[实用新型]气相法纳米粉体生产中的气固分离系统

说明书

本实用新型提供一种气相法纳米粉体生产中的气固分离系统，气固混合物管道与旋风分离器连接，旋风分离器底部与产品缓冲罐连接，产品缓冲罐经文丘里输送器一与脱酸炉连接，脱酸炉与文丘里输送器二连接至产品料仓。脱酸炉顶部经管道与旋风分离器连接。旋风分离器顶部经管道与分离缓冲罐连接，分离缓冲罐底部经文丘里输送器三与旋风分离器连接。分离缓冲罐顶部经管道与换热器连接后再与布袋除尘器连接，布袋除尘器连接至洗涤吸收装置。布袋除尘器底部经文丘里输送器四与分离缓冲罐连接。本实用新型采用在旋风分离器底部加装产品缓冲罐的方式，便于粉体的沉降和分离，粉体中夹带的酸气大幅减小，产品在后续设备脱酸炉中的脱酸效果明显。

技术领域

本实用新型提供一种气固分离装置，具体为白炭黑气相法制备过程中产生的气固混合物的分离装置及分离方法。

背景技术

气相法纳米粉体制备一般是采用卤化物如四氯化硅、甲基三氯硅烷、四氟化硅、四氯化钛、氯化铝等为主要原料，在高温下进行水解缩聚反应而制得氧化物粉体材料。其反应原理如下：

由反应式可知，在反应过程中将生成氯化氢或者氟化氢气体，这些气体容易吸附在氧化物粉体材料表面而使得它们具有较强的酸性，从而影响了它们的应用。而氟化氢气体对生产影响更是严重，我们知道，氢氟酸很容易与二氧化硅发生反应，所以如果不及时把氟化氢气体和二氧化硅粒子分离，将影响二氧化硅产品的收率。所以在气相法纳米粉体生产中的气固分离系统的设计，对后续工艺的影响非常大，尤其采用四氟化硅生产气相二氧化硅的工艺中，气固分离系统至关重要。

现有的气相法纳米粉体气固分离系统设备主要包括旋风分离器、文丘里输送器、脱酸炉、布袋除尘器；正常工作流程是从前端过来的高温气固混合物先进入旋风分离器进行气固分离，分离后的粉体沉积在旋风分离器的底部被文丘里送至脱酸炉脱酸,脱酸后的产品被送入产品料仓，脱酸炉顶部的尾气夹带少量粉体被送入布袋除尘器；从旋风分离器顶部出来的气体夹带少量粉体进入布袋除尘器，在布袋除尘器里进行进一步的分离,布袋除尘器底部沉积下的粉体通过文丘里送至旋风分离器进行重新气固分离,从布袋除尘器出来的气体进入尾气洗涤吸收单元。该系统存在以下缺陷：

1.由于系统的波动,旋风分离器底部的文丘里送料能力受到影响，送料大时会将旋风分离器中的酸气抽到脱酸炉中，影响脱酸炉的脱酸效果；送料小时会导致旋风分离器中积料，影响旋风分离器的分离效率，旋风分离器分离效率下降后会加重后续设备布袋除尘器的工作负荷，增加整个系统的阻力，引起生产系统的不稳定。

2.当布袋除尘器阻力上升时，为了保证生产的稳定，一般会加大底部文丘里送料，但是这样会导致旋风分离器进口气量加大，势必会导致旋风分离器的分离效率下降，更多的粉尘会从旋风分离器出口进入布袋除尘器，引起布袋的负荷增加,形成恶性循环。

3.从旋风分离器顶部出来的尾气和脱酸炉顶部出来的尾气混合后一起进入布袋除尘器,旋风分离器出口尾气温度在170-200度之间，脱酸炉尾气温度在300-350度之间，由于流程短,两股尾气混合后温度维持在180～220度之间，高温气体进入布袋除尘器以后对滤袋的使用寿命造成了影响，滤袋的使用周期降低，维护成本增加。

发明内容

本实用新型提供一种新的气相法纳米粉体生产中的气固分离系统，克服了传统分离系统的缺陷，提高了分离效率和生产的稳定性，降低生产成本。下面结合图进行说明：

气相法纳米粉体生产中的气固分离系统，气固混合物管道与旋风分离器连接，旋风分离器底部与产品缓冲罐连接，产品缓冲罐经文丘里输送器一与脱酸炉连接，脱酸炉与文丘里输送器二连接至产品料仓。

所述的脱酸炉顶部经管道与旋风分离器连接。旋风分离器顶部经管道与分离缓冲罐连接，分离缓冲罐底部经文丘里输送器三与旋风分离器连接。所述的分离缓冲罐顶部经管道与换热器连接后再与布袋除尘器连接，布袋除尘器连接至洗涤吸收装置。

所述的布袋除尘器底部经文丘里输送器四与分离缓冲罐连接。