脫酸設備

應用于檔案圖書等紙質文物脫酸、加固，及其他文物消毒殺菌。 2100433B

1、不銹鋼材質； 2、真空度接近0，以實際為準； 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℃，相對濕度：0~99%； 6、箱體采用不少于五個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到國家標準內(nèi)； 8、電動控制箱門：1套； 9、配備三種分離的進氣管路（可以進行溫度調節(jié)），采用氣閥控制，氣體進氣預熱長度≥50cm； 10、高質量二級泵抽系統(tǒng)； 11、配備廢氣檢測報警裝置； 12、配有觀察照明系統(tǒng)以便觀察實驗過程。

《一種脫酸工藝及其設備》所提供一種高效的脫酸設備和工藝，采用在輔助介質存在情況下，通過高溫下抽濾脫酸的方式進行脫酸，具有能耗低、效率高的特點。在脫酸爐的上端設有過濾裝置，陶瓷過濾器連接抽真空裝置，保持系統(tǒng)穩(wěn)定負壓，利用負壓把粉體表面高溫脫附的酸氣快速吸走。同時對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。另外為實現(xiàn)降低能耗的目的，在脫酸設備外壁包裹一層含硅的保溫材料，從而防止熱量的流失，達到節(jié)能降耗的目的。

下面對《一種脫酸工藝及其設備》的實施例進行詳細說明。

• 實施例1

以下結合附圖對《一種脫酸工藝及其設備》進行詳細說明。如圖1所示為《一種脫酸工藝及其設備》中的脫酸設備示意圖。

所述脫酸設備，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，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，在爐體下段設有產(chǎn)品出口13，所述爐體上段設有過濾花板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，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。

用所述設備進行脫酸處理。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進入脫酸設備內(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％，該實施例中，其是有多個柱狀多微孔結構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對過濾器抽真空，保持壓力-4000～-8000帕。從氣固混合物入口1進入的粉體材料由于負壓的作用，被吸附到濾芯上，在負壓作用下有效脫除其表面吸附的酸性氣體。同時在抽濾過程中，每隔30～600秒鐘通過脈沖氣體入口2施加一脈沖氣體，對濾芯進行反吹振打，使得吸附在濾芯表面的粉體材料脫落，進入脫酸筒體8內(nèi)，同時也可防止濾芯堵塞。在所述爐體中段上設有（在脫酸筒體8的中部）設有一過熱蒸汽入口10，可通入120～180攝氏度的過熱蒸汽，進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，防止粉體材料結塊。從脫酸筒體流下的粉體材料進入脫酸設備錐形段，在錐形段中部設有一個產(chǎn)品出口13，經(jīng)脫酸后的粉體材料從此出口進入料倉，而在所述爐體下段的底部設有一排渣口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)還設有輔助加熱系統(tǒng)9，可以對脫酸筒體進行加熱，以保證脫酸設備內(nèi)的溫度。在脫酸設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攝氏度其熱導率為0.03～0.09 瓦/米·度。通常情況下，在脫酸設備外層包覆一層20～100毫米厚的該保溫材料，在脫酸設備內(nèi)溫度高于500攝氏度的狀態(tài)下，脫酸設備外面的溫度可穩(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備》整體可比傳統(tǒng)方式節(jié)約能耗50％以上。

• 實施例2

該實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)由實施例1所述的脫酸設備的氣固混合物入口進入過濾器，在負壓下進行抽濾，混合物表面的酸性氣體經(jīng)由上述的脫酸設備的尾氣出口排出；其中，脫酸設備采用孔徑為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秒鐘對過濾器施以脈沖氣體進行反吹振打，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)抽濾后的粉體進入上所述的脫酸設備的脫酸爐的爐體中段，通過輔助加熱系統(tǒng)加熱進行高溫脫酸，并通入過熱蒸汽（溫度165攝氏度）為和高溫氣體輔助脫酸，高溫氣體為氮氣，溫度為280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。經(jīng)脫酸后4％氣相二氧化硅水懸浮液的pH值為5.0。

• 實施例3

該實施例所述的脫酸工藝，基本與實施例2的方法設設備相同，不同的是該實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，高溫氣體為氮氣，溫度為300攝氏度，氣相二氧化硅氣固混合物流量為220千克/小時。

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。

• 實施例4

該實施例所述的脫酸工藝，基本與實施例2的方法設設備相同，不同的是該實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，高溫氣體為氮氣，溫度為200攝氏度，氣相二氧化硅氣固混合物流量為220千克/小時。

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。

• 實施例5

該實施例所述的脫酸工藝，基本與實施例4的方法設設備相同，不同的是本過熱蒸汽溫度為175攝氏度，高溫氣體為氮氣，溫度為450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，經(jīng)脫酸后4％氣相二氧化硅水懸浮液的pH值為4.2。

• 實施例6

該實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，高溫氣體為氮氣，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，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備》涉及一種脫酸設備以及用該設備進行的脫酸工藝。

一種脫酸工藝及其設備技術方案

《一種脫酸工藝及其設備》的目的之一在于提供一種能耗低、效率高的脫酸設備。

實現(xiàn)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(chǎn)品出口，在爐體上部內(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，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(yōu)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(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)設有輔助加熱系統(tǒng)，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(tǒng)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(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質量分數(shù)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0～30質量分數(shù)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；0～10質量分數(shù)的粘結材料，所述粘結材料為水玻璃、硅烷偶聯(lián)劑、樹脂其中的一種或多種以及0～40質量分數(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％。

《一種脫酸工藝及其設備》的另一目的是提供一種脫酸工藝。

實現(xiàn)上述目的的技術方案如下：

一種脫酸工藝，它包括：

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

b.經(jīng)抽濾后的粉體進入上述的脫酸設備的脫酸爐的爐體中段，通過輔助加熱系統(tǒng)加熱進行高溫脫酸，并通入過熱蒸汽和高溫空氣輔助脫酸，進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秒鐘對過濾器施以脈沖氣體，進行反吹振打，使吸附在過濾器表面的粉體材料脫落，施加脈沖氣體時，關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備改善效果

《一種脫酸工藝及其設備》的優(yōu)點與積極效果

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)壓力波動較大，影響產(chǎn)品的質量穩(wěn)定性?！兑环N脫酸工藝及其設備》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脫酸工藝及其設備》利于負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?！兑环N脫酸工藝及其設備》采用的陶瓷過濾器具有耐高溫，耐酸堿腐蝕等特點，《一種脫酸工藝及其設備》另一個顯著特點是在抽濾的過程中，每隔5～300秒鐘，對過濾器實施一脈沖氣體進行反吹振打，把吸附在過濾器上的粉體材料吹落至脫酸設備內(nèi)，保持系統(tǒng)的通暢，從而保證產(chǎn)品質量的穩(wěn)定性。

2、脫酸設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粉體材料、玻璃纖維、粘結材料以及熱量輻射遮蓋劑組成的多孔材料，該材料在500攝氏度其熱導率為0.03～0.09 瓦/米·度，在脫酸設備外層包覆一層20～100毫米厚的該保溫材料，即使在脫酸設備內(nèi)溫度高于500攝氏度的狀態(tài)下，脫酸設備外面的溫度可穩(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備》脫酸工藝，可有效降低脫酸設備有效高度（長度）。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，必須保證脫附時間比較長，因為需要把脫酸設備高度增加，以延長粉體材料在爐內(nèi)的停留時間，有時甚至需要進行二級、三級脫酸?；蛘呱呙撍釥t內(nèi)的溫度以達到良好的脫酸效果。而《一種脫酸工藝及其設備》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，同時在脫酸爐上采用高效絕熱保溫材料，因而可降低脫酸設備的有效高度，節(jié)約投資成本以及降低脫酸爐內(nèi)的溫度，降低能耗。