[实用新型]一种可控温白色活性稻壳灰燃烧装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种可控温白色活性稻壳灰燃烧装置，提供稳定的燃烧环境，并可连续生产活性二氧化硅。

背景技术

对工业废料、农业副产品进行回收利用，不仅有助于节约资源与保护环境，而且是当前资源危机的研究热点。我国是一个水稻大国，农业是我国的根本。根据联合国和农业组织报告，2010年全球水稻产量达到7.1亿t，我国的粮食产量预计可以达到2.1亿t。1t稻谷的得壳率约为20%，稻壳的得灰率大约为20%，1t稻谷得灰40kg。若硅灰的单价按3000元/t来测算稻壳灰的经济价值，那么1t稻谷折算成40kg稻壳灰，价值120元，而出售1t稻谷的稻壳，价值仅为20元，两者相差100元左右，可见生产稻壳灰具有很大的利润空间。我国年产稻谷约2亿t，折算成稻壳为4000万t计，相当于800万t稻壳灰，其价值为2,400,000万元(按硅灰3000元/t计)。

尽管稻壳灰的经济价值巨大，但活性白色稻壳的制造依然是个难题。首先稻壳对温度敏感，当超过800℃后容易转化成活性很低的结晶态二氧化硅；其次稻壳燃烧过程中无碳化时间较长，产业化生产比较困难。虽然国内外众多学者研制了各种不同的燃烧装置，但目前国内仍然没有一套完整高效的设备应用于实际生产与销售。总结国内相关专利和相关文献，主要概括如下：1994年6月1号，杉木修一在中国申请了“生产活性稻壳灰的方法”（申请号：93116790.6），欧阳东在其申请的一种稻壳灰焚烧装置及其产出的纳米结构二氧化硅稻壳灰的专利中（专利号：20010026459.5）提出了三个缺陷：一是热量没有导出；二是产量小；三是燃烧热量没有得到利用，从而提出了自制的一种燃烧装置。华南理工大学余其俊根据“两段煅烧法”原理，设计制造了连续回转式和间歇式箱式煅烧炉，他指出只要控制好煅烧条件，采用这两种煅烧炉均可获得高活性稻壳灰。胡小芳与胡大为也设计了两种燃烧装置（专利号分别为：200520054992.2与200520062927.4），实现了稻壳燃烧过程中可定向运动，并能控制燃烧温度，燃烧过程所产生的热能能够收集利用，烧制好的成品能迅速离开高温环境，并能规模化生产含纳米二氧化硅的低温稻壳灰，然而缺点是：稻壳在燃烧过程中脆性非常大，回转式滚动容易破坏稻壳结构，破坏原有的空气流通通道，阻碍了燃烧热能的散发与空气交换，不能保证得到高质量的稻壳灰。在间歇式箱式煅烧装置中，炉底以及稻壳中央没有设计相应的通风装置，稻壳的无碳化过程缓慢，并且稻壳堆外表面与空气接触，达不到无碳化的温度要求，也不能制得均匀、高质量的无碳稻壳灰。欧阳东发明了一个装置（专利号：20010026459.5）：它包括有一个焚烧容器、容器底板上分布有许多小孔，容器内分布有热交换水管，通过调节热交换水管的热交换速度来控制稻壳内600℃左右的焚烧温度，从而确保生产出的稻壳灰是已无定形SiO₂形态存在。焚烧过程中所产生的热能也可以收集利用。虽然此装置解决了通风问题，但是受热不均匀问题依然得不到有效解决，也无法完成连续化生产。本发明为了解决热能没得到充分利用、没有一个稳定的热环境、散热慢、温度难以控制以及难以连续式生产等在稻壳灰生产过程中遇见的问题，提出了一种高质量高活性稻壳灰的新型实用生产装置。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种可控温白色活性稻壳灰燃烧装置，该燃烧装置可以控制稻壳焚烧过程的温度，提供在0-1000℃范围内稳定的稻壳燃烧环境，并且能实现连续式生产。

本实用新型的技术方案在于：一种可控温白色活性稻壳灰燃烧装置，包括采用带有微孔的耐高温材料制成的燃烧炉体，所述燃烧炉体中部设置有电热元件，所述燃烧炉体底部设置有出料装置，所述燃烧炉体外侧设置有保温炉体，所述保温炉体下部间隔设置有若干个可调节进气口，所述保温炉体上部间隔设置有若干个可调节排热口，所述保温炉体旁侧还设置有通往燃烧炉体上部的进料装置，所述燃烧炉体沿竖直方向间隔设置有至少2个的温度传感器，以实现燃烧炉体的多点温度监控，所述温度传感器与温控仪相连接，所述温控仪的信号输出端与电热元件相连接。

在一实施例中，上述保温炉体上方设置有水箱，所述水箱上部设置有进水口、可调节排气口和温度仪，所述水箱底部连接U型换热管，所述U型换热管自燃烧炉体下部穿过。

在一实施例中，上述电热元件为电阻丝加热管。

在一实施例中，上述可调节进气口上设置有拉门开关。

在一实施例中，上述出料装置上设置有出料控制阀。

在一实施例中，所述温度传感器为热电偶温度传感器。

本实用新型的有益效果在于：