[发明专利]一种新型连续熔解化料设备

说明书

本发明涉及化工设备技术领域，特别涉及一种新型连续熔解化料设备，以第一筛板、第二筛板和第三筛板将反应釜本体内腔分为多层空间，每层筛板的孔径从上至下逐渐减少，当物料进入反应釜本体内，落在釜内的第一筛板上。在高温高压的作用下，将固态水玻璃溶解成液态水玻璃，固体水玻璃体积逐渐减小，当小于第一筛板孔径时，就是落入下一层，继续与釜内的液体发生反应。同理从第二筛板下落至下一层，同理从第三筛板落至下层，直到全部完全溶解成液态水玻璃后下沉至釜底，釜底的刮料装置的搅拌杆始终保持旋转，不仅可以保持底部物料在流动状态，同时还产生向上的流向。通过上述熔解化料机设备的改进，既能节约蒸气，又能避免堵料，提高设备使用寿命。

技术领域

本发明涉及化工设备技术领域，特别涉及一种新型连续熔解化料设备。

背景技术

硅在自然界中主要以二氧化硅和硅酸盐的状态存在，一切植物皆含有少量的二氧化硅，动物体内的结缔组织中亦含有二氧化硅。硅在地壳中的含量是绝对丰富的，硅在地壳中的重量百分数为27.6％，仅次于氧(47.2％)为第二位。无机硅化合物在八十年代是无机化学品中发展较快的系列产品，尤其是近些年来发展更为迅速。在德温特中心专利索引的无机化学品类中，硅化合物的专利文摘量占了绝对的优势。由此可以看出，无机硅化合物，在众多的无机化学品中是有明显的竞争力的。

纵观世界情况，硅化合物的新品种近些年来增加并不多，而对于无机硅化合物用途的开发则较为重视。例如硅化合物中最老的品种硅酸钠，目前也在向高性能、高附加价值化发展；美国莫比尔公司对于ZSM沸石研制了多种规格，几乎可用于石油化工的各个催化过程；氮化硅陶瓷发动机正在向实用化进军。因此，从目前开发趋势看，无机硅化合物将会大量进入到轻工、食品、医药、建筑、电子、冶金、机械工业等许多领域，一定大有发展前途。

白炭黑是硅化合物中较老的一个品种，三十年代中叶，德、苏、美等国就开始研制，到四十年代末就进入了工业生产。我国起步晚，品种少，质量差，能耗高，未形成系列化。因此，研制新产品和开发应用领域的任务十分艰巨。白炭黑的生产方法，根据国内外的资料表明，主要是沉淀法和气相法两大类型。由于沉淀法所用原料便宜、易得，生产工艺和设备较为简单，产品售价低，因而目前占主导地位。

沉淀法又称湿法，主要原材料为石英砂、纯碱、工业盐酸或硫酸或硝酸或二氧化碳。其工艺路线大体上是：先采用燃油或优质煤在高温下将石英砂与纯碱反应制得工业水玻璃，工业水玻璃用水配制成一定浓度的稀溶液，然后在一定条件下加入某种酸，使二氧化硅沉淀出来，再经清洗、过滤、干燥(烘干或喷雾)、粉碎、制得产品白炭黑。沉淀法又分酸法、溶胶法、碳化法等许多不同的具体方法。

石英砂和纯碱经炉高温锻烧除杂、水冷成工业水玻璃，水玻璃是制造沉淀法白炭黑的主要原材料之一。水玻璃窑炉生产出来的块状水玻璃采用静压釜或熔解滚筒(化料釜)加水、加蒸汽保压进行熔解成为液态水玻璃，供后续反应工段使用。采用静压釜熔解出来的水玻璃具有透明度好、耗蒸汽低，低电能消耗等优点。但在静压釜实际使用过程中由于块状水玻璃含有一定量的不溶物，或者蒸汽压力。

低时静压釜使用过程中会在栅板上部产生一定厚度的熔融体，这些固状物容易堵塞栅板，使熔解后的液态水玻璃无法通过栅板进入底部并从出料管放料，只能通过放空管泄压后，重新清理栅板上的熔融体，既造成蒸汽浪费又影响设备的产能。滚筒虽然无栅板设计，但筒内分布翻料板，利用滚筒自身旋转可以起到翻起物料，让物料充分均匀受热熔解，规避静压釜的缺陷，但因其电能消耗过大且在排料后也有部份物料沉积在罐体内，后续清理也会造成蒸汽浪费现象，也影响设备的一小部份产能。

这两种设备都存在一个共同的问题点：每次装料前都要把设备里的压力和温度降到可操作状态下装料，装完料再次重复之前的步骤：加蒸汽、升温，周而复始，浪费大量的蒸汽。同时由于降温及排料排不干净，有部份底料沉积在设备底部，当设备降到常温后，积液会因温度变低及后续进料、加液升温不及时而产生结块，久而久之造成单体设备产能下降。当借用气锤外力击打结垢还无法完全清理，对设备本体材料破坏性较大，降低设备使用寿命。

发明内容