，可以容纳反应器内大量沉积物，有效的解决反应器压降大的问题，延长装置操作周期，具有明显的经济效益。
文档编号B01J19/30GK201900016SQ20102056966
公开日2011年7月20日 申请日期2010年10月14日 优先权日2010年10月14日
发明者刘淑琴, 孙万付, 张会成, 耿敬远, 赵荣林 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院