[发明专利]一种评价硅铝磷分子筛磨损指数的冷态装置及评价方法

权利要求书

1.一种评价硅铝磷分子筛磨损指数的冷态装置，其特征在于：包括冷态再生器、冷态反应器、缓冲器(5)、粉尘接收器(6)、进料仓(7)和气源发生装置，所述冷态再生器的底端通过第一管路(14)连通于冷态反应器的侧壁，第一管路(14)中连通设有缓冲器(5)和进料仓(7)，进料仓(7)位于缓冲器(5)和冷态反应器之间；所述冷态反应器的底端通过第二管路(15)连通于冷态再生器的侧壁，第二管路(15)中连通设有缓冲器(5)，气源发生装置产生的气源通过缓冲器(5)进入第一管路(14)和第二管路(15)，粉尘接收器(6)连通于冷态再生器的上端。

2.根据权利要求1所述的评价硅铝磷分子筛磨损指数的冷态装置，其特征在于：所述冷态再生器包括冷态再生器直管段(3)和冷态再生器扩大段(1)，冷态再生器直管段(3)连通于冷态再生器扩大段(1)的下端，第一管路(14)连通于冷态再生器直管段(3)下端，第二管路(15)连通于冷态再生器扩大段(1)的侧壁；

所述冷态反应器包括冷态反应器扩大段(2)和冷态反应器直管段(4)，冷态反应器直管段(4)连通于冷态反应器扩大段(2)的下端，第一管路(14)连通于冷态反应器扩大段(2)的侧壁，第二管路(15)连通于冷态反应器直管段(4)的下端。

3.根据权利要求2所述的评价硅铝磷分子筛磨损指数的冷态装置，其特征在于：所述冷态再生器扩大段(1)的高度为冷态再生器直管段(3)高度的1-3倍，冷态再生器扩大段(1)的容积为冷态再生器直管段(3)容积的5-15倍；冷态反应器扩大段(2)的高度为冷态反应器直管段(4)高度的1-3倍，冷态反应器扩大段(2)的容积为冷态反应器直管段(4)容积的5-15倍。

4.根据权利要求2所述的评价硅铝磷分子筛磨损指数的冷态装置，其特征在于：所述冷态再生器扩大段(1)的容积为冷态反应器扩大段(2)容积的3-10倍，冷态再生器直管段(3)的容积为冷态反应器直管段(4)容积的1-4倍。

5.根据权利要求1所述的评价硅铝磷分子筛磨损指数的冷态装置，其特征在于：所述气源发生装置包括通过管路依次连接的制氮装置(8)、气体压力控制器(9)、气体流量控制器(10)、盛装饱和氯化钠溶液的容器(11)、气体压力监测器(12)和气体流量监测器(13)。

6.根据权利要求5所述的评价硅铝磷分子筛磨损指数的冷态装置，其特征在于：所述饱和氯化钠溶液为过量的氯化钠部分溶于脱盐水中，然后混合搅拌均匀配制，脱盐水的电导率小于5μS/cm，pH为6.0～7.0。

7.根据权利要求1所述的评价硅铝磷分子筛磨损指数的冷态装置，其特征在于：所述进料仓(7)和其连接的第一管路(14)的夹角为30°～60°，冷态反应器直管段(4)与缓冲器(5)连接的第二管路(15)段为倾斜管，该倾斜管与水平方向的夹角为30°～90°。

8.一种使用如权利要求1～7任一项所述的评价硅铝磷分子筛磨损指数的冷态装置的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：从装置的两个缓冲器(5)的C进口向评价硅铝磷分子筛磨损指数的冷态装置中鼓入1-10m³/min的经处理后的氮气，吹扫整个体系约5min，使氮气完全置换体系中的空气；

步骤二：向进料仓(7)中逐渐加入硅铝磷分子筛的质量m₀为冷态反应器扩大段(2)和冷态反应器直管段(4)体积的0.02～0.05倍与分子筛密度的乘积，其中分子筛密度为0.8～1.2g/cm³；

步骤三：调节气体压力控制器(9)和气体流量控制器(10)，进而加大氮气在装置内的循环量，使氮气夹杂着硅铝磷分子筛在装置内循环高速流动，其中，在流动时，分子筛颗粒与颗粒之间，颗粒与管壁之间发生撞击和冲刷磨损，继而硅铝磷分子筛破碎产生细粉；

步骤四：硅铝磷分子筛磨损后的部分细粉逐渐被粉尘接收器(6)捕集，称取磨损1h后的粉尘质量为m₁，称取磨损5h后的粉尘质量为m₂，按照下式计算硅铝磷分子筛的磨损指数：

单位h^-1

步骤五：评价结束后，把硅铝磷分子筛从缓冲器(5)中卸出，然后用大气量的氮气对装置进行吹扫干净。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述步骤一中，氮气纯度不低于99.9％。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述步骤二中，硅铝磷分子筛选用经筛分后的粒径300目以上的分子筛，在进行磨损指数评价前，分子筛需要在90-130℃氛围下烘干1-2h。