一种二氧化硅干燥用低热值燃气燃烧炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种二氧化硅干燥用低热值燃气燃烧炉，属于白炭黑生产设备技术领域。
【背景技术】
[0002]白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称，主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅和超细二氧化硅凝胶，也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。白炭黑是多孔性物质，其组成可用Si02.nH20表示，其中nH20是以表面羟基的形式存在。
[0003]白炭黑能溶于苛性碱和氢氟酸，不溶于水、溶剂和酸(氢氟酸除外)，具有耐高温、不燃、无味、无嗅、很好电绝缘性的特性，由此白炭黑能够广泛应用于很多领域，包括橡胶制品、农业化学制品、日用化工制品、胶结剂、抗结块剂、造纸填料、消防剂、饲料、化妆品、消光剂、颜料、油漆等。
[0004]制备白炭黑的传统方法是利用硅酸钠、四氯化硅、正硅酸乙酯做硅源，除硅酸钠以夕卜，其它成本都很高。新方法采用廉价的非金属矿作为硅源，大大降低了白炭黑的生产成本。
[0005]以气相法为例，其原料一般为四氯化硅、氧气(或空气)和氢气，高温下反应而成。空气和氢气分别经过加压、分离、冷却脱水、硅胶干燥、除尘过滤后送入合成水解炉。将四氯化硅原料送至精馏塔精馏后，在蒸发器中加热蒸发，并以干燥、过滤后的空气为载体，送至合成水解炉。四氯化硅在高温下气化(火焰温度1000?1800°C)后，与一定量的氢和氧(或空气)在1800°C左右的高温下进行气相水解;此时生成的气相二氧化硅颗粒极细，与气体形成气溶胶，不易捕集，故使其先在聚集器中聚集成较大颗粒，然后经旋风分离器收集，再送入脱酸炉，用含氮空气吹洗气相二氧化硅至PH值为4?6即为成品。
[0006]传统的产品干燥工序中主要存在以下问题:一、热源使用燃煤热风炉配套热风换热器产生的洁净热风，总体热利用率低；二、燃煤烟气除尘、脱硫处理设施庞大，处理费用高;三、由于燃煤产生煤渣、煤灰等固废，不利于环保；四、煤灰易堵塞热风换热器，需定期清理，制约连续生产。
【发明内容】
[0007]为解决以上技术上的不足，本实用新型提供了一种二氧化硅干燥用低热值燃气燃烧炉，可确保炭黑尾气充分燃烧、降低电消耗、实现清洁生产和安全用气。
[0008]本实用新型的技术方案如下:一种二氧化硅干燥用低热值燃气燃烧炉，包括炉膛和换热器，所述换热器上设有冷空气进口、热空气出口、高温烟气进管和低温烟气出管，所述炉膛上端与换热器的高温烟气进管连接，所述炉膛安装有喷嘴，所述喷嘴内设有混合腔，所述混合腔连通有燃气通道和空气通道，所述燃气通道包括扩张段、平直段和收缩段，所述扩张段连接有燃气进管，所述燃气进管连接有脱水脱硫低热值炭黑尾气罐，燃气进管设有阀门，所述阀门电连接有位于炉膛内的温度传感器，所述空气通道倾斜设置并连接有助燃风进管，炉膛内位于喷嘴的前侧设有挡火墙。
[0009]本实用新型的技术方案还包括:所述空气通道的数量是四个，四个空气通道沿混合腔周向上均布。
[0010]本实用新型的技术方案还包括:所述助燃风进管包括进风总管和进风支管，所述进风支管与空气通道连接。
[0011 ]本实用新型的技术方案还包括:所述低温烟气出管连接有抽风机，所述抽风机设有低温烟气排管。
[0012]本实用新型的技术方案还包括:所述空气通道的倾斜角度是30?60度。
[0013]本实用新型的技术方案还包括:所述炉膛设有报警装置，所述报警装置与温度传感器电连接。
[0014]本实用新型的有益效果是:通过燃烧其它工序产生的脱水脱硫低热值炭黑尾气，可避免燃煤带来的烟气灰尘大和煤渣煤灰固废量多，并且可避免煤灰易堵塞热风换热器、需定期清理、制约连续生产的问题，可实现清洁生产，环保节能;并且，设计带有混合腔、燃气通道和空气通道的喷嘴，并将空气通道倾斜设置，将燃气通道设计成包括扩张段、平直段和收缩段，能够将燃气与空气混合均匀，确保炭黑尾气充分燃烧;此外，在炉膛上设置与燃气管道阀门电连接的温度传感器，当温度超过设定值，能够自动关闭阀门，实现断火自动保护，保证平稳生产和安全用气。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的不意图。
[0016]图中:1、炉膛，2、温度传感器，3、燃气进管，31、阀门，4、喷嘴，41、燃气通道，42、混合腔，43、空气通道，5、助燃风进管，6、挡火墙，7、高温烟气进管，8、低温烟气出管，9、冷空气进口，10、热空气出口，11、换热器，12、低温烟气排管，13、抽风机。
【具体实施方式】
[0017]以下结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步说明。
[0018]如图1所示，本实用新型的一种二氧化硅干燥用低热值燃气燃烧炉，包括炉膛I和换热器11，换热器11上设有冷空气进口 9、热空气出口 10、高温烟气进管7和低温烟气出管8，低温烟气出管8连接有抽风机13，抽风机设有低温烟气排管12，炉膛I上端与换热器11的高温烟气进管7连接，炉膛内产生的高温烟气通过高温烟气进管进入换热器中对其内的冷空气进行加热后，洁净热空气从热空气出口 10排出对二氧化硅进行干燥。
[0019]炉膛I安装有喷嘴4，喷嘴4内设有混合腔42，混合腔42连通有燃气通道41和空气通道43，燃气通道41包括扩张段、平直段和收缩段，扩张段连接有燃气进管3，燃气进管连接有脱水脱硫低热值炭黑尾气罐，燃气进管3设有阀门31，阀门31电连接有位于炉膛I内的温度传感器2 ο空气通道43倾斜设置并连接有助燃风进管5，具体地，空气通道的倾斜角度是30?60度，空气通道43的数量是四个，四个空气通道沿混合腔42周向上均布，助燃风进管5包括进风总管和进风支管，进风支管与空气通道43连接。炉膛I内位于喷嘴的前侧设有挡火墙6，炉膛设有报警装置，报警装置与温度传感器2电连接。
[0020]通过燃烧其它工序产生的脱水脱硫低热值炭黑尾气，可避免燃煤带来的烟气灰尘大和煤渣煤灰固废量多，并且可避免煤灰易堵塞热风换热器、需定期清理、制约连续生产的问题，可实现清洁生产，环保节能；并且，设计带有混合腔、燃气通道和空气通道的喷嘴，并将空气通道倾斜设置，将燃气通道设计成包括扩张段、平直段和收缩段，能够将燃气与空气混合均匀，确保炭黑尾气充分燃烧;此外，在炉膛上设置与燃气管道阀门电连接的温度传感器，当温度超过设定值，能够自动关闭阀门，实现断火自动保护，保证平稳生产和安全用气。
[0021]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡在本实用新型的精神和原则之内所做任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种二氧化硅干燥用低热值燃气燃烧炉，包括炉膛(I)和换热器(11)，所述换热器(11)上设有冷空气进口(9)、热空气出口(10)、高温烟气进管(7)和低温烟气出管(8)，所述炉膛(I)上端与换热器(11)的高温烟气进管(7)连接，其特征在于:所述炉膛(I)安装有喷嘴(4)，所述喷嘴(4)内设有混合腔(42)，所述混合腔(42)连通有燃气通道(41)和空气通道(43)，所述燃气通道(41)包括扩张段、平直段和收缩段，所述扩张段连接有燃气进管(3)，所述燃气进管(3)连接有脱水脱硫低热值炭黑尾气罐，燃气进管(3)设有阀门(31)，所述阀门(31)电连接有位于炉膛(I)内的温度传感器(2)，所述空气通道(43)倾斜设置并连接有助燃风进管(5)，炉膛(I)内位于喷嘴(4)的前侧设有挡火墙(6)。2.如权利要求1所述的一种二氧化硅干燥用低热值燃气燃烧炉，其特征在于:所述空气通道(43)的数量是四个，四个空气通道(43)沿混合腔(42)周向上均布。3.如权利要求2所述的一种二氧化硅干燥用低热值燃气燃烧炉，其特征在于:所述助燃风进管(5)包括进风总管和进风支管，所述进风支管与空气通道(43)连接。4.如权利要求1至3任一所述的一种二氧化硅干燥用低热值燃气燃烧炉，其特征在于:所述低温烟气出管(8)连接有抽风机(13)，所述抽风机(13)设有低温烟气排管(12)。5.如权利要求4所述的一种二氧化硅干燥用低热值燃气燃烧炉，其特征在于:所述空气通道(43)的倾斜角度是30?60度。6.如权利要求1所述的一种二氧化硅干燥用低热值燃气燃烧炉，其特征在于:所述炉膛(I)设有报警装置，所述报警装置与温度传感器(2 )电连接。
【专利摘要】本实用新型涉及一种二氧化硅干燥用低热值燃气燃烧炉，属于白炭黑生产设备技术领域，包括炉膛和换热器，所述换热器上设有冷空气进口、热空气出口、高温烟气进管和低温烟气出管，所述炉膛上端与换热器的高温烟气进管连接，所述炉膛安装有喷嘴，所述喷嘴内设有混合腔，混合腔连通有燃气通道和空气通道，所述燃气通道包括扩张段、平直段和收缩段，所述扩张段连接有燃气进管，所述燃气进管连接有脱水脱硫低热值炭黑尾气罐，燃气进管设有阀门，所述阀门电连接有位于炉膛内的温度传感器，所述空气通道倾斜设置并连接有助燃风进管，炉膛内位于喷嘴的前侧设有挡火墙。本实用新型具有可确保炭黑尾气充分燃烧、降低电消耗、实现清洁生产和安全用气的优点。
【IPC分类】F23G7/06, C01B33/12, F24H3/06
【公开号】CN205367749
【申请号】CN201620301244
【发明人】吴晓林, 陈京国, 胡金星, 柴金鉴
【申请人】山东联科卡尔迪克白炭黑有限公司
【公开日】2016年7月6日
【申请日】2016年4月12日