脫酸設(shè)備

應(yīng)用于檔案圖書等紙質(zhì)文物脫酸、加固，及其他文物消毒殺菌。 2100433B

1、不銹鋼材質(zhì)； 2、真空度接近0，以實(shí)際為準(zhǔn)； 3、箱體容積1m3，真空室組件上配有觀察窗； 4、箱體最大工作壓力0.22 Mpa； 5、配備溫濕度傳感器，溫度：室溫139℃，相對(duì)濕度：0~99%； 6、箱體采用不少于五個(gè)面的均勻水域加熱裝置，一面采用保溫裝置，保證內(nèi)室均勻加熱，半小時(shí)內(nèi)能升溫至40攝氏度以上，熱均勻度≤±1℃； 7、配備至少兩種以上的廢氣降解方式，如光媒、水溶等，使排出的氣體濃度達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)； 8、電動(dòng)控制箱門：1套； 9、配備三種分離的進(jìn)氣管路（可以進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)），采用氣閥控制，氣體進(jìn)氣預(yù)熱長(zhǎng)度≥50cm； 10、高質(zhì)量二級(jí)泵抽系統(tǒng)； 11、配備廢氣檢測(cè)報(bào)警裝置； 12、配有觀察照明系統(tǒng)以便觀察實(shí)驗(yàn)過程。

《一種脫酸工藝及其設(shè)備》所提供一種高效的脫酸設(shè)備和工藝，采用在輔助介質(zhì)存在情況下，通過高溫下抽濾脫酸的方式進(jìn)行脫酸，具有能耗低、效率高的特點(diǎn)。在脫酸爐的上端設(shè)有過濾裝置，陶瓷過濾器連接抽真空裝置，保持系統(tǒng)穩(wěn)定負(fù)壓，利用負(fù)壓把粉體表面高溫脫附的酸氣快速吸走。同時(shí)對(duì)過濾器施以反吹振打脈沖氣體，使得吸附在過濾器表面的粉體材料吹落，防止過濾器堵塞。在脫酸過程中，還通入熱空氣和水蒸氣作為脫酸輔助氣體以提高脫酸效率。另外為實(shí)現(xiàn)降低能耗的目的，在脫酸設(shè)備外壁包裹一層含硅的保溫材料，從而防止熱量的流失，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

下面對(duì)《一種脫酸工藝及其設(shè)備》的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

• 實(shí)施例1

以下結(jié)合附圖對(duì)《一種脫酸工藝及其設(shè)備》進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示為《一種脫酸工藝及其設(shè)備》中的脫酸設(shè)備示意圖。

所述脫酸設(shè)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，爐體上段、爐體中段及爐體下段以7法蘭連接，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；在爐體上段設(shè)有氣固混合氣入口1、尾氣出口3、過濾氣口2，在爐體下段設(shè)有產(chǎn)品出口13，所述爐體上段設(shè)有過濾花板4，所述過濾器5通過該過濾花板安裝于所述爐體上段內(nèi)（過濾筒體6）。過濾器總過濾面積大于60平方米；氣固混合氣入口1、尾氣出口3、過濾氣口2均通至過濾器5，過濾氣口2通過三通連接裝置與氣體脈沖裝置和抽真空裝置連通，外部通過閥門控制，在抽真空時(shí)，連接脈沖氣體裝置閥門關(guān)閉，而通入脈沖氣體是，連接真空裝置閥門關(guān)閉，尾氣出口與大氣相通或與抽真空裝置連通。

用所述設(shè)備進(jìn)行脫酸處理。如圖1所示，經(jīng)過氣固分離后的粉體材料經(jīng)氣固混合物入口1進(jìn)入脫酸設(shè)備內(nèi)，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10微米，孔隙率＞80％，該實(shí)施例中，其是有多個(gè)柱狀多微孔結(jié)構(gòu)的陶瓷濾芯均布在用于固定濾芯的過濾花板4上，通過尾氣出口3對(duì)過濾器抽真空，保持壓力-4000～-8000帕。從氣固混合物入口1進(jìn)入的粉體材料由于負(fù)壓的作用，被吸附到濾芯上，在負(fù)壓作用下有效脫除其表面吸附的酸性氣體。同時(shí)在抽濾過程中，每隔30～600秒鐘通過脈沖氣體入口2施加一脈沖氣體，對(duì)濾芯進(jìn)行反吹振打，使得吸附在濾芯表面的粉體材料脫落，進(jìn)入脫酸筒體8內(nèi)，同時(shí)也可防止濾芯堵塞。在所述爐體中段上設(shè)有（在脫酸筒體8的中部）設(shè)有一過熱蒸汽入口10，可通入120～180攝氏度的過熱蒸汽，進(jìn)一步脫除吸附在粉體材料表面的酸性氣體；在脫酸筒體的底部（即在所述爐體中段上）設(shè)有一高溫空氣入口12，可通入150～300攝氏度的高溫氣體，以輔助脫酸。從濾芯脫落的粉體材料在過熱蒸汽和高溫空氣的吹送下，在脫酸筒體內(nèi)形成高度流態(tài)化，把粉體吹散，防止粉體材料結(jié)塊。從脫酸筒體流下的粉體材料進(jìn)入脫酸設(shè)備錐形段，在錐形段中部設(shè)有一個(gè)產(chǎn)品出口13，經(jīng)脫酸后的粉體材料從此出口進(jìn)入料倉(cāng)，而在所述爐體下段的底部設(shè)有一排渣口14，那些粒子比較大的或成塊的粉體材料則經(jīng)此排渣口排出。在所述爐體中段和下段內(nèi)還設(shè)有輔助加熱系統(tǒng)9，可以對(duì)脫酸筒體進(jìn)行加熱，以保證脫酸設(shè)備內(nèi)的溫度。在脫酸設(shè)備的外圍包覆著一層高效保溫材料11，該保溫材料是由20～80％的多孔的超細(xì)粉體材料如氣相二氧化硅、二氧化硅氣凝膠、沉淀二氧化硅、硅鈣石、蛭石等其中的一種或多種與0～30％的增強(qiáng)纖維如玻璃纖維、石英玻璃纖維、硼纖維、陶瓷纖維等其中的一種或多種；0～10％的粘結(jié)材料如水玻璃、硅烷偶聯(lián)劑、樹脂等其中的一種或多種以及0～40％熱量輻射遮蓋劑如鈦白粉、碳化硅等所有原料混合均勻后壓制成型的多孔材料，該材料在500攝氏度其熱導(dǎo)率為0.03～0.09 瓦/米·度。通常情況下，在脫酸設(shè)備外層包覆一層20～100毫米厚的該保溫材料，在脫酸設(shè)備內(nèi)溫度高于500攝氏度的狀態(tài)下，脫酸設(shè)備外面的溫度可穩(wěn)定在50攝氏度以下，因此可有效防止熱量流失，降低能耗，脫酸爐內(nèi)溫度可以比傳統(tǒng)工藝低而得到相同甚至更好的脫酸效果，《一種脫酸工藝及其設(shè)備》整體可比傳統(tǒng)方式節(jié)約能耗50％以上。

• 實(shí)施例2

該實(shí)施例所述的脫酸工藝，它包括：

a.包括有粉體的氣固混合物經(jīng)由實(shí)施例1所述的脫酸設(shè)備的氣固混合物入口進(jìn)入過濾器，在負(fù)壓下進(jìn)行抽濾，混合物表面的酸性氣體經(jīng)由上述的脫酸設(shè)備的尾氣出口排出；其中，脫酸設(shè)備采用孔徑為5微米的陶瓷濾芯，孔隙率85％，總過濾面積72平方米；抽濾過程中每隔200秒鐘對(duì)過濾器施以脈沖氣體進(jìn)行反吹振打，抽濾壓力為-6000帕，使吸附在過濾器表面的粉體材料脫落，

b.經(jīng)抽濾后的粉體進(jìn)入上所述的脫酸設(shè)備的脫酸爐的爐體中段，通過輔助加熱系統(tǒng)加熱進(jìn)行高溫脫酸，并通入過熱蒸汽（溫度165攝氏度）為和高溫氣體輔助脫酸，高溫氣體為氮?dú)?，溫度?80攝氏度。

所述的高效絕熱保溫材料是由80％的氣相二氧化硅，10％的玻璃纖維和10％的TiO₂混合后壓制成型，包覆厚度為20毫米。

氣相二氧化硅氣固混合物流量為220千克/小時(shí)。經(jīng)脫酸后4％氣相二氧化硅水懸浮液的pH值為5.0。

• 實(shí)施例3

該實(shí)施例所述的脫酸工藝，基本與實(shí)施例2的方法設(shè)設(shè)備相同，不同的是該實(shí)施例采用采用孔徑為10微米的陶瓷濾芯，孔隙率95％，總過濾面積65平方米，脈沖氣體反吹頻率為每600秒鐘一次，抽濾壓力為-4000帕；過熱蒸汽溫度為180攝氏度，高溫氣體為氮?dú)?，溫度?00攝氏度，氣相二氧化硅氣固混合物流量為220千克/小時(shí)。

所述的高效絕熱保溫材料是由50％的氣相二氧化硅，15％的玻璃纖維，5％的硅酸鈉和30％的TiO₂混合后壓制成型，包覆厚度為50毫米。

經(jīng)脫酸后4％氣相二氧化硅水懸浮液的pH值為4.8。

• 實(shí)施例4

該實(shí)施例所述的脫酸工藝，基本與實(shí)施例2的方法設(shè)設(shè)備相同，不同的是該實(shí)施例采用采用孔徑為5微米的陶瓷濾芯，孔隙率95％，總過濾面積80平方米，脈沖氣體反吹頻率為每100秒鐘一次，抽濾壓力為-8000帕；過熱蒸汽溫度為125攝氏度，高溫氣體為氮?dú)?，溫度?00攝氏度，氣相二氧化硅氣固混合物流量為220千克/小時(shí)。

所述的高效絕熱保溫材料是由20％的氣相二氧化硅，30％的玻璃纖維，10％的胺丙基三乙氧基硅烷（KH-550）和40％的TiO₂混合后壓制成型，包覆厚度為100毫米。

經(jīng)脫酸后4％氣相二氧化硅水懸浮液的pH值為4.5。

• 實(shí)施例5

該實(shí)施例所述的脫酸工藝，基本與實(shí)施例4的方法設(shè)設(shè)備相同，不同的是本過熱蒸汽溫度為175攝氏度，高溫氣體為氮?dú)?，溫度?50攝氏度，脫酸爐外圍采用傳統(tǒng)保溫棉包覆，氣相二氧化硅氣固混合物流量為220千克/小時(shí)，經(jīng)脫酸后4％氣相二氧化硅水懸浮液的pH值為4.2。

• 實(shí)施例6

該實(shí)施例所述的脫酸工藝采用傳統(tǒng)的脫酸爐脫酸，過熱蒸汽溫度175攝氏度，高溫氣體為氮?dú)?，脫酸爐內(nèi)溫度為650攝氏度，脫酸爐外采用傳統(tǒng)保溫棉包覆，氣相二氧化硅氣固混合物流量為220千克/小時(shí)，經(jīng)脫酸后4％氣相二氧化硅水懸浮液的pH值為3.8。

《一種脫酸工藝及其設(shè)備》涉及一種脫酸設(shè)備以及用該設(shè)備進(jìn)行的脫酸工藝。

一種脫酸工藝及其設(shè)備技術(shù)方案

《一種脫酸工藝及其設(shè)備》的目的之一在于提供一種能耗低、效率高的脫酸設(shè)備。

實(shí)現(xiàn)該目的技術(shù)方案如下：

一種脫酸設(shè)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(shè)有氣固混合氣入口、尾氣出口、過濾氣口，在爐體下段設(shè)有產(chǎn)品出口，在爐體上部?jī)?nèi)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(shí)，連接脈沖氣體裝置閥門關(guān)閉，而通入脈沖氣體是，連接真空裝置閥門關(guān)閉，尾氣出口與大氣相通或與抽真空裝置連通。

優(yōu)選地，在所述爐體上段設(shè)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(nèi)。

優(yōu)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(yōu)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10微米，孔隙率＞80％。更優(yōu)選地，所述濾芯為陶瓷濾芯，其耐高溫又耐酸堿。

優(yōu)選地，在所述爐體中段和下段內(nèi)設(shè)有輔助加熱系統(tǒng)，在所述爐體中段上設(shè)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(shè)有排渣口，通過輔助加熱系統(tǒng)加熱進(jìn)行高溫脫酸，并可通入過熱蒸汽和高溫空氣輔助脫酸。

優(yōu)選地，在所述脫酸爐外還包覆有20至100毫米厚的絕熱保溫材料。所述的高效絕熱保溫材料是由20～80質(zhì)量分?jǐn)?shù)的多孔的超細(xì)粉體材料，所述超細(xì)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0～30質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增強(qiáng)纖維，所述增強(qiáng)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；0～10質(zhì)量分?jǐn)?shù)的粘結(jié)材料，所述粘結(jié)材料為水玻璃、硅烷偶聯(lián)劑、樹脂其中的一種或多種以及0～40質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(xì)粉體材料、增強(qiáng)纖維、粘結(jié)材料和熱量輻射遮蓋劑的總量為100％。

《一種脫酸工藝及其設(shè)備》的另一目的是提供一種脫酸工藝。

實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案如下：

一種脫酸工藝，它包括：

a.包括有粉體的氣固混合物經(jīng)由上述的脫酸設(shè)備的氣固混合物入口進(jìn)入過濾器，關(guān)閉連接脈沖氣體的裝置閥門，在負(fù)壓下進(jìn)行抽濾，混合物表面的酸性氣體從粉體表面脫除，經(jīng)由所述脫酸設(shè)備的尾氣出口排出；

b.經(jīng)抽濾后的粉體進(jìn)入上述的脫酸設(shè)備的脫酸爐的爐體中段，通過輔助加熱系統(tǒng)加熱進(jìn)行高溫脫酸，并通入過熱蒸汽和高溫空氣輔助脫酸，進(jìn)一步脫除吸附在粉體表面的酸性氣體。

優(yōu)選地，步驟a中抽濾的壓力為-4000～-8000帕。

優(yōu)選地，在步驟a的抽濾過程中每隔30～600秒鐘對(duì)過濾器施以脈沖氣體，進(jìn)行反吹振打，使吸附在過濾器表面的粉體材料脫落，施加脈沖氣體時(shí)，關(guān)閉連接真空裝置閥門。

優(yōu)選地，步驟b中通入的過熱蒸汽為120～180攝氏度的過熱蒸汽，高溫空氣為100～300攝氏度的氣體。

一種脫酸工藝及其設(shè)備改善效果

《一種脫酸工藝及其設(shè)備》的優(yōu)點(diǎn)與積極效果

1、傳統(tǒng)脫酸工藝中，為了防止粉體材料損失，通常在尾氣出口處增加過濾設(shè)備如布袋除塵器，容易造成過濾器堵塞而增加系統(tǒng)阻力，使得系統(tǒng)壓力波動(dòng)較大，影響產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性?！兑环N脫酸工藝及其設(shè)備》所涉及的環(huán)境為高溫、高酸性環(huán)境，傳統(tǒng)布袋除塵器等設(shè)備，由于不耐高溫，容易造成不帶熔化而影響使用壽命?！兑环N脫酸工藝及其設(shè)備》利于負(fù)壓通過陶瓷過濾器把吸附在粉體材料表面的酸性氣體脫除，并有效濾除粉體材料，避免了傳統(tǒng)流化床脫酸設(shè)備中粉體材料容易隨著尾氣排出而造成產(chǎn)品收率下降的缺點(diǎn)。《一種脫酸工藝及其設(shè)備》采用的陶瓷過濾器具有耐高溫，耐酸堿腐蝕等特點(diǎn)，《一種脫酸工藝及其設(shè)備》另一個(gè)顯著特點(diǎn)是在抽濾的過程中，每隔5～300秒鐘，對(duì)過濾器實(shí)施一脈沖氣體進(jìn)行反吹振打，把吸附在過濾器上的粉體材料吹落至脫酸設(shè)備內(nèi)，保持系統(tǒng)的通暢，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。

2、脫酸設(shè)備外層包覆含高效絕熱保溫材料，該保溫材料是由多孔超細(xì)粉體材料、玻璃纖維、粘結(jié)材料以及熱量輻射遮蓋劑組成的多孔材料，該材料在500攝氏度其熱導(dǎo)率為0.03～0.09 瓦/米·度，在脫酸設(shè)備外層包覆一層20～100毫米厚的該保溫材料，即使在脫酸設(shè)備內(nèi)溫度高于500攝氏度的狀態(tài)下，脫酸設(shè)備外面的溫度可穩(wěn)定在50攝氏度以下，因此可有效防止熱量流失，降低能耗，比傳統(tǒng)方式節(jié)約能耗50％以上，同時(shí)可以使得脫酸爐內(nèi)的溫度低于傳統(tǒng)脫酸工藝所需要的溫度，而得到同等甚至更好的脫酸效果。

3、采用《一種脫酸工藝及其設(shè)備》脫酸工藝，可有效降低脫酸設(shè)備有效高度（長(zhǎng)度）。傳統(tǒng)工藝中，為了有效脫除吸附在粉體材料表面的酸性氣體，必須保證脫附時(shí)間比較長(zhǎng)，因?yàn)樾枰衙撍嵩O(shè)備高度增加，以延長(zhǎng)粉體材料在爐內(nèi)的停留時(shí)間，有時(shí)甚至需要進(jìn)行二級(jí)、三級(jí)脫酸。或者升高脫酸爐內(nèi)的溫度以達(dá)到良好的脫酸效果。而《一種脫酸工藝及其設(shè)備》采用抽濾的方式，即使在較低的溫度下也可以有效脫除吸附在粉體表面的酸性氣體，同時(shí)在脫酸爐上采用高效絕熱保溫材料，因而可降低脫酸設(shè)備的有效高度，節(jié)約投資成本以及降低脫酸爐內(nèi)的溫度，降低能耗。