[發明專利]利用電廠飛灰生產漂珠的方法及其設備

無效

• 申請號: 200910011038.8
• 申請日: 2009-04-03
• 公開（公告）號: CN101524695A
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發明（設計）人: 余江龍;李先春
• 申請（專利權）人: 沈陽航空工業學院
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00;C04B18/08;C08K7/20
• 代理公司: 沈陽維特專利商標事務所
• 代理人: 甄玉荃;孫麗珠

技術領域：

本發明涉及一種生產漂珠的方法及其設備，尤其涉及一種利用電廠飛灰生產漂珠的方法及其設備。本發明制備的漂珠主要作為塑料和橡膠的填料、優質保溫材料、建筑材料和先進復合材料等，屬于材料制造及應用領域。

背景技術：

目前國內外基本都采用比重法直接從煤灰中分離漂珠，但由于粉煤灰中的漂珠含量一般只有1-2％左右，因此生產效率很低，而且產品質量(包括粒度、成分、漂珠的內部結構等)難以控制，產量也不高。如“BT?Horsfield，Treatment?of?metal?oxides，美國專利法1871792”介紹的一種利用高速氣流純化熔化的金屬氧化物的方法(如氧化硅材料等)，其粒度大小和均勻性難以控制。“Ho-Sung?Kim，A?nozzle?for?production?of?cenosphere?frommolten?a?sh，澳洲專利”介紹的一種特殊設計的噴嘴從重熔的電廠灰生產漂珠，其中的生產裝置難以工程化，一是高溫材料問題難以解決，二是產率過低。“Charles?D.Hendricks，Jackson?C.Koo，San?Ramon；Allan?Rosencwaig，Method?for?introduction?of?gases?into?microspheres，美國專利4297798”介紹的一種向微球中引入氣體的方法和裝置，對漂珠的生產具有一定的借鑒意義，但方法難以應用于漂珠的生產。

我國是以煤炭為主要一次能源的國家，煤炭產量列世界首位，大部分電力依靠燃煤產生，每年由于燃煤產生大量的煤灰，如不進行有效利用，既浪費資源，又污染環境。我國近幾年每年的煤炭產量為22-24億噸，按平均10-15％灰含量計，每年至少產生2-3億多噸煤灰，其中大部分為飛灰，因此每年有大量的煤灰需要處理。我國目前煤灰的利用水平很低，僅用于制水泥、路基材料等，利用率還達不到總量的10％。

發明內容：

本發明為了解決現有技術存在的由于我國每年燃煤產生大量的煤灰，如不進行有效利用，既浪費資源，又污染環境。但目前煤灰的利用水平很低，僅用于制水泥、路基材料等，利用率還達不到總量的10％。目前采用的比重法直接從煤灰中分離漂珠，存在生產效率及產量很低，產品質量難以控制等問題。本發明為了解決上述技術問題所采用的技術方案是：提供一種利用電廠飛灰生產漂珠的方法及其設備，其方法是通過下述步驟實現的：

采用自行設計的利用電廠飛灰生產漂珠的設備，將粒度為200μ以下的飛灰裝在飛灰倉中；將燃料氣罐中的燃料氣經由燃料氣入口，并攜帶來自飛灰倉中的飛灰進入噴嘴的內管；經噴嘴的出口進入燃燒室；小型空分機產生的純氧由入口進入噴嘴的外管，經噴嘴的出口進入燃燒室；燃料氣與純氧在燃燒室中混合并燃燒，燃燒室中的燃燒區溫度為1500-2200℃，產生的高溫將飛灰顆粒熔化成分散的液滴，同時其中的可燃組分與氧燃燒，從而在熔化的飛灰顆粒中產生氣泡；熔化的飛灰顆粒在燃燒室的后半部分冷卻凝固，從而形成中空的漂珠；漂珠隨氣流經燃燒室出口進入氣固分離器進行分離，其中漂珠進入漂珠產品倉，氣體則由尾氣排放口排出。

利用電廠飛灰生產漂珠的設備主要包括燃料氣罐、飛灰倉、噴嘴、小型空分機、燃燒室、氣固分離器和尾氣排放口；所述燃料氣罐、飛灰倉和小型空分機經噴嘴與燃燒室連通，燃燒室出口經氣固分離器與尾氣排放口連通，在氣固分離器下方設有漂珠產品倉；所述噴嘴由同心耐熱的內管和外管構成，所述內管為燃料氣和飛灰的進料管，由燃料氣罐的燃氣入口和飛灰倉與噴嘴的內管連通；所述外管為純氧的進氣管，由小型空分機的純氧進口與噴嘴的外管連通；所述噴嘴的內管和外管的自由端口伸進燃燒室內為噴嘴的出口。

本發明的有益效果：采用自行設計的利用飛灰生產漂珠的設備和方法，使飛灰重燃將粉煤灰轉化成高附加值的產品漂珠，生產設備和工藝非常簡單，生產效率高，具有很強的實用性。由于漂珠的用途很廣，可作為塑料和橡膠的填料、優質保溫材料、建筑材料和先進復合材料等。因此本發明具有很好的市場應用前景和產業化前景。本發明具有以下特點：

(1)裝置和工藝簡單，高效率，低成本。本發明在工藝和設備的設計上?采用了獨特的思路。在自行設計的利用飛灰生產漂珠的設備采用燃氣做為送粉劑，將飛灰直接送入燃燒室。在燃燒室中飛灰在燃氣和純氧產生的高溫高速氣流中直接融化飛灰成為液滴，從而生產出漂珠產品。

(2)利用飛灰中的未燃碳和過量的氧燃燒產生的氣體生成漂珠的中孔，既降低飛灰的碳含量，又提高漂珠的生產率。純化過程與生產過程一起完成。