[实用新型]一种超声波微波辅助水玻璃制备白炭黑的反应釜

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种反应釜，具体是一种超声波微波辅助水玻璃制备白炭黑的反应釜。

背景技术

白炭黑，即为水合二氧化硅，是一种白色粉末状无定形水合二氧化硅，具有耐酸碱、耐高温、不燃、无味、无嗅、较好的绝缘性等优点，是目前最好的具有优异补强性能的填充剂。作为一种重要的精细化工产品，被广泛应用于橡胶制品、塑料、农药、油漆、纺织、造纸、日用化工等领域。

目前国内外沉淀法白炭黑主要通过水玻璃与硫酸在一定温度、浓度及pH值条件下反应获得白炭黑悬浮液，再通过过滤、洗涤及高速搅拌打浆，最后通过喷雾干燥而得到。现在一般所使用的反应器包括圆柱形的壳体、酸分布器、进料管、蒸汽管、出料管、搅拌叶片和折流板。一般情况，原料硫酸经过顶部的算分布器进入反应器，原料水玻璃通过底部的进料管进入反应器，并通过蒸汽进行加热升温，并在搅拌桨的作用下，对反应器中的溶液进行搅拌混合，通过控制反应器中的温度、浓度和pH值，使溶液进行充分的反应，在反应完毕后，经底部的出料口排除

另外，一般所使用的反应器内采用竖直折流板设置，反应器内的溶液通过壳体的径向进行混合，并依靠倾斜的搅拌桨叶和自身对流实现混合完全。受到旋转频率和搅拌桨叶宽度的限制，溶液上下方面的混合速度和混合效果不佳。尤其是在升温和酸化阶段，升温时底部温度和上部温度相差几度，酸化时上部已经酸化合格而底部则处于碱性，由此往往易造成酸化过渡，只能靠降低酸流量和延长酸化时间来缓解，因此经常出现局部酸化过度、反应时间控制不准、温度不均匀等问题，提高了生产成本，影响产品的质量和产量。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种超声波微波辅助水玻璃制备白炭黑的反应釜，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种超声波微波辅助水玻璃制备白炭黑的反应釜，包括硅酸钠入料口、硫酸入料口、微波发生装置、超声波发生器、搅拌器、传动装置、冷凝回流管、支座、反应釜本体，所述反应釜本体底部左右两侧分别设有支座，所述反应釜本体周围设有多个微波发生装置，所述反应釜本体底部分别设有超声波发生器、出料口、pH值传感器，所述反应釜本体内壁设有防腐涂层，所述反应釜本体上端分别设有视镜、人孔，所述反应釜本体顶端设有冷凝回流管，所述冷凝回流管上设有出水口和入水口，所述搅拌器设置在反应釜内并与除膜器共轴，并通过传动装置连接，所述除膜器的可上下调节且其工作位置位于反应液面处，所述传动装置连接有差速器带动搅拌器和除膜器转动，所述硅酸钠入料口设置在反应釜本体内液面底部，所述硫酸入料口设置在反应釜本体边缘。

作为本实用新型进一步的方案：所述搅拌器采用螺旋桨形式。

作为本实用新型再进一步的方案：所述微波发生装置数量根据反应物质多少进行调节。

作为本实用新型再进一步的方案：所述硫酸入料口设有流量传感器，所述硅酸钠入料口设有流量传感器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过搅拌器并结合超声波对水玻璃物料及酸液进行混合，并通过微波发生器提供反应的加热环境，从而实现生产高比表面积的白炭黑产品，并便于减小白炭黑的团聚，降低其颗粒粒径。另外，流量调节阀控制加入的硫酸和硅酸钠按照设定比例混合；通过调节除膜器的高度和转速可以消除反应表面的硅胶膜；通过pH传感器和流量调节阀的联合可以实现腔内反应终点pH值恒定；设备结构紧凑，占地面积小，极大的简化了白炭黑的生产工艺流程，加大白炭黑反应速度，节省了设备投资和运转费用。

附图说明

图1为超声波微波辅助水玻璃制备白炭黑的反应釜的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。