[發明專利]一種脫酸工藝及其設備

有效

• 申請號: 201110391335.7
• 申請日: 2011-11-30
• 公開（公告）號: CN102513031A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 吳春蕾;段先健;龍成坤;王躍林
• 申請（專利權）人: 廣州吉必盛科技實業有限公司
• 主分類號: B01J8/00
• 分類號: B01J8/00;B01J19/00
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 秦雪梅;萬志香

技術領域

本發明涉及一種脫酸設備以及用該設備進行的脫酸工藝。

背景技術

熱解法氧化物是采用鹵化物如四氯化硅、甲基三氯硅烷、四氯化鈦、氯化鋁等為主要原料，在高溫下進行水解縮聚反應而制得氧化物粉體材料。其反應原理如下：

MCl_x+H₂+O₂→M₂O_x+HCl

由反應式可知，在反應過程中將生成氯化氫氣體，這些氣體容易吸附在氧化物粉體材料表面而使得它們具有較強的酸性，從而影響了它們的應用。因此在生產過程中一般都需要采用一道脫酸工序來脫除吸附在粉體材料表面的酸性氣體。

現有脫酸技術是采用高溫解吸以及輔助脫酸介質的方式進行脫酸，即采用煅燒、電加熱、紅外加熱等方式，使得吸附在粉體表面的酸性氣體在高溫下進行解吸附，從而達到脫酸的目的。所用的脫酸設備均為立式或臥式脫酸爐，采用內加熱、夾套加熱或紅外加熱等方式。如ZL?02149782.6，ZL?200410051507.6是采用在脫酸爐內安裝交叉排列的加熱管，加熱到450～750℃，并輔以熱空氣、水蒸汽等脫酸介質進行脫酸，脫除的酸性氣體隨著脫酸介質一起排出。傳統工藝中具有自身的缺陷，首先脫酸溫度高，需要保持爐內溫度在400～750℃，脫酸過程中能耗大。其次是粉體材料容易隨脫酸介質一起排走，因此有需要在脫酸爐的尾氣出口處增加過濾器如布袋除塵器，容易造成過濾器堵塞，使系統壓力不穩定，導致產品質量波動大。另外，傳統工藝脫酸效率不高，為了保證有效脫除吸附在粉體材料表面的酸性氣體，脫酸爐的高度(長度)都比較大，以保證粉體材料在爐體內的停留時間足夠長，有時甚至需要采用二級、三級脫酸，才能保證脫酸后產品4％懸浮水溶液液的pH值大于3.6。

ZL?200810058544.8是采用紅外加熱的方式進行脫酸。紅外加熱的原理是在微波交變電磁場作用下，粉體中的水分子、HCl分子迅速旋轉，相互摩擦，產生熱量，從而加熱粉體，這就需要保證粉體的含水量比較高，通常在10％以上。而對于熱解法生產的粉體材料，其生產過程中的水分含量是比較低的，同時粉體材料的結構也是由球狀粒子相互聚集而成的松散枝狀結構，若在含水量比較高的情況下，經過高溫處理后，松散結構容易塌陷，結構被破壞，從而容易失去了熱解法超細粉體材料特有的增稠、觸變、消光等性質。另外，微波加熱粉體單位時間處理效率相對較低，不利于大規模進行粉體脫酸。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種能耗低、效率高的脫酸設備。

實現該目的技術方案如下：

一種脫酸設備，包括有脫酸爐，脫酸爐的上部、中部及下部分別為爐體上段、爐體中段及爐體下段，在爐體上段設有氣固混合氣入口、尾氣出口、過濾氣口，在爐體下段設有產品出口，在爐體上部內安裝有過濾器，氣固混合氣入口、尾氣出口、過濾氣口均通至過濾器，過濾氣口通過三通連接裝置與氣體脈沖裝置和抽真空裝置連接，外部通過閥門控制，在抽真空時，連接脈沖氣體裝置閥門關閉，而通入脈沖氣體是，連接真空裝置閥門關閉，尾氣出口與大氣相通或與抽真空裝置連通。

優選地，在所述爐體上段設有過濾花板，所述過濾器通過該過濾花板安裝于所述爐體上段內。

優選地，所述爐體中段呈圓筒狀，所述爐體下段向下其直徑逐漸縮小而形成錐形，所述爐體上段的直徑大于所述爐體中段的直徑。

優選地，所述過濾器具有高透氣薄膜濾芯或陶瓷濾芯，濾芯的微孔尺寸為1至10um，孔隙率＞80％。更優選地，所述濾芯為陶瓷濾芯，其耐高溫又耐酸堿。

優選地，在所述爐體中段和下段內設有輔助加熱系統，在所述爐體中段上設有過熱蒸氣入口及高溫空氣入口，在所述爐體下段的底部設有排渣口，通過輔助加熱系統加熱進行高溫脫酸，并可通入過熱蒸汽和高溫空氣輔助脫酸。

優選地，在所述脫酸爐外還包覆有20至100mm厚的絕熱保溫材料。所述的高效絕熱保溫材料是由20～80wt％的多孔的超細粉體材料，所述超細粉體材料為氣相二氧化硅、二氧化硅氣凝膠、沉淀二氧化硅、硅鈣石、蛭石的其中一種或多種與0～30wt％的增強纖維，所述增強纖維為玻璃纖維、石英玻璃纖維、硼纖維、陶瓷纖維的其中一種或多種；0～10wt％的粘結材料，所述粘結材料為水玻璃、硅烷偶聯劑、樹脂其中的一種或多種以及0～40wt％熱量輻射遮蓋劑，所述熱量輻射遮蓋劑為鈦白粉、碳化硅其中一種或兩種等原料混合均勻后壓制成型而得；所述超細粉體材料、增強纖維、粘結材料和熱量輻射遮蓋劑的總量為100％。

本發明的另一目的是提供一種脫酸工藝。