專利名稱：一種脫除氣相法合成SiO的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種氣相法合成SiO2的脫酸生產裝置和方法，尤其涉及脫除SiO2表面的酸性物質的裝置和方法。
背景技術：
SiO2有水相法和氣相法兩種生產方法，本發明為氣相法燃燒合成是以SiCl4和H2O為原料進行燃燒制備的，如98114270.2文獻和03116946.5專利公開的技術，其粗產品的表面吸附有HCl，，因此，該粗產品的4％的水溶液的pH數值為2左右，必須進行脫酸處理，否則，將影響其使用的性能。
目前的脫酸一般是在流化床中進行的，該方法所存在的一個顯著的缺陷是能耗高，收率低，如03116947.3專利公開的技術。對于流化床脫酸，為了要達到流化脫酸溫度300℃～500℃，而且使物料流化，必須提供高溫使物料流化的氣體，一般采用氫氣和空氣燃燒后的混合氣體作高溫流化氣體，而SiO2的起始流化速度為2～5cm/s，物料在設備內流化沸騰才能脫去吸附在SiO2表面的HCl，而流化氣量必須大于上述流化速度的氣量，因此造成脫酸塔內氣固兩相難以分離，大大造成脫酸尾氣中SiO2夾帶，使產品收率下降，要提高收率必須采用由特殊材料制成的布袋過濾器收集，而此設備昂貴。一般國內企業難以承受。因此，采用沸騰脫酸的方法，要實現工業化生產困難較大，亟待改進。

發明內容
本發明需要解決的技術問題是公開一種脫除SiO2表面的酸性物質的裝置和方法，以克服現有技術存在的上述缺陷。
本發明的脫除SiO2表面的酸性物質的裝置包括支撐架；可轉動的固定在支撐架上的、一端設有物料入口、另一端設有產品出口的臥式圓筒狀脫酸爐；與所說的脫酸爐的外壁通過傳動機構相連接的動力設備；連接在脫酸爐物料入口端的進料裝置；設置在進料裝置上的水蒸氣入口和載氣入口；連接在所說的脫酸爐的產品出口端的出料收集器；其特征在于，在脫酸爐的內壁，沿法線方向設有長條狀的抄板，所說的抄板的一端與脫酸爐的內壁固定連接，在脫酸爐內，靠近物料入口端處設有物料阻擋板，物料阻擋板通過連接件固定在脫酸爐的內壁，物料阻擋板與脫酸爐的內壁之間設有流道。
本發明上述的脫除SiO2表面的酸性物質的裝置，可以用于脫除白碳黑粗產品表面吸附的HCl，脫除方法包括如下步驟將所說的白碳黑粗產品和載氣的混合物以及水蒸氣通過進料裝置，經過物料阻擋板后，由流道進入脫酸爐，同時啟動動力設備，通過傳動機構帶動脫酸爐轉動，脫酸爐內的溫度為300℃～500℃，可采用電加熱或其他常規的方法加熱，脫酸后的產物由出料收集器，即為產品，尾氣送往后續工段處理；
所說的載氣可采用空氣或氮氣，白碳黑粗產品和載氣的混合物中，白碳黑粗產品的PH為2.0～2.5；；水蒸氣的通入量，以控制白碳黑產品的重量含水量5％以下為宜，自由調節通入量；白碳黑粗產品在所說的脫酸爐中的停留時間為10～30分鐘；脫酸爐旋轉速度為1～3轉/分鐘。
采用上述的方法，脫除白碳黑粗產品表面吸附的HCl，獲得的產品的4％的水溶液的pH數值提高到4.0以下。每公斤白碳黑產品所消耗的高溫脫酸氣量僅為流化床工藝的一半左右。
由上述公開的技術方案可見，本發明的裝置和方法，簡單實用，所獲得的產品，品質大大提高，而能耗大幅度降低，將具有較大的工業化實施前景。本發明是采用旋轉反應爐法進行高溫脫酸，轉爐外由燃料直接燃燒加熱爐體，爐體溫度可加熱提高到600℃以上，爐內物料通過內壁及傳熱抄板輻射傳導傳熱，而溫度也可由爐外任意調節，不影響爐內物料流動狀況，物料由爐頭向爐尾流動，溫度依次提高，而爐內抄板僅使物料在爐內翻動依次均勻提高物料溫度，又由于在爐內通入的水蒸氣適量而使SiO2在脫酸時的表面羥基數目維持不變，重而不影響產品的任何使用性能。而物料在爐內也沒達到沸騰狀態，因此從爐尾排放的HCl尾氣中SiO2夾帶量很少，由此提高了物料脫酸的收率和PH值。


圖1為脫除SiO2表面的酸性物質的裝置的結構示意圖。
圖2為脫酸爐橫截面示意圖。
具體實施例方式
參見圖1、圖2，本發明的脫除SiO2表面的酸性物質的裝置包括支撐架1；可轉動的固定在支撐架1上的、一端設有物料入口、另一端設有產品出口的臥式圓筒狀脫酸爐2；與所說的脫酸爐2的外壁通過傳動機構3相連接的動力設備4；所說的動力設備優選電機；連接在脫酸爐物料入口端的進料裝置，所說的進料裝置包括原料桶5，與原料桶5底部相連通的進料管6，進料管6的一端與脫酸爐2的物料入口端相連通，另一端設有載氣入口10和水蒸氣入口7；連接在所說的脫酸爐2的產品出口端的出料收集器8；其特征在于，在脫酸爐2的內壁，沿法線方向設有長條狀的抄板9，所說的抄板9的一端與脫酸爐2的內壁固定連接；在脫酸爐2內，靠近物料入口端處設有物料阻擋板11，物料阻擋板11通過連接件12固定在脫酸爐2的內壁，物料阻擋板11與脫酸爐2的內壁之間設有流道13，流道13的面積為脫酸爐的內徑面積的30％～60％。
按照本發明優選的方案，脫酸爐2內設有2～10塊抄板9，優選4～6塊抄板9，抄板9最好沿脫酸爐2內壁均勻分布；按照本發明進一步優選的方案，脫酸爐的長度L和內徑D的比例為長度∶直徑＝1∶0.1～0.15；抄板9的寬度H與脫酸爐的內徑D的比例為寬度∶直徑＝1∶5～10。
實施例1采用圖1、圖2和圖3的裝置，其中，結構參數如下脫酸爐的內徑D＝0.3米，長度＝3米，設有6塊抄板9，均布，抄板9的寬度為0.05米；原料白碳黑粗產品，4％的水溶液的pH為2。
將5公斤/小時公斤白碳黑粗產品和6米/小時的氮氣的混合物以及8米/小時的水蒸氣通過進料裝置送入脫酸爐2，同時啟動電機，通過轉軸帶動脫酸爐轉動，采用氫氣燃燒加熱，控制脫酸爐內的溫度為400℃，脫酸后的產品由出料收集器，尾氣送往后續工段處理；白碳黑粗產品在脫酸爐中的停留時間為30分鐘；脫酸爐旋轉速度為2轉/分鐘。
采用氣相白炭黑產品工業標準規定的方法進行檢測，產品4％的水溶液的pH為4.3。
實施例2采用圖1、圖2和圖3的裝置，其中，結構參數如下脫酸爐的內徑D＝0.6米，長度＝6米，設有4塊抄板9，均布，抄板9的寬度為0.10米；原料白碳黑粗產品，4％的水溶液的pH為2.5。
將10公斤/小時公斤白碳黑粗產品和6米/小時的氮氣的混合物以及8米/小時的水蒸氣通過進料裝置送入脫酸爐2，同時啟動電機，通過轉軸帶動脫酸爐轉動，采用電加熱，控制脫酸爐內的溫度為450℃，脫酸后的產品由出料收集器，尾氣送往后續工段處理；白碳黑粗產品在脫酸爐中的停留時間為30分鐘；脫酸爐旋轉速度為3轉/分鐘。
采用氣相白炭黑產品工業標準規定規定的方法進行檢測，產品4％的水溶液的pH為4.5。
權利要求
1.一種脫除SiO2表面的酸性物質的裝置包括支撐架(1)；可轉動的固定在支撐架(1)上的、一端設有物料入口、另一端設有產品出口的臥式圓筒狀脫酸爐(2)；與所說的脫酸爐(2)的外壁通過傳動機構(3)相連接的動力設備(4)；連接在脫酸爐物料入口端的進料裝置；設置在進料裝置上的水蒸氣入口(7)和載氣入口(10)；連接在所說的脫酸爐(2)的產品出口端的出料收集器(8)；其特征在于，在脫酸爐(2)的內壁，沿法線方向設有長條狀的抄板(9)，所說的抄板(9)的一端與脫酸爐(2)的內壁固定連接，在脫酸爐(2)內，靠近物料入口端處設有物料阻擋板(11)，物料阻擋板(11)通過連接件(12)固定在脫酸爐(2)的內壁，物料阻擋板(11)與脫酸爐(2)的內壁之間設有流道(13)。
2.根據權利要求1所述的脫除SiO2表面的酸性物質的裝置，其特征在于，脫酸爐(2)內設有2～10塊抄板(9)。
3.根據權利要求1所述的脫除SiO2表面的酸性物質的裝置，其特征在于，脫酸爐(2)內設有4～6塊抄板(9)。
4.根據權利要求2或3所述的脫除SiO2表面的酸性物質的裝置，其特征在于，抄板(9)沿脫酸爐(2)內壁均勻分布。
5.根據權利要求1所述的脫除SiO2表面的酸性物質的裝置，其特征在于，脫酸爐(2)的長度和內徑的比例為長度∶直徑＝1∶0.1～0.15，抄板(9)的寬度與脫酸爐的內徑的比例為寬度∶直徑＝1∶5～10，流道(13)的面積為脫酸爐的內徑面積的30％～60％。
6.根據權利要求1所述的脫除SiO2表面的酸性物質的裝置，其特征在于，所說的進料裝置包括原料桶(5)，與原料桶(5)底部相連通的進料管(6)，進料管(6)的一端與脫酸爐(2)的一個敞口端相連通；另一端與載氣入口(10)相連通。
7.采用權利要求1～6任一項所述的裝置脫除白碳黑粗產品表面吸附的HCl的方法，其特征在于，包括如下步驟將所說的白碳黑粗產品和載氣的混合物以及水蒸氣通過進料裝置送入脫酸爐，同時啟動動力設備，通過轉軸帶動脫酸爐轉動，脫酸爐內的溫度為300℃～500℃，脫酸后的產物由出料收集器，尾氣送往后續工段處理。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所說的載氣可采用空氣或氮氣。
9.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，白碳黑粗產品和載氣的混合物中，白碳黑粗產品的PH為2.0～2.5；水蒸氣的通入量，以控制白碳黑產品的重量含水量為5％以下。白碳黑粗產品在所說的脫酸爐中的停留時間為10～30分鐘；脫酸爐旋轉速度為1～3轉/分鐘。
全文摘要
本發明公開了一種脫除SiO
文檔編號C01B33/00GK1923683SQ20061003079
公開日2007年3月7日 申請日期2006年9月4日 優先權日2006年9月4日
發明者岳群, 江雄旺, 胡偉敏, 馬鴻春, 錢學林 申請人:上海氯堿化工股份有限公司