一种改良的三叶草状脱汞剂
技术领域
本实用新型涉及天然气脱汞领域，具体涉及一种改良的三叶草状脱汞剂。
背景技术
汞及其化合物具有高毒性，挥发性，腐蚀性，会对工艺设备，环境及其人体健康造成重大影响，汞的危害已引起全世界广泛关注。天然气在使用前都会经过脱汞处理，减少汞对人体的危害及对环境的污染，据相关文献获悉金属硫化物是目前脱汞效果最显著的催化剂。脱汞的基本原理是利用天然气中的汞与某些金属硫化物反应，形成化学性质极其稳定硫化汞，达到脱除汞的目的。
催化剂在化学反应中起着重要的作用，催化剂都具有一定的形貌，催化剂在工业中随着使用目的不同，对其比表面积、孔容积、强度、传质、流体分布等方面的有着不同要求，研究表明不同的外观形貌会影响催化剂在工业方面的使用性能。
传统催化剂的外观形貌有圆柱状、拉西环状、蜂窝煤状、球状、车轮形，近几年三叶草状催化剂是催化领域应用最广泛的一种形貌；
三叶草形状形貌在一定程度上降低了催化剂直径，使其机械强度得到增强，空隙率有所增加，堆积密度降低。但现有技术中只是三叶草形状进行描述，并没有具体应用到某种催化剂上，也没有具体的某种催化剂性能数据指标做支撑，因此仍然有进一步研究的余地。同时该三叶草状的催化剂外观形貌也可以进一步改进，使其更加符合工业中对催化剂高比表面积、低堆积密度、高活性等的使用要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种高比表面积、低堆积密度、高活性的改良的三叶草状脱汞剂。
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：
一种改良的三叶草状脱汞剂，脱汞剂的横截面为轴对称的三叶草形，三个叶片的横截面为两两相外切的内圆，且三个内圆同时外切与一外圆，每个内圆外壁上沿轴向开设有圆弧凹槽，三个圆弧凹槽所在圆的圆心到外圆中心距离相同。
进一步，所述圆弧凹槽所在圆的圆心为三个内圆与外圆的切点。
进一步，所述圆弧凹槽所在圆直径d2小于等于内圆半径。
进一步，所述的内圆直径d1为外圆直径D的0.4641倍。
进一步，所述横截面上圆弧凹槽所在圆直径d2是外圆直径D的0.2321倍。
进一步，脱汞剂长度L为5-15毫米。
进一步，所述内圆直径d1为1-3毫米。
进一步，为混料挤压而成的实芯结构。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型通过在横截面为三叶草形的脱汞剂外壁上开设沿脱汞剂轴向延伸的圆弧凹槽，增大了脱汞剂表面反应的接触面积，使脱汞剂具有高比表面积和高活性，脱汞剂外壁开设弧形凹槽，脱汞剂大量堆积时提供了气相扩散通道，有助于减少气相扩散距离，加快气固反应速率，更有利于脱汞反应进行；同时，由于脱汞剂外表面开设凹槽，使得脱汞剂大量堆积时，脱汞剂质量更轻，本实用新型具有更低的堆积密度，径向抗压碎力强度高，减少了脱汞剂压碎现象，降低了原料成本，更加符合工业中对催化剂的要求。
所述圆弧凹槽所在圆的圆心为三个内圆与外圆的切点，且圆弧凹槽所在圆直径d2小于等于内圆直径d1，在开设凹槽降低堆积质量和扩大反应面积的的保证又不会影响其强度，更适合工业化生产。
附图说明
图1为本实用新型中改良的三叶草状脱汞剂整体结构示意图；
图2为本实用新型中改良的三叶草状脱汞剂横截面示意图；
图3为本实用新型的制备模具截面示意图；
图中：L-脱汞剂长度；D-外圆直径；d1-内圆直径；d2-圆弧凹槽所在圆直径。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的描述。
如图1和图2所示，本实用新型改良的三叶草状脱汞剂，其的横截面为轴对称的三叶草形，三个叶片的横截面为两两相外切的内圆，且三个内圆同时外切与一外圆，每个内圆外壁上沿轴向开设有圆弧凹槽，三个圆弧凹槽所在圆的圆心到外圆中心距离相同，圆弧凹槽所在圆的圆心为三个内圆与外圆的切点，圆弧形凹槽位置对称且形状相同，使得脱汞剂各角度和方向强度一致。
在增大表面积，降低大量堆积时堆积密度的同时不影响单体脱汞剂强度，圆弧凹槽所在圆直径d2应小于等于内圆半径。
本实用新型改良的三叶草状脱汞剂制备过程如下：
步骤1、称取一定比例的拟薄水铝石、沉淀的硫化铜、水、助剂并将其混合得到挤压混料；
步骤2、制备模具：根据图2所示的轴对称的带有圆弧凹槽的三叶草形制作相应的小型挤压模具，其中，图2中的三叶草形由三个直径均为d1的内圆相互外切所构成，优选d1为1-3毫米，三叶草形的外圆直径为D，d1为D的0.4641倍，圆弧凹槽的所在圆直径均为d2且圆弧凹槽两个端点与三叶草形的外圆均相交，d2优选为D的0.2321倍，所制作的模具如图3所示，其平面上至少具有一个三叶草形的开孔，以便根据实际生产需要来更换模具，提高生产效率；
步骤3、在模具上使用实芯的挤压混料挤条，得到如图1所示的改良的三叶草状脱汞剂制品，其中，制品长度L控制在5-15毫米之间，再在50℃的条件下干燥，获得改良的三叶草状脱汞剂成品。
最终测定改良的三叶草状脱汞剂成品的堆积密度0.43g/mL、径向抗压碎力平均值98N/cm、比表面积180m2/g、汞容13-19％，本实用新型的改良的三叶草状脱汞剂比表面积大、汞容高，能更好的加快脱汞反应的反应速率，具有高活性；而常规三叶草催化剂颗粒的堆积密度为0.51g/mL、强度35N/cm，本实用新型的改良的三叶草状脱汞剂堆积密度小，机械强度高，抗压碎力强，更加符合工业中对催化剂的使用要求。
