способ для разделения пастообразных формовочных масс

Формула изобретения

1. Способ разделения жгута пастообразной формовочной массы с вязкостью в интервале от 300 до 5000 Н/см² , отличающийся тем, что для разделения пастообразную формовочную массу приводят в контакт, по меньшей мере, с одним потоком, содержащим в основном воздух, причем жгут пастообразной формовочной массы периодически разрезается на мерные длины и причем длина частей, которые отделяются от жгута, регулируется частотой, с которой выпускается поток.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что поток с давлением в интервале от 1 до 325 бар и температурой в интервале от комнатной температуры до 200°С приводят в контакт с пастообразной формовочной массой.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что пастообразная формовочная масса включает катализатор на титансодержащем цеолите.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что получают насыпной материал с насыпной плотностью в интервале 0,1 до 10 г/см³.

5. Способ получения катализаторных формованных элементов на титансодержащем цеолите с насыпной плотностью в интервале от 0,1 до 10 г/см ³, причем жгут пастообразной формовочной массы с вязкостью в интервале от 300 до 5000 Н/см², включающей катализатор на титансодержащем цеолите, периодически разрезается на мерные длины потоком, содержащим в основном воздух, с давлением в интервале от 4 до 200 бар, причем длина частей, которые отделяются от жгута, регулируется частотой, с которой выпускается поток.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к способу разделения пастообразных формовочных масс. Разделение этих масс производится при этом посредством приведения формовочных масс в контакт с потоком, который содержит, по меньшей мере, одну текучую среду.

В технических способах часто имеются процессы, при которых должны разделяться пастообразные массы. Такие способы находят применение, например, в массовом производстве изделий из пластмассы, фармацевтических продуктов, средств чистки и средств ухода за телом, продуктов питания, кормов для животных или катализаторов, при которых формуются пастообразные массы.

В качестве примера следует назвать, среди прочего, способы экструзии, при которых пастообразные массы перерабатываются в экструзионном устройстве и приводятся в требуемые в техническом процессе или ориентированные на применение формы. При этом на выходе экструзионного устройства обычно размещена матрица, геометрия которой определяет диаметр и форму поперечного сечения покидающего экструзионное устройство формованного изделия. Таким образом получают, например, жгуты или полые жгуты различного диаметра, различной формы поперечного сечения и геометрии.

Для разделения пастообразных масс и для установления длины формованного изделия экструзионные устройства снабжены отрезными приспособлениями, которые нацеленно режут на мерные длины выходящие из экструзионного устройства бесконечные формованные изделия. Как правило, эту резку на мерные длины осуществляют с помощью инструментов для отрубания или отрезания, причем эти инструменты, как правило, изготовлены из металла, керамики, пластмассы или соответствующих комбинированных материалов.

Значительный недостаток этих обычных способов резки на мерную длину следует видеть в том, что инструменты подвержены значительному естественному износу вследствие разделения пастообразных формовочных масс. Ремонт и замена инструментов, а также частое время простоя зачастую являются следствием этого.

Другие недостатки проявляются, в особенности, при формовочных массах с высокой вязкостью или с сильно негомогенной консистенцией. Отложение частей формовочной массы на инструментах, которое неизбежно имеет место в процессе разделения, с одной стороны, приводит к потери продукта. С другой стороны, эти отложения требуют также, по обстоятельствам, частую чистку инструментов.

При относительно мягких формовочных массах имеется тот недостаток, что после разделения обычными инструментами отделенная часть формовочной массы часто зацепляется за остаток формовочной массы, что чрезвычайно отрицательно действует на качество продукта, соответственно, продукты становятся даже неприменимыми.

Другой недостаток, который возникает, в особенности, при формовочных массах, которые содержат особенно чувствительные компоненты, заключается в опасности загрязнения формовочной массы отделяющимися и входящими в формовочную массу частицами постепенно изнашивающихся инструментов. В таком случае нужно проводить заключительный контроль продуктов, чтобы предотвратить опасность дальнейшей переработки загрязненной формовочной массы. В качестве альтернативы производится выбор полностью безопасных инструментов, что может быть связано со значительными затратами на исследования и со значительными инвестициями.

Лежащая в основе настоящего изобретения задача заключается в предотвращении этих имеющихся при обычных способах недостатков.

Настоящее изобретение относится в соответствии с этим к способу разделения пастообразной формовочной массы, который отличается тем, что для процесса разделения пастообразную формовочную массу приводят в контакт, по меньшей мере, с одним потоком, содержащим, по меньшей мере, одну текучую среду.

Понятие "разделение", применяемое в рамках настоящего изобретения, включает, с одной стороны, такое ведение способа, при котором при приведении пастообразной формовочной массы в контакт с содержащим, по меньшей мере, одну текучую среду потоком часть формовочной массы полностью отделяется. В качестве примера для такого полного разделения следует привести резку на мерные длины жгута формовочной массы. Понятие "разделение" включает также и такое ведение способа, при котором названный поток приводится в контакт с формовочной массой таким образом, что формовочная масса не полностью отделяется. В рамках последней формы выполнения, например, на жгут формовочной массы может наноситься надрез, причем глубина надреза выбирается так, что жгут формовочной массы остается выполненным как одно целое.

Под понятие "формовочная масса", применяемым в рамках настоящего изобретения, подпадают массы, которые подвергались, по меньшей мере, одному придающему форму процессу. Сюда включены такие формы ведения способа, при которых придающий форму процесс состоит в том, что формовочную массу разделяют согласно изобретению. Перед разделением согласно изобретению или в заключение разделения согласно изобретению или как до, так и после разделения согласно изобретению пастообразная масса может подвергаться, по меньшей мере, еще одному придающему форму приему.

В качестве других придающих форму приемов могут быть предусмотрены, например, еще один или несколько приемов разделения, которые осуществляются или согласно изобретению посредством содержащего, по меньшей мере, одну текучую среду потока, или известным способам согласно уровню техники, как, например, посредством механического приспособления разделения.

В качестве других придающих форму приемов возможны отличные от способа разделения, придающие форму способы. Так, например, жгут формовочной массы может быть таким образом изменен с приданием формы, что изменяют, например, его длину и/или его диаметр и/или его поперечное сечение. Также получаемая в результате процесса разделения согласно изобретению отделенная часть формовочной массы, например жгута формовочной массы, может быть изменена как минимум в одном из ее геометрических свойств, например, посредством пластифицирования, вальцевания, уплотнения, растягивания или других процессов. Также и, например посредством одного или нескольких процессов сушки и/или термических процессов или посредством одного или нескольких химических процессов можно повлиять на форму формовочной массы или на получаемую в результате процесса разделения согласно изобретению часть формовочной массы.

В качестве возможной формы выполнения способа согласно изобретению следует привести такое ведение способа, при котором на стадии разделения приведение в контакт с содержащим, по меньшей мере, одну текучую среду потоком пастообразной формовочной массы комбинируется подходящим образом с одним или несколькими обычными способами разделения согласно уровню техники. Среди прочего возможно то, что как описано выше, посредством способа согласно изобретению, например, пастообразный жгут формовочной массы при сохранении его целостности снабжают одним или несколькими надрезами и, по меньшей мере, один из этих надрезов полностью разделяют одним или несколькими обычными инструментами. Также возможно обратное ведение способа, при котором пастообразную формовочную массу при сохранении ее целостности снабжают, по меньшей мере, одним надрезом одним или несколькими инструментами, и, по меньшей мере, один из этих надрезов полностью разделяют способом согласно изобретению.

Под понятием "текучая среда" в рамках настоящего изобретения следует понимать все фазы материи, которые имеются при царящих при разделении условиях между идеальным газом и твердым веществом. В соответствии с этим под понятие "текучая среда" подпадают, например, плотные газы, жидкости, расплавы и сверхкритические фазы. Также в рамках настоящего изобретения тонко распределенные твердые вещества в одном или нескольких газах или жидкостях, например в псевдоожиженных слоях или магнитных жидкостях, представляют собой текучие среды. Предпочтительно в способе согласно изобретению в качестве текучих сред применяются газы и жидкости.

В соответствии с этим настоящее изобретение относится также и к способу, описанному выше, который отличается тем, что текучей средой является газ или жидкость.

В рамках настоящего изобретения могут применяться также и две или более различных текучих сред. Например, поток, который применяется для разделения пастообразной формовочной массы, может содержать две или более различных текучих сред, причем, например, возможны два или более различных газа или две или более различных жидкостей или, по меньшей мере, один газ и, по меньшей мере, одна жидкость.

При еще одной форме выполнения способа согласно изобретению для разделения пастообразной формовочной массы применяют два или более двух потоков, содержащих, по меньшей мере, одну текучую среду.

Под эту форму выполнения, при которой применяются два или более потока, среди прочего, подпадают такие способы, при которых применяют два или более потока, из которых, по меньшей мере, два различаются по своему составу. Различные составы могут, среди прочего, быть получены за счет того, что, по меньшей мере, два потока содержат различные текучие среды. Различные составы могут быть получены также и за счет того, что потоки содержат одинаковые среды, однако концентрация текучих сред в отдельных потоках различна или же потоки различаются в других, отличных от текучих сред компонентах.

При одной особенно предпочтительной форме выполнения способа согласно изобретению поток, который приводят в контакт с пастообразной формовочной массой, состоит, по меньшей мере, из одной текучей среды.

Что касается приведения потока, содержащего, по меньшей мере, одну текучую среду, в контакт с пастообразной формовочной массой, то возможны все пригодные варианты ведения способа.

При одной предпочтительной форме выполнения способа согласно изобретению поток при определенном давлении, при определенном объеме потока, определенной температуре потока, определенном направлении и с определенной поверхностью поперечного сечения и геометрии приводят непрерывно в контакт с формовочной массой при определенных окружающих условиях. Под понятием "непрерывно" в этой связи следует понимать все способы, при которых в течение одного единственного процесса разделения формовочная масса постоянно находится в контакте с потоком, содержащим, по меньшей мере, одну текучую среду.

Под эту форму выполнения непрерывного приведения в контакт подпадают, среди прочего, такие способы, при которых на формовочную массу подают поток с постоянным давлением, постоянной температурой, постоянным объемом за единицу времени, в постоянном направлении и с постоянной поверхностью поперечного сечения и геометрии. Под эту форму выполнения подпадают, среди прочего, также и такие способы, при которых названные параметры потока, содержащего, по меньшей мере, одну текучую среду, постоянны в выпускном приспособлении, через которое поток подается на формовочную массу, а также такие способы, при которых эти параметры постоянны на соответствующей поверхности формовочной массы. Относительно обеих названных последними форм выполнения возможно то, что выпускное отверстие, через которое поток подается на формовочную массу, остается относительно формовочной массы в постоянном положении. При этом параметры потока на поверхности формовочной массы и выпускного отверстия являются постоянными. Также положение выпускного отверстия потока может изменяться в ходе процесса разделения по отношению к формовочной массе, вследствие чего при константных (постоянных) параметрах потока на выпускном отверстии параметры потока на поверхности формовочной массы могут быть изменены, а также при изменяющихся параметрах потока на выпускном отверстии параметры потока на поверхности формовочной массы могут держаться постоянными.

Поток может подаваться на формовочную массу также и периодически. Под эту форму выполнения подпадают такие способы, при которых в ходе единственного процесса разделения пастообразная формовочная масса постоянно находится в контакте с потоком, содержащим, по меньшей мере, одну текучую среду, из вышеприведенных параметров, однако, по меньшей мере, один изменяется по времени. Так, например, возможно то, что в ходе этого одного процесса разделения изменяется давление, с которым выпускается поток или давление, с которым поток поступает на пастообразную формовочную массу. То же самое действительно для таких вышеприведенных параметров, как объем потока, температура потока, поверхность и геометрия поперечного сечения и направление. Само собой разумеется может изменяться по времени также и состав потока.

Устройствами, включающими вышеупомянутое выпускное отверстие, являются, например, сопла. В рамках способа согласно изобретению, среди прочего, предпочтительными соплами являются плоскоструйные сопла, которые могут характеризоваться, например, равномерным распределением жидкости и давления выпускаемого потока, причем могут применяться также и такие сопла, которые имеют определенное распределение текучей среды в выпускаемом потоке. Примерами такого распределения, среди прочего, являются параболическое или трапециевидное распределение. В общем могут применяться, например, сопла низкого или высокого давления в качестве жидкостных или воздушных сопел или в качестве как жидкостных, так и воздушных сопел. В зависимости от текучей среды и/или условий способа могут применяться сопла, которые состоят из таких материалов, как металлы, такие как латунь, из кислотостойкой стали, жаропрочной стали, титана, пластмасс, таких как поливинилхлорид, полипропилен или хастеллой или из двух и более этих материалов. Сопла вышеописанного вида можно коммерчески приобретать, например, у фирм Lechler или Schlick.

Под понятием "единственный процесс разделения" в рамках изобретения следует понимать такое ведение способа, при котором часть пастообразной формовочной массы полностью отделяется от остальной формовочной массы или, например, на формовочной массе производится надрез при сохранении целостности формовочной массы.

При одной предпочтительной форме выполнения настоящего изобретения жгут пастообразной формовочной массы разрезается на мерные длины периодически. Например, жгут формовочной массы может перемещаться с постоянной скоростью подачи мимо одного или нескольких выпускных устройств, через которые выпускаются один или несколько потоков, содержащих, по меньшей мере, одну текучую среду, и приводятся в контакт со жгутом. Частотой, с которой выпускается поток, может регулироваться длина частей, которые отделяются от жгута. Среди прочего, возможно сохранять эту частоту пульсации при постоянной скорости подачи жгута также константной, вследствие чего получают куски жгута одинаковой длины. Также возможно при постоянной скорости подачи изменять частоту пульсации по времени, вследствие чего получают куски жгута определенной различной длины. Также возможно изменять скорость подачи по времени периодически или непрерывно и частоту пульсации держать константной или изменять по времени непрерывно или периодически. Также возможно выполнение, по меньшей мере, одного выпускного устройства для потока, содержащего, по меньшей мере, одну текучую среду, нестационарным. При этом, по меньшей мере, одно выпускное устройство для потока, содержащего, по меньшей мере, одну текучую среду, может быть расположено, например, по меньшей мере, на одном подвижном плече, которое движется в параллельном или в отклоняющемся от него направлении к формовочной массе. Для каждого, приведенного при одном импульсе в контакт с формовочной массой потока возможны вышеописанные непрерывные или периодические возможности проведения способа в отношении приведения потока в контакте формовочной массой.

В соответствии с этим настоящее изобретение относится к способу, описанному выше, который отличается тем, что жгут пастообразной формовочной массы разделяют периодически.

Само собой разумеется, возможны также такие способы, при которых одновременно разрезаются на мерные длины несколько жгутов. Например, особенно предпочтительно такое множество жгутов образуется в экструзионном устройстве.

При одной особенно предпочтительной форме выполнения настоящего изобретения, при которой, например, бесконечный жгут пастообразной массы полностью разделяется потоком, содержащим, по меньшей мере, одну текучую среду, вследствие чего бесконечный жгут разрезается на мерные длины, проявляется значительное преимущество, которое способ согласно изобретению обеспечивает по сравнению с обычными механическими инструментами разделения, такими, как например, разрезные проволоки. В результате использования текучей среды контроль частоты импульсов, с которой поток приводится в контакт с формовочной массой, становится значительно более репродуцируемым, чем это было до сих пор. Вместе с этим более репродуцируемой является регулировка длины отделенных от жгута формовочной массы частей, от чего имеют преимущества те области применения, в которых требуется по возможности гомогенное множество частей жгута. Если, например, пастообразная масса разделяется, чтобы получить насыпной материал, который должен иметь высокую насыпную плотность, то способ согласно изобретению особенно хорошо пригоден, так как он по сравнению с обычными способами из уровня техники снижает не соответствующий спецификации брак или долю мелких фракций или как брак, так и долю мелких фракций благодаря продуманному способу разделения.

В соответствии с этим настоящее изобретение относится также и к применению текучей среды для получения насыпного материала высокой насыпной плотности посредством периодически константного разделения пастообразной формовочной массы.

Также настоящее изобретение касается насыпного материала, получаемого вышеописанным способом. Причем в качестве особенно предпочтительного насыпного материала в рамках настоящего изобретения следует назвать катализаторные формованные элементы.

При особенно предпочтительной форме выполнения насыпная плотность получаемого согласно изобретению насыпного материала лежит в интервалах от 0,1 до 10 г/см ³, далее особенно предпочтительно, в интервалах от 0,2 до 2 г/см³, далее особенно предпочтительно, в интервалах от 0,3 до 1 г/см и особенно предпочтительно в интервалах от 0,4 до 1 г/см³.

В рамках способа согласно настоящему изобретению могут разделяться в принципе все пастообразные формовочные массы, вязкость которых при соответствующем выборе свойств потока, содержащего, по меньшей мере, одну текучую среду, а также другие параметры способа, позволяют разделение. В качестве таких свойств потока следует назвать, например, такие, как:

- состав потока;

- давление, с которым поток приходит в контакт с формовочной массой;

- температура потока;

- объем потока, который за единицу времени и на единицу поперечного сечения подается на формовочную массу;

- поперечное сечение контактной поверхности между потоком и формовочной массой;

- геометрия контактной поверхности между потоком и формовочной массой;

- направление, с которым поток поступает на формовочную массу;

- частота, с которой поток наносится на формовочную массу;

- распределение текучей среды в потоке.

В общем пастообразная формовочная масса, которая может перерабатываться способом согласно изобретению, не подлежит никаким другим ограничениям. Вязкость формовочной массы в общем составляет от 300 до 5000 Н/см² , предпочтительно, от 500 до 4000 Н/см² и особенно предпочтительно, от 1000 до 3000 Н/см ². Подобные пастообразные массы имеются, например, при получении или массовом производстве изделий из пластмассы, фармацевтических продуктов, средств чистки и ухода за телом, продуктов питания, кормов для животных или катализаторов.

Приведенные в рамках настоящего изобретения данные вязкости понимаются как значения, определенные устройством для испытания материалов фирмы Zwick типа Z010/TN2S, снабженным стандартной компьютерной программой "testXpert". Измерительная головка (10 кН) производится фирмой GTM, Gassmann & Theiss, Meßgerätetechnik (измерительная техника) с сертификатом испытаний фирмы Zwick. Измерительная аппаратура в качестве нижней части имеет мерный цилиндр для максимально 40 см³ массы заполнения, а в качестве верхней части динамометрический датчик (10 кН) со сферической насадкой.

При особенно предпочтительной форме способ согласно изобретению применяется для формовочных масс, вязкость которых лежит в интервале от 1000 до 3000 Н/см ². Пастообразные массы, которые имеют такую вязкость, применяются, например, при изготовлении катализаторных формованных элементов.

Под понятием "катализаторные формованные элементы" в рамках настоящего изобретения понимаются формованные элементы, которые служат в качестве готового катализатора или в качестве исходного продукта для катализатора. Далее катализаторные формованные элементы могут иметь, по меньшей мере, еще один не действующий каталитически компонент, который в случае исходного продукта для катализатора может быть удален из формованного элемента, по меньшей мере, на еще одной стадии обработки, такой, как термическая обработка или химическое превращение.

Примерами таких катализаторов, среди прочего, являются катализаторы окисления, гидрирования, дегидрирования, эпоксидирования, аминирования, алкилирования, очистки или риформинга. Кроме того, следует назвать катализаторы для удаления окисей азота NO_x или разложения N₂О.

При предпочтительной, среди прочего, форме выполнения способа согласно изобретению получают катализаторные формованные элементы эпоксидирования, причем в качестве катализаторов эпоксидирования в свою очередь предпочтительны катализаторы на цеолите. Относительно изготавливаемых в рамках настоящего изобретения цеолитных катализаторных формованных элементов не имеется никаких особенных ограничений.

Цеолиты являются известными кристаллическими алюмосиликатами с упорядоченной канальной и клеточной структурой, которая имеет микропоры, которые предпочтительно меньше, чем прибл. 0,9 нм. Структура таких цеолитов построена на тетраэдрах из SiO₄ и AlO ₄, которые связаны через общие кислородные мостики. Обзор известных структур можно найти, например, в публикации W.M.Meier, D.H.Olson und Ch. Baerlocher, "Atlas of Zeolite Structure Types", Elsevier, 4. Auflage, London, 1996. Также известны цеолиты, которые не содержат алюминий и у которых в силикатной решетке частично вместо Si(IV) имеется титан в качестве Ti(IV). Эти титановые цеолиты, в особенности такие, которые имеют кристаллическую структуру типа MFI, а также возможности их получения описаны, например, ЕР-А 0311983 или ЕР-А 405978. Такие материалы, кроме кремния и титана, могут содержать такие дополнительные элементы, например, как алюминий, цирконий, олово, железо, кобальт, никель, галлий, бор или небольшое количество фтора. В получаемых этими способами цеолитных катализаторах титан цеолита может частично или полностью быть заменен ванадием, цирконием, хромом или ниобием, или смесями из двух или более из них. Молярное соотношение титана и/или ванадия, циркония, хрома или ниобия к сумме кремния и титана и/или ванадия и/или циркония и/или хрома и/или ниобия лежит, как правило, в интервале от 0,01:1 до 0,1:1.

Титановые цеолиты, в особенности с кристаллической структурой типа MFI, а также возможности их получения описаны, например, в WO 98/55228, WO 98/55229, WO 98/55430, ЕР-А 0311983 или ЕР-А 0405978, относящийся к этому материал которых полностью включается в контекст настоящей заявки. Титановые цеолиты с MFI-структурой известны тем, что они могут быть идентифицированы по определенной дифрактограмме при определении их снимков рентгеновской дифракции, а также дополнительно по полосе колебаний их кристаллической решетки в инфракрасном диапазоне (IR) при приблизительно 960 см^-1 и этим отличаются от титанатов щелочных металлов или кристаллических и аморфных TiO₂-фаз.

При этом имеются в отдельном цеолиты, содержащие титан, германий, теллур, ванадий, хром, ниобий, цирконий с пентазильно-цеолитной структурой, в частности, типы с рентгенографическим отнесение к ABW-, ACO-, AEI-, AEL-, AEN-, АЕТ-, AFG-, AFI-, AFN-, AFO-, AFR-, AFS-, AFT-, AFX-, AFY-, AHT-, ANA-, АРС-, APD-, AST-, ATN-, ATO-, ATS-, АТТ-, ATV-, AWO-, AWW-, BEA-, BIK-, BOG-, BPH-, BRE-, CAN-, CAS-, CFI-, CGF-, CGS-, СНА-, CHI-, CLO-, CON-, CZP-, DAC-, DDR-, DFO-, DFT-, DOH-, DON-, EAB-, EDI-, EMT-, EPI-, ERI- ESV-, EUO-, FAU-, FER-, GIS-, GME-, GOO-, HEU-, IFR-, ISV-, ITE-, JBW-, KFI-, LAU-, LEV-, LIO-, LOS-, LOV-, LTA-, LTL-, LTN-, MAZ-, MEI-, MEL-, МЕР-, MER-, MFI-, MFS-, MON-, MOR-, MSO-, MTF-, MTN-, MTT-, MTW-, MWW-, NAT-, NES-, NON-, OFF-, OSI-, PAR-, PAU-, PHI-, RHO-, RON-, RSN-, RTE-, RTH-, RUT-, SAO-, SAT-, SBE-, SBS-, SBT-, SFF-, SGT-, SOD-, STF-, STI-, STT-, TER-, THO-, TON-, TSC-, VET-, VFI-, VNI-, VSV-, WIE-, WEN-, YUG-, ZON-структуре, а также к смешанной структуре из двух или более названных структур. Для применения в способе согласно изобретению пригодны далее титансодержащие цеолиты со структурой ITQ-4, SSZ-24, ТТМ-1, UTD-1, CIT-1 или CIT-5. В качестве других содержащих титан цеолитов следует назвать такие, которые имеют структуру ZSM-48 или ZSM-12.

В рамках настоящего изобретения предпочтительны титансодержащие цеолиты со смешанной MFI-, MEL- или MFI/MEL- структурой. В качестве других предпочтительных структур следует назвать титансодержащие цеолитные катализаторы, которые в общем обозначаются как "TS-1", "TS-2", "TS-3", а также титансодержащие цеолиты с изоморфной к -цеолиту структурой скелета.

В соответствии с этим настоящее изобретение относится также и к способу, описанному выше, который отличается тем, что пастообразные формовочные массы включают титансодержащий цеолитный катализатор.

Способ согласно изобретению среди прочего особенно предпочтителен для получения катализаторных формованных элементов, которые должны иметь высокий насыпной вес, так как, как упомянуто выше, разделение пастообразной формовочной массы посредством струи, содержащей, по меньшей мере, одну текучую среду, по сравнению с обычными механическими способами обеспечивает насыпной материал с более высокой насыпной плотностью.

Катализаторы с высоким насыпным весом представляют собой, например, катализаторы для эпоксидирования, которые применяются в способе для получения алкиленоксидов, например, пропиленоксидов. Особенно предпочтительными катализаторами эпоксидирования являются, например, вышеупомянутые цеолитные катализаторы, особенно предпочтительно титансодержащие цеолитные катализаторы.

Насыпная плотность этих предпочтительных катализаторов эпоксидирования составляет, например, от 0,4 до 1 г/см³ .

В соответствии с этим настоящее изобретение относится также и к способу, описанному выше, для получения насыпного материала, который отличается тем, что насыпной материал, в частности катализаторные формованные элементы, имеет насыпную плотность в интервале от 0,1 до 10 г/см³, далее особенно предпочтительно, в интервале от 0,2 до 2 г/см³, далее предпочтительно в интервале от 0,3 до 1 г/см³ и особенно предпочтительно в интервале от 0,4 до 1 г/см³ .

Также настоящее изобретение описывает применение устройства согласно изобретению для получения катализаторных формованных элементов с насыпной плотностью в интервале от 0,1 до 10 г/см ³, далее особенно предпочтительно, в интервале от 0,2 до 2 г/см³, далее предпочтительно в интервале от 0,3 до 1 г/см³ и особенно предпочтительно в интервале от 0,4 до 1 г/см³.

В рамках способа согласно изобретению параметры, которые определяют поток и описаны выше, могут подгоняться к параметрам подлежащей разделению пастообразной формовочной массы, таким как, например,

- вязкость;

- геометрия;

- скорость подачи (при двигающейся формовочной массе);

- состав.

Если химический состав пастообразной формовочной массы это позволяет, то в качестве текучей среды может применяться, например, азот. Это дает то преимущество, что азот во многих производственных процессах уже находится на месте производства в газовой сети. Также возможен поток, который состоит из сжатого воздуха, который в большинстве случаев также имеется на месте производства в газовой сети. Само собой разумеется возможны также и другие газы, вплоть до благородных газов, причем поток может содержать один или несколько газов или может состоять, по меньшей мере, из одного из этих газов.

Если при особенно предпочтительной форме выполнения способа согласно изобретению получают, например, катализаторные формованные элементы, включающие, по меньшей мере, один титансодержащий цеолит разделением пастообразной формовочной массы, то предпочтительным является поток, состоящий из сжатого воздуха.

В соответствии с этим настоящее изобретение относится к способу, описанному выше, который отличается тем, что поток состоит в основном из воздуха.

Под понятием "воздух", применяемым в рамках настоящего изобретения, следует подразумевать газ или газовую смесь, которая состоит в основном из азота, предпочтительно с содержанием азота более или равным 78 об.% и в основном постоянно имеется в каждой лаборатории и в каждой производственной установке технического или промышленного масштаба. В зависимости от источника, из которого поступает воздух, его состав может колебаться в рамках известных специалисту в данной области границ.

В том случае, если способом согласно изобретению получают катализаторные формованные элементы, возможно применять поток, который включает, по меньшей мере, один реакционноспособный газ. Например, поверхности, которые образуются при разделении, окисляются реакционноспособным газом, таким, как кислород, или восстанавливаются водородом. Благодаря подобным процессам разделения в способе согласно изобретению комбинируются разделение и химическое превращение образующихся при разделении поверхностей, что обеспечивает высокую экономичность способа.

В соответствии с этим настоящий способ относится также и к способу получения химически модифицированных формованных элементов из пастообразной формовочной массы, отличающийся тем, что потоком, содержащим, по меньшей мере, одну текучую среду, причем, по меньшей мере, одна текучая среда включает, по меньшей мере, одну, реакционноспособную по отношению к пастообразной формовочной массе среду, пастообразную формовочную массу разделяют и химически модифицируют.

Настоящее изобретение описывает также применение потока, содержащего, по меньшей мере, одну текучую среду, для получения химически модифицированных формованных элементов из пастообразной массы, отличающегося тем, что, по меньшей мере, одна текучая среда включает, по меньшей мере, одну, реакционноспособную по отношению к пастообразной формовочной массе среду и пастообразную формовочную массу разделяют и химически модифицируют.

Само собой разумеется возможно также и то, что применяемый согласно изобретению поток наряду с реакционноспособным газом содержит один или несколько газов, как например, благородных газов и/или других, инертных относительно химического состава формовочной массы газов.

В рамках этой формы выполнения возможно также химически модифицировать не только поверхности, образующиеся при разделении, но и другие поверхности пастообразной формовочной массы и вместе с этим образующийся формованный элемент. Это может осуществляться, например, таким образом, что жгут пастообразной формовочной массы разделяют потоком, содержащим реакционноспособную текучую среду, на первой стадии. В ходе дальнейшего процесса, при котором пастообразную формовочную массу пропускают мимо, по меньшей мере, одного выпускного устройства, посредством которого поток наносят на формовочную массу, или/и выпускное устройство пропускают мимо формовочной массы, поток наносят на формовочную массу, причем давление потока снижают настолько, что поток приходит в контакт с формовочной массой и этим обеспечивает химическую модификацию поверхности, однако больше не имеет место разделение. По истечении определенного времени, за которое подлежащая отделению часть формовочной массы имеет заданную длину, давление потока повышают таким образом, что опять осуществляется разделение.

В соответствии с этим настоящее изобретение описывает вышеприведенное применение и вышеприведенный способ, причем давление, с которым поток наносится на формовочную массу, является варьируемым.

Как уже описано выше, давление потока, содержащего, по меньшей мере, одну текучую среду, можно подогнать полностью к требованиям, предварительно задаваемым пастообразной формовочной массой и видом процесса разделения, такого, как полное разделение или надрезание формовочной массы.

Если в качестве потока применяют, например, газ или газовую смесь, то пригодно давление от нескольких миллибар до высокого давления до 2000 бар. Температура газового потока может быть, например, комнатной температурой или составлять до 700°С.

Если в рамках настоящего изобретения получают, например, катализаторный формованный элемент, такой, как вышеописанный предпочтительный катализаторный элемент, то используют газовый поток, который, предпочтительно, состоит в основном из воздуха, в общем с давлением в интервале от 1 до 325 бар, предпочтительно, в интервале от 4 до 200 бар и, особенно предпочтительно, в интервале от 10 до 100 бар. Газовый поток имеет температуру, которая в общем находится в интервале от комнатной температуры до 200°С, предпочтительно в интервале от комнатной температуры до 100°С и особенно предпочтительно в интервале от комнатной температуры до 50°С.

В соответствии с этим настоящее изобретение относится к способу, описанному выше, который отличается тем, что в контакт с пастообразной формовочной массой приводят поток с давлением в интервале от 1 до 325 бар и с температурой в интервале от комнатной температуры до 200°С.

Далее особенно предпочтительно параметры газового потока выбирают таким образом, что пастообразную формовочную массу разделяют, однако не разрушают или не деформируют. Здесь проявляется преимущество способа согласно изобретению по сравнению с известными механическими устройствами разделения, так как давление, температура, объем потока и все другие параметры могут оптимально подгоняться к консистенции. Например, пластичности и хрупкости пастообразной формовочной массы.

Если в качестве потока используют, например, жидкость, то в общем применяют давление и температуру, которые аналогичны тем, которые применяются при резке водной струей.

Если в рамках настоящего изобретения применяют одну или несколько жидкостей в качестве текучей среды, то могут применяться все жидкости, вязкость которых позволяет создать требуемую для желаемого разделительного разреза скорость течения. Например, особенно предпочтительно, если химическая природа пастообразной формовочной массы это позволяет, применять в качестве текучей среды воду, так как она во многих производствах имеется на месте. В общем при применении жидкости в качестве текучей среды температура потока и давление, с которым поток выпускается из выпускного устройства и приводится в контакт с пастообразной формовочной массой, подгоняются к температуре кипения жидкости при соответствующем давлении. В общем работают с температурой, лежащей ниже точки кипения жидкости при этом давлении.

При одной предпочтительной форме выполнения способа согласно изобретению текучая среда, в частности, предпочтительно, по меньшей мере, одна жидкость после разделительной резки улавливается и возвращается в процесс. Если требуется, текучая среда перед возвращением подвергается одному или нескольким приемам очистки или подготовки.

В общих чертах настоящее изобретение описывает применение, по меньшей мере, одной вышеописанной текучей среды при получении, по меньшей мере, одного продукта из, по меньшей мере, одной пастообразной формовочной массы, причем, по меньшей мере, одна текучая среда, по меньшей мере, в одном процессе разрезания этого, по меньшей мере, одного способа получения воздействует с приданием формы, по меньшей мере, на одну пастообразную формовочную массу.

В соответствии с этим настоящее изобретение относится к применению, по меньшей мере, одной текучей среды для придания формы пастообразной формовочной массы.

Как описано выше, особенно предпочтительной областью применения является разделение пастообразной формовочной массы, по меньшей мере, одним потоком, содержащим, по меньшей мере, одну текучую среду.

В соответствии с этим настоящее изобретение относится также к применению текучей среды, описанной выше, отличающемуся тем, что придание формы включает разделение пастообразной формовочной массы.

В особенности настоящее изобретение описывает применение, описанное выше, отличающееся тем, что в качестве пастообразной формовочной массы процессу придания формы подвергают формовочную массу, которая содержит, по меньшей мере, один катализатор или, по меньшей мере, один исходный продукт для катализатора, причем катализатор является предпочтительно катализатором эпоксидирования, предпочтительно катализатор на цеолите, и особенно предпочтительно, катализатор на титансодержащем цеолите.

Настоящее изобретение поясняется с помощью следующих примеров.

Примеры

Пример 1 (согласно изобретению)

В смесителе смешивают 150 г порошка титансодержащего цеолита с 125 г кизельзоля Ludox AS 40, 120 г водной дисперсии полистирола (30 мас.% полистирола), 6 г метилцеллюлозы, 2 г полиэтиленоксида и 48 г деионизированной воды и пластифицируют в течение 60 минут. После этого полученную пасту формуют на матрице с отверстиями 1,5 мм, с давлением прессования 80-100 бар.

На выходной поверхности матрицы размещены 2 плоскоструйных сопла (фирмы Schlick, обозначение 19828, модель 650, мундштук Размер-0, мощность 2,5 л/мин при 3 бар, угол рассеяния 90°), приводимые в действие с давлением в 10 бар. Выходящей воздушной струей управляют в пульсирующем режиме посредством магнитных клапанов.

Воздушным потоком разрезают выходящие из формы заготовки, причем комбинацией подачи пасты и частоты пульсации воздушного потока можно было настроить длину заготовок на диапазон в 4-8 мм.

Затем в течение ночи заготовки сушат при 120°С на воздухе и кальцинируют на воздухе при 500°С в течение 3 часов.

Насыпная плотность полученного таким образом катализатора составляет 440 г/л.

Пример 2 (сравнительный пример)

В смесителе смешивают 150 г порошка титансодержащего цеолита с 125 г кизельзоля Ludox AS 40, с 125 г кизельзоля Ludox AS 40, 120 г водной дисперсии полистирола (30 мас.% полистирола), 6 г метилцеллюлозы, 2 г полиэтиленоксида и 48 г деионизированной воды и пластифицируют в течение 60 минут. После этого полученную пасту формуют на матрице с отверстиями 1,5 мм с давлением прессования 80-100 бар.

На выходной поверхности матрицы находится отрезающее устройство из натянутых металлических проволок, которое периодически проходит вдоль выходной поверхности. Отрезанные заготовки имеют длину 4-18 мм с широким распределением длины. Заготовки слегка загнуты и частично слипаются друг с другом по продольным сторонам.

Затем заготовки сушат при 120°С в течение ночи на воздухе и кальцинируют на воздухе при 500°С в течение 3 часов.

Насыпная плотность полученного таким образом катализатора составляет 308 г/л.