CN101551190A - 一种微波干燥石油焦的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微波干燥石油焦的方法，以含水量在0.8－2％的石油焦为原料，通过振动进料装置，将石油焦由料箱加入到传输带上再连续地被输送到微波腔体中，在进料装置中设有水分测定仪，可在线检测石油焦的水分，每2个微波加热腔体后设置1个空腔，传输带的速率为0.5－2m/min；料层厚度为1－5cm，石油焦的干燥温度为70－76℃，微波加热腔体抽风量为1247－2250m3/h，在出料装置的尾部，设置布袋出料系统。由于利用微波选择性对水分的加热，整体加热等特点，通过相对固定的微波功率和抽风量，调节传输带速度和石油焦厚度来控制石油焦干燥温度，其回收率高、节能、环保。
Description
一、技术领域
本发明涉及一种微波干燥石油焦的方法，属于微波加热应用技术领域。
二、背景技术
钛白粉是一种典型的精细化工产品，用途十分广泛。作为重要的白色无机颜料，已广泛应用于涂料、油墨、橡胶制品、造纸和化学纤维等工业领域，同时也是制造电焊条、绝缘体和电瓷等的重要原料，并被用于冶金、化妆品、医药等行业；近年来随着环保意识的增强，金红石型超细钛白粉作为光催化材料，可将难降解有机物氧化分解为无毒害的无机物、二氧化碳和水，应用领域日益广泛。另一方面，海绵钛在飞机、化工厂、海水淡化装置及民用领域的需求量呈日益增长趋势。
在钛白的生产工艺中，目前实现产业化的主要有硫酸法和氯化法，氯化法是将金红石或高钛熔渣粉料与石油焦混合后进行高温氯化生产四氯化钛，再经过精制、高温氧化和后处理工序，得到钛白粉产品；与硫酸法相比，氯化法具有流程短、生产能力易扩大、连续自动化程度高、能耗相对低、“三废”少以及产品优质率高等特点，国外先进企业主要采用氯化法来生产钛白。在海绵钛的生产过程中，无论采用沸腾氯化还是熔盐氯化，均要将石油焦、高钛渣以及氯化钠或氯气混合进行高温氯化来生产四氯化钛。
然而在生产四氯化钛过程中，所采用的石油焦为强吸水物质，在储存阶段会吸附水分，水分一般在0.8-2％范围内波动；多年的实践表明，一旦石油焦的水分超过0.5％，进入氯化工序，水分就会与氯气反应生成氯化氢，严重腐蚀设备，因此必须对入炉石油焦进行干燥，控制水分在0.5％以下。
目前在公知的干燥工艺中，无论是采用电加热、蒸汽加热，还是燃料加热，热的传递均是由表及里的进行，需经过较长时间才能脱除水分达到0.5％以下，降低了干燥效率；同时当石油焦达到较高的温度时，才能干燥到物料内部，这无疑增加了干燥成本，若采用振动流化床干燥技术，在干燥过程中气流易磨损石油焦，造成粒度减小，且产生大量粉尘污染环境，从而降低了石油焦的合格率和优质率，因而开发一种新型的干燥方式显得尤为重要。
三、发明内容
本发明旨在提供一种微波干燥石油焦的方法，通相对固定微波功率、抽风量，调节传输带速度和石油焦厚度，有效控制了石油焦在微波腔体内的停留时间，进而控制石油焦的最高干燥温度在70-76℃，从而在节能条件下实现石油焦的干燥。
本发明按以下方式实现
(1)、将含水率在0.8-2％的石油焦置于微波干燥设备的进料装置中，通过振动进料装置将石油焦由料箱加入到传输带上，连续地被输送到微波腔体中，传输带上设置料层挡板，调节挡板与传输带之间的距离实现料层厚度控制在1-5cm，传输带速度0.5～2m/min；
(2)、进料装置上配置水分测定仪，自动检测石油焦中水分的变化，并将水分值反映在控制面板上；
(3)、微波腔体由3-21个微波加热腔体和空腔体串联组成，其中微波加热腔体上布置有磁控管，每2个微波加热腔体连接1个微波空腔体，用以降低微波腔体的功率密度，使石油焦难以达到高温，保护了送输带；同时通过控制传输带的速度，进而调节石油焦在微波腔体内的停留时间，达到控制干燥过程中石油焦的最高温度在60-75℃；
(4)、微波空腔体顶部安装抽风装置，抽风量达到1247-2250m3/h，确保不同含水量的石油焦在干燥过程中产生的水蒸气及时从微波腔体中排出，防止了微波腔体内“结露”，一旦结露，部分微波将加热水珠，造成能量损耗；
(5)、磁控管采用铜质的环状冷却器通水进行冷却，提高了磁控管的使用寿命，更为重要的是避免了微波输出功率衰减现象的发生；
(6)、在出料装置的尾部，石油焦的水分一般控制在0.3-0.5％，易发生扬尘现象，通过设置布袋出料系统，从而杜绝了出料过程中扬尘，提高了石油焦的收率，且保护了工作环境。
本发明的工艺原理在于水的电介质常数非常高，室温条件下达到78，属于强吸波物质，利用微波选择性加热，无需对整个物料进行加热，主要对物料中的水分进行加热，实现干燥的节能降耗；利用微波的体积加热的特点，微波直接穿透物料内部，使物料内外部的水分同时被加热，有效改善了水分脱除的动力学条件，提高了热效率；同时通过相对固定微波功率、抽风量，调节传输带速度，可在较低温度下进行干燥，避免石油焦被加热到较高温度，并有效提高了产品的优质率和合格率。
本发明具有如下优点：
(1)采用强抽风，在一定微波功率条件下，通过控制传输带速度，在石油焦的最高温度为70-76℃时，即可将含水0.8-2％的水分干燥至0.5％以下，有效降低了温度，实现了节能降耗；
(2)通过在进料装置配置水分测定仪，可对不同含水量的石油焦自动调节传输带速度，同现有微波干燥仪器的手动调节及固定控制相比，节能效果显著；
(3)将磁控管由风冷更换为水冷，提高了使用寿命，保证微波输入功率的稳定性，避免了微波功率的衰减；
(4)出料装置设置布袋，杜绝了出料过程中扬尘，提高了石油焦的收率。
四、附图说明：
图1是本发明的工艺设备连接图。
五、具体实施方式
实施例1：以含水率为0.8％的石油焦为干燥原料，采用的微波输出功率为12kW，设置1.5kW、频率2450MHz的磁控管6个，控制料层厚度为1.5cm，抽风量为1300m3/h，传送带速度为1.5m/min，微波腔体中石油焦的最高温度为71℃，连续2h的进出料作业，出料口石油焦的水分均低于0.5％，平均为0.45％，其脱水量为0.42kg/kW·h，即干燥每吨物料需要的电耗18kW·h。
实施例2：以含水率为1.2％的石油焦为干燥原料，采用的微波输出功率为18kW，设置1.5kW、频率为2450MHz，的磁控管6个，其频率为2450MHz，控制厚度为2cm，抽风量为1800m3/h，传送带速度为1.2m/min，微波腔体中石油焦的最高干燥温度为73℃，连续4h的进出料，出料口石油焦的水分均低于0.5％，平均为0.46％，其脱水量为0.38kg/kW·h，干燥每吨物料需要的电耗9kW·h。
Claims (3)
1、一种微波干燥石油焦的方法，其特征在于：其按以下步骤完成，
(1)、将含水率在0.8-2％的石油焦置于微波干燥设备的进料装置中，通过振动进料装置将石油焦由料箱加入到传输带上，连续地输送到微波腔体中，传输带上设置料层挡板，调节挡板与传输带之间的距离实现料层厚度控制在1-5cm，传输带速度0.5～2m/min；
(2)、进料装置上配置水分测定仪，自动检测石油焦中水分的变化，并将水分值反映在控制面板上；
(3)、微波腔体由3-21个微波加热腔体和空腔体串联组成，其中微波加热腔体上布置有磁控管，每2个微波加热腔体连接1个微波空腔体，石油焦的干燥温度为60-75℃；
(4)、微波空腔体顶部安装抽风装置，抽风量达到1247-2250m3/h；
(5)、磁控管采用铜质的环状冷却器通水进行冷却；
(6)、在出料装置的尾部，设置布袋出料系统。
2、根据权利要求1所述的微波干燥石油焦的方法，其特征在于：以含水率为0.8％的石油焦为干燥原料，采用的微波输出功率为12kW，设置1.5kW、频率2450MHz的磁控管6个，控制料层厚度为1.5cm，抽风量为1300m3/h，传送带速度为1.5m/min，微波腔体中石油焦的最高温度为71℃，连续2h的进出料作业，出料口石油焦的水分均低于0.5％，平均为0.45％，其脱水量为0.42kg/kW·h，即干燥每吨物料需要的电耗18kW·h。
3、根据权利要求1所述的微波干燥石油焦的方法，其特征在于：以含水率为1.2％的石油焦为干燥原料，采用的微波输出功率为18kW，设置1.5kW、频率为2450MHz，的磁控管6个，其频率为2450MHz，控制厚度为2cm，抽风量为1800m3/h，传送带速度为1.2m/min，微波腔体中石油焦的最高干燥温度为73℃，连续4h的进出料，出料口石油焦的水分均低于0.5％，平均为0.46％，其脱水量为0.38kg/kW·h，干燥每吨物料需要的电耗9kW·h。
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