[發(fā)明專利]一種微波干燥石油焦的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910094436.0
• 申請日: 2009-05-06
• 公開（公告）號: CN101551190A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發(fā)明（設計）人: 張利波;彭金輝;楊鋼;馬翔;劉秉國;夏洪應;郭勝惠
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學;云南新立有色金屬有限公司
• 主分類號: F26B3/347
• 分類號: F26B3/347;F26B17/02;F26B23/08;F26B25/22
• 代理公司: 昆明慧翔專利事務所
• 代理人: 周一康

一、技術領域

本發(fā)明涉及一種微波干燥石油焦的方法，屬于微波加熱應用技術領域。

二、背景技術

鈦白粉是一種典型的精細化工產品，用途十分廣泛。作為重要的白色無機顏料，已廣泛應用于涂料、油墨、橡膠制品、造紙和化學纖維等工業(yè)領域，同時也是制造電焊條、絕緣體和電瓷等的重要原料，并被用于冶金、化妝品、醫(yī)藥等行業(yè)；近年來隨著環(huán)保意識的增強，金紅石型超細鈦白粉作為光催化材料，可將難降解有機物氧化分解為無毒害的無機物、二氧化碳和水，應用領域日益廣泛。另一方面，海綿鈦在飛機、化工廠、海水淡化裝置及民用領域的需求量呈日益增長趨勢。

在鈦白的生產工藝中，目前實現產業(yè)化的主要有硫酸法和氯化法，氯化法是將金紅石或高鈦熔渣粉料與石油焦混合后進行高溫氯化生產四氯化鈦，再經過精制、高溫氧化和后處理工序，得到鈦白粉產品；與硫酸法相比，氯化法具有流程短、生產能力易擴大、連續(xù)自動化程度高、能耗相對低、“三廢”少以及產品優(yōu)質率高等特點，國外先進企業(yè)主要采用氯化法來生產鈦白。在海綿鈦的生產過程中，無論采用沸騰氯化還是熔鹽氯化，均要將石油焦、高鈦渣以及氯化鈉或氯氣混合進行高溫氯化來生產四氯化鈦。

然而在生產四氯化鈦過程中，所采用的石油焦為強吸水物質，在儲存階段會吸附水分，水分一般在0.8-2％范圍內波動；多年的實踐表明，一旦石油焦的水分超過0.5％，進入氯化工序，水分就會與氯氣反應生成氯化氫，嚴重腐蝕設備，因此必須對入爐石油焦進行干燥，控制水分在0.5％以下。

目前在公知的干燥工藝中，無論是采用電加熱、蒸汽加熱，還是燃料加熱，熱的傳遞均是由表及里的進行，需經過較長時間才能脫除水分達到0.5％以下，降低了干燥效率；同時當石油焦達到較高的溫度時，才能干燥到物料內部，這無疑增加了干燥成本，若采用振動流化床干燥技術，在干燥過程中氣流易磨損石油焦，造成粒度減小，且產生大量粉塵污染環(huán)境，從而降低了石油焦的合格率和優(yōu)質率，因而開發(fā)一種新型的干燥方式顯得尤為重要。

三、發(fā)明內容

本發(fā)明旨在提供一種微波干燥石油焦的方法，通相對固定微波功率、抽風量，調節(jié)傳輸帶速度和石油焦厚度，有效控制了石油焦在微波腔體內的停留時間，進而控制石油焦的最高干燥溫度在70-76℃，從而在節(jié)能條件下實現石油焦的干燥。

本發(fā)明按以下方式實現

(1)、將含水率在0.8-2％的石油焦置于微波干燥設備的進料裝置中，通過振動進料裝置將石油焦由料箱加入到傳輸帶上，連續(xù)地被輸送到微波腔體中，傳輸帶上設置料層擋板，調節(jié)擋板與傳輸帶之間的距離實現料層厚度控制在1-5cm，傳輸帶速度0.5～2m/min；

(2)、進料裝置上配置水分測定儀，自動檢測石油焦中水分的變化，并將水分值反映在控制面板上；

(3)、微波腔體由3-21個微波加熱腔體和空腔體串聯組成，其中微波加熱腔體上布置有磁控管，每2個微波加熱腔體連接1個微波空腔體，用以降低微波腔體的功率密度，使石油焦難以達到高溫，保護了送輸帶；同時通過控制傳輸帶的速度，進而調節(jié)石油焦在微波腔體內的停留時間，達到控制干燥過程中石油焦的最高溫度在60-75℃；

(4)、微波空腔體頂部安裝抽風裝置，抽風量達到1247-2250m³/h，確保不同含水量的石油焦在干燥過程中產生的水蒸氣及時從微波腔體中排出，防止了微波腔體內“結露”，一旦結露，部分微波將加熱水珠，造成能量損耗；

(5)、磁控管采用銅質的環(huán)狀冷卻器通水進行冷卻，提高了磁控管的使用壽命，更為重要的是避免了微波輸出功率衰減現象的發(fā)生；

(6)、在出料裝置的尾部，石油焦的水分一般控制在0.3-0.5％，易發(fā)生揚塵現象，通過設置布袋出料系統，從而杜絕了出料過程中揚塵，提高了石油焦的收率，且保護了工作環(huán)境。

本發(fā)明的工藝原理在于水的電介質常數非常高，室溫條件下達到78，屬于強吸波物質，利用微波選擇性加熱，無需對整個物料進行加熱，主要對物料中的水分進行加熱，實現干燥的節(jié)能降耗；利用微波的體積加熱的特點，微波直接穿透物料內部，使物料內外部的水分同時被加熱，有效改善了水分脫除的動力學條件，提高了熱效率；同時通過相對固定微波功率、抽風量，調節(jié)傳輸帶速度，可在較低溫度下進行干燥，避免石油焦被加熱到較高溫度，并有效提高了產品的優(yōu)質率和合格率。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

(1)采用強抽風，在一定微波功率條件下，通過控制傳輸帶速度，在石油焦的最高溫度為70-76℃時，即可將含水0.8-2％的水分干燥至0.5％以下，有效降低了溫度，實現了節(jié)能降耗；