[發(fā)明專(zhuān)利]煤系高嶺土脈動(dòng)流態(tài)化煅燒、表面改性一體化裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010352811.3
• 申請(qǐng)日: 2020-04-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111495281B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂波;鄧小偉;房朝軍;陳俊濤;陸陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 河南理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01J6/00
• 分類(lèi)號(hào): B01J6/00;B01J8/00;B01J8/18;B01J8/24;C01B33/40
• 代理公司: 鄭州龍騰盛世專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 41174
• 代理人: 張強(qiáng)

1.煤系高嶺土脈動(dòng)流態(tài)化煅燒、表面改性一體化方法，其特征在于，使用煤系高嶺土脈動(dòng)流態(tài)化煅燒、表面改性一體化裝置進(jìn)行煤系高嶺土的煅燒及表面改性，所述煤系高嶺土脈動(dòng)流態(tài)化煅燒、表面改性一體化裝置包括密封倉(cāng)（10），密封倉(cāng)（10）的底部支架（19），環(huán)繞在密封倉(cāng)（10）內(nèi)壁設(shè)有一圈微波加熱裝置（11），密封倉(cāng)（10）內(nèi)設(shè)有非金屬爐體（12），所述非金屬爐體（12）頂端通過(guò)固定架（9）固定在密封倉(cāng)（10）中心；所述非金屬爐體（12）內(nèi)設(shè)有氣體分布板（15）將非金屬爐體（12）內(nèi)部由上至下分割為煅燒室（22）和空氣室（17），貫穿非金屬爐體（12）的側(cè)壁設(shè)有熱電偶（16）；所述非金屬爐體（12）底部設(shè)有與空氣室（17）連通的第一進(jìn)風(fēng)管（20）和第二進(jìn)風(fēng)管（21），第一進(jìn)風(fēng)管（20）內(nèi)設(shè)有脈動(dòng)電磁蝶閥（18a），第二進(jìn)風(fēng)管（21）內(nèi)設(shè)有第一電磁碟閥（18b）；第一進(jìn)風(fēng)管（20）和第二進(jìn)風(fēng)管（21）通過(guò)三通（18）連接到風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口；非金屬爐體（12）上部的側(cè)壁設(shè)有進(jìn)料口（13），進(jìn)料口（13）連接有貫穿密封倉(cāng)（10）一側(cè)壁的進(jìn)料管（13b）；非金屬爐體（12）頂端設(shè)有出料口（5），所述出料口（5）連接有貫穿密封倉(cāng)（10）頂部的出料管（23），出料管（23）的端部連接到旋流氣固分離器（1）的入料口，所述出料管（23）上設(shè)有冷卻裝置（4）；所述煅燒室（22）內(nèi)固定有改性劑噴頭（8），所述改性劑噴頭（8）頂端連接有貫穿非金屬爐體（12）和密封倉(cāng)（10）頂部的改性劑輸送管道（24），改性劑輸送管道連接到改性劑；所述煤系高嶺土脈動(dòng)流態(tài)化煅燒、表面改性一體化方法的具體步驟如下：

步驟一、開(kāi)啟微波加熱裝置（11）對(duì)非金屬爐體（12）內(nèi)部進(jìn)行預(yù)熱，同時(shí)向預(yù)熱加料箱（7）內(nèi)加入物料，開(kāi)啟電磁加熱器（6）使物料進(jìn)入預(yù)熱狀態(tài)；當(dāng)非金屬爐體（12）內(nèi)部的測(cè)溫?zé)犭娕迹?6）測(cè)定溫度為800℃，開(kāi)啟第二電磁蝶閥（7a）使預(yù)熱物料進(jìn)入至非金屬爐體中形成物料床層（14）；同時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)脈動(dòng)電磁蝶閥（18a）使第一進(jìn)風(fēng)管（20）的氣流速度調(diào)至1-5m/s范圍內(nèi)，脈沖頻率為20~25Hz ，脈沖幅度為2mm，并通過(guò)氣體布風(fēng)板（15）在非金屬爐體（12）內(nèi)成上升脈動(dòng)氣流，促使物料床層(14)呈流化分散狀態(tài)；

步驟二、通過(guò)調(diào)節(jié)微波加熱裝置（11）使非金屬爐體（12）內(nèi)部物料床層（14）的溫度維持在800-900℃范圍內(nèi)15分鐘，從而完成物料的煅燒階段；

步驟三、當(dāng)物料完成煅燒后，通過(guò)調(diào)節(jié)微波加熱裝置（11）使非金屬爐體（12）內(nèi)部物料床層（14）的溫度逐漸降低為70-80℃范圍內(nèi)，同時(shí)保持脈動(dòng)氣流不變，開(kāi)啟改性劑噴頭（8），對(duì)煅燒后的物料進(jìn)行流態(tài)化表面改性，改性時(shí)間維持30分鐘；

步驟四、當(dāng)物料完成改性后，關(guān)閉微波加熱裝置（11）使非金屬爐體（12）內(nèi)部物料床層（14）的溫度逐漸降低為常溫狀態(tài)，此時(shí)關(guān)閉脈動(dòng)電磁蝶閥（18a），通過(guò)調(diào)節(jié)第一電磁碟閥（18b）使第二進(jìn)風(fēng)管（21）的氣流速度調(diào)至10-15m/s范圍內(nèi)，并通過(guò)氣體布風(fēng)板（15）在非金屬爐體（12）內(nèi)成上升勻直氣流，促使物料床層(14)呈揚(yáng)析狀態(tài)，上升至非金屬爐體（12）頂部，經(jīng)排料口（5）及冷卻裝置（4）進(jìn)入旋流氣固分離器（1），此時(shí)改性后的物料將經(jīng)旋流氣固分離器（1）的底流口（3）成為成品排出，從而完成整個(gè)煅燒、表面改性一體化過(guò)程。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤系高嶺土脈動(dòng)流態(tài)化煅燒、表面改性一體化方法，其特征在于：還包括預(yù)熱加料箱（7），所述預(yù)熱加料箱（7）內(nèi)設(shè)電磁加熱器（6），預(yù)熱加料箱（7）底部與進(jìn)料管（13b）端部連通，所述進(jìn)料管（13b）端部?jī)?nèi)設(shè)有第二電磁碟閥（7a）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤系高嶺土脈動(dòng)流態(tài)化煅燒、表面改性一體化方法，其特征在于：所述第一進(jìn)風(fēng)管（20）內(nèi)的脈動(dòng)電磁蝶閥（18a）及第二進(jìn)風(fēng)管（21）內(nèi)的第一電磁蝶閥（18b）用于調(diào)節(jié)向空氣室（17）內(nèi)的氣流狀態(tài)及風(fēng)速，包括兩個(gè)階段：第一階段獨(dú)立采用脈動(dòng)電磁蝶閥（18a）形成脈動(dòng)氣流，調(diào)節(jié)進(jìn)氣風(fēng)速為1-5m/s，脈沖頻率為20~25Hz ，脈沖幅度為2mm；第二階段獨(dú)立采用第一電磁蝶閥（18b）形成勻直氣流，調(diào)節(jié)進(jìn)氣風(fēng)速為10-15m/s。