气相白炭黑具体工艺过程如下所述:
1) 原料制备
本工序主要阐述氢气、压缩空气的制备、干燥和四氯化硅的贮存输送。
大气的空气经过压缩净化后,经过缓冲罐贮存,部分用于粉体物料的输送,部分用于产品合成。
从外管或槽车输送过来的四氯化硅,贮存于贮槽内,通过输送泵输送到高位槽,通过调节阀输送去汽化。
2) 产品合成
本工序主要阐述原料的加热、混合和产品的合成、冷却、聚集。
加热后四氯化硅蒸汽通过输送器与空气混合并被输送到反应器,在此再与氢气均匀混合,并在反应器出口发生高温合成反应,生成大量的含有纳米SiO2颗粒、H2O和HCl等的气固混合物,同时放出大量的反应热。
从反应器喷射出来的物料,进入反应炉继续彻底进行高温合成反应,产生的气固混合物在冷却管内进行初步冷却。经过初步冷却后的气固混合物,进入聚集器进行自然冷却,聚集成微米级的SiO2聚集。
3) 产品分离
本工序主要阐述产品的气固分离和高温脱酸等。
从合成工序输送过来的气固混合物,进入旋风进行气固分离,SiO2粉体分离出来后输送去脱酸。而尾气经过多级分离后,被输送到盐酸吸收工序。
从旋风输送过来的产品,经过两级脱酸,除去产品夹杂的废气。产品从脱酸炉出来后,送到产品料仓贮存。
4) 产品包装
贮存于料仓的SiO2产品采用真空包装机进行真空包装,包装所需用的真空采用水环真空泵来获得。包装后的二氧化硅产品采用塑料缠绕打包成垛,以利于防潮和运输。
5) 盐酸吸收
本工序主要阐述尾气的洗涤和盐酸的吸收、冷却及贮存输送。
从分离工序输送过来的尾气,除了含有大量的HCl、N2外,还含有部分CO2、H2O、O2、SiO2和微量杂质。经过循环洗涤,除去尾气夹带的绝大部分的SiO2颗粒后,再进行吸收盐酸,含有极微量HCl的尾气被送到碱洗吸收工序。
6) 碱洗吸收
本工序主要阐述碱液的输送贮存和尾气中剩余的HCl和极微量Cl2的洗涤吸收以及水环真空泵的输送。
经过盐酸吸收后的尾气,含有残留的少量HCl和极微量Cl2,在碱吸收塔用配制好的稀碱液吸收,清洁的尾气从塔顶通过真空泵排放到大气中。循环吸收后的残液,可用于中和酸吸收塔的部分废水,然后直接排入污水处理厂。 |