惰性瓷球，是一種在石油化工行業，環保和天然氣行業被大量使用的陶瓷制品，它按材質或者按鋁含量，可以分為普通瓷球，低鋁瓷球，中鋁瓷球，高鋁瓷球。

惰性瓷球一般作為反應器內催化劑的支撐和覆蓋材料，可緩沖進入反應器內液體和氣體對催化劑的沖擊，保護催化劑，并改善反應器內液體和氣體的分布。它具有耐高溫高壓，吸水率低，化學性能穩定的特點，能經受酸、堿及其它有機溶劑的腐蝕，以及生產過程中出現的溫度變化。由于使用的廣泛性，惰性瓷球帶來的經濟效益相當可觀。

一、惰性瓷球的生產

首先來說一下惰性瓷球的生產流程。瓷球原料一般是根據瓷球鋁含量和用途來決定的——高鋁瓷球以Al₂O₃粉體為主要原料，中鋁瓷球則以高嶺土和貴州土及高白鋁泥為原料。

生產流程介紹

①根據吸水率、含鋁量、抗強度等要求進行配方，然后球磨；

②經過壓濾機和真空機制出生產惰性瓷球的泥條（期間要保證水分合適）；

③進行準確泥條切割（泥條大小和要生產的惰性瓷球規格相當），選擇擠壓成形工序對其進行準確成形；

④半成品進入烘干室或者自然陰干后裝入窯爐；

⑤對惰性瓷球半成品進行高溫燒結；

⑥對成品進行篩選、包裝。

其中成型方式主要有半等靜壓（干袋法）成型、等靜壓成型和滾制成型。燒成窯爐主要有高溫隧道窯和梭式窯。

二、惰性瓷球的應用

大小不同或應用位置不一的惰性瓷球，在應用上也有所區別。它們有的是起支撐和隔離催化劑或各種劑類的作用；有的是起單獨支撐作用，同時保證球體間的間隙，減小工藝端的壓降。

舉個例子，在天然氣蒸汽轉化法合成氨的裝置中，各固定床催化反應器（高變爐、低變爐、甲烷化爐）中均需要在催化劑床層下裝填瓷球。瓷球有分上部安裝和下部安裝的：①上部的瓷球主要起改善進料分布、防止沖擊的作用，一旦有低溫、液體等短視現象出現，可先在瓷球上升溫、汽化，防止催化器受到沖擊；②下部的瓷球則主要起降低催化劑裝填量，防止小顆粒催化劑進入下游的作用。

合成氨裝置

瓷球的大小，主要看催化劑的尺寸來決定。因為在實際生產中，需要確保在瓷球破裂一半的情況下催化劑也不會通過瓷球層，一般遵循2X法則（或者叫級配），就是瓷球的直徑應該是其相鄰催化劑直徑的兩倍，這樣物料的分布最均勻，壓降也最小，反應器最優化。

由于瓷球的Al₂O₃含量越高，它的耐堿、耐溫差性能就越好，同時抗壓碎強度更高，因此如果能夠接受較高的成本，高鋁含量的瓷球會更具耐用性。但如果在一定的Al₂O₃含量下，瓷球也能保證在該使用條件下不開裂，就不必太講究高含量了。

粉體圈小榆 整理