CN102489280A - 硅胶再生炉及再生方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及脱色硅胶的再生炉及再生方法；硅胶再生炉包括用于装填硅胶的立式炉体，所述的炉体上部设置提供热风的热风装置，所述的炉体下部设置排风机构，热风装置提供的热气流在炉体内腔自上而下经排风机构排出炉体；硅胶再生方法的步骤为：将硅胶装填在炉体中；用木柴为燃料给硅胶加热，热气流从硅胶的最上方向最下方流动，然后由炉体底部排出炉体；待炉体底部的热气流不含水汽和油份后停止加热，冷却出料既得产品。本发明的能够保证硅胶的再生活化效果，解决了本领域技术人员长期以来未曾解决的技术难题。可将现有的硅胶和同类产品进行活化再生，显著降低产品使用成本。

Description

硅胶再生炉及再生方法

技术领域

本发明涉及用于将油品脱色用的脱色材料进行再生活化的工艺和设备。

背景技术

目前，例如变压器油、透平油、润滑油等油脂经过一段时间的使用过后会被氧化或者发生其它的化学变异，变色变臭，给油品的使用带来危险，例如变压器油的氧化可能产生酸变，酸碱性物质都具有导电性的，容易导致变压器短路烧毁，故国家标准中变压器油的含酸量标准为小于等于0.03％。脱色硅胶俗称硅胶脱色砂，例如柱层层析硅胶、粗孔硅胶、细孔硅胶等都是多孔性物质，主要成分为二氧化硅。无毒，无色无味，且不溶于水和有机溶剂。具有高比表面和一定的孔结构，有较强的吸附性能。可用于油品中杂质的脱除。例如柱层层析硅胶主要用于石油产品精制，脱除芳烃物质或用于中草药有效成分的分离提纯，高纯物质的制备等。也可做催化剂载体，废油中杂质滤除。

所以现有技术中为了维持油品的含酸量和杂质含量，通常都会有对油品进行脱色处理，也就是将油品通过具有脱色硅胶填料和滤网的容器，脱色硅胶上的微孔结构就可以将油品中的酸或碱性物质吸附截留，再经过滤网过滤油品中的杂质，达到净化油品的作用。

但是这样的油品处理中的脱色硅胶使用一段时间之后微孔结构就吸附了大量酸碱物质，再继续净化油品的效率大大降低，现有技术中这样的脱色硅胶通常就被焚烧处理。在部分有条件的情况下也有把焚烧后的脱色硅胶作为建材使用的。但因为硅胶本身成本较高，将硅胶当做建材来处理还是浪费较大。

本领域技术人员长期以来渴望解决此技术问题——希望能将使用过的脱色硅胶再生进行重复利用。但国内外未见成功的报道案例，原因在于：脱色硅胶活化再生的方式、工艺条件不易掌握，具体例如：燃料的选择和加热方式难以掌握，温度过高容易导致胶晶体形变，丧失脱色功能；常规的煤、气加热因为燃料中含有硫、磷等化学成分都容易导致硅胶化学成分和结构变化，也会丧失脱色功能。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种脱色硅胶的再生炉以及再生方法。

本发明的具体技术方案是：一种硅胶再生炉，包括用于装填硅胶的立式炉体，其特征在于：所述的炉体上部设置提供热风的热风装置，所述的炉体下部设置排风机构，热风装置提供的热气流在炉体内腔自上而下经排风机构排出炉体。

一种硅胶再生方法，其特征在于：步骤为：

将硅胶装填在炉体中；

用木柴为燃料给硅胶加热，热气流从硅胶的最上方向最下方流动，然后由炉体底部排出炉体；

待炉体底部的热气流不含水汽和油份后停止加热，冷却出料既得产品。

本发明的利用这样的炉体就可以方便地实现再生方法，其工作原理是利用木柴在炉体上部燃烧加热，热气流向下流通，硅胶粘附的油品和酸碱等杂质因温度身高粘度降低而向下流动，排出了大量的油品，同时部分油品和有机物因受热挥发随气流经炉体下部的出风口排出，硅胶及其微孔内的油份、杂质都被排出后就可以进行重复利用，起到脱色的作用。而本发明的技术方案中利用木柴加热一是其加热温度本身低于煤炭和燃气，几乎所有的木柴加热温度都适合硅胶的再生；同时木柴本身燃烧后都是碳质而很少挥发大分子有机物，不会有硫、磷等活泼的无机物挥发，避免了硅胶在受热条件下与其它化学物质接触发生化学转化。当然，由上述分析可见：利用本发明的炉体，采用纯净的天然气、煤气或者电加热也是可以的。

更重要的是：采用从上而下的加热方式是有其特殊作用和意义的，这样就杜绝了硅胶中分离出来的油份和有机物回流到燃料上燃烧、分解，对硅胶产生化学影响。因此本发明能够保证硅胶的再生活化效果，解决了本领域技术人员长期以来未曾解决的技术难题。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2为图1中的A-A向剖视图。

具体实施方式

如图1、2所示的一种硅胶再生炉，包括用于装填硅胶的立式炉体10，为了能装料和出料，炉体10上可以利用任何现有的方式或者等效手段设置进料出料的结构。改进在于：所述的炉体10上部设置提供热风的热风装置，热风装置也可以是任何现有的实施方式或者结构，例如电加热的空气加热器等，或者用风机将木柴或者纯净燃气等燃料的热风进行鼓风输送的结构。所述的炉体10下部设置排风机构，例如设置排风口或者排出风管。只要整体构成热风装置提供的热气流在炉体10内腔自上而下经排风机构排出炉体10的结构即可。甚至可以是排风口的抽风机构抽气，炉体10上部仅开设进风口实现本发明的技术方案，也就是排风口在排风的同时也构成热风装置的部分。热风装置可以是燃料燃烧室或加热室位于炉体10内的结构，也可以是先形成热风，然后输送到炉体10内的结构。至于要保证硅胶稳定地处于炉体10内则也是很多种方式可以实现的，例如在炉体内设置多层带孔的板体或者设置金属丝网用于支撑硅胶等。

本发明能避免从硅胶分离出来的油份或者有机物质回流到燃料或者加热设备上受热分解而与受热的硅胶发生化学反应，导致硅胶的再生活化失败。当然，最好是所述的热风装置的加热避免采用煤炭等组成比较复杂的燃料燃烧后的热气流直接与硅胶接触。

对于排风机构和热风装置的进一步的改进是：

所述的排风机构包括设置在炉体10底部用于支撑硅胶的挡板14，挡板14上设置供气流通过的通孔，挡板14下方连接竖向布置的下筒体16，下筒体16下端连接可开启的下端盖17，下筒体16中部连接排气管18。这样的结构中，受热后流动性增加的油份或者在气流中冷凝下来的油份因重力作用会聚集在下筒体16的底部，这样只要稍微将下端盖17稍微打开一个小缝隙，即可排出和收集油份进行处理或者回收利用，同时热气流通过排气管18排出炉体10，甚至排气管18内的冷凝油份也能回流到下筒体16排出和收集，设备使用很方便。这样的下筒体16和下端盖17最常见的例如采用法兰盘的连接方式，旋松连接螺母即可收集油份。

所述的炉体10顶部中间位置设置硅胶加料筒2，热风装置包括位于炉体10内腔上部的燃料燃烧室和进风机构，进风机构包括风机4，风机4的出风管3连接到硅胶加料筒2中间位置；硅胶加料筒2竖向布置、出风管3水平布置。这样的尺寸较粗的硅胶加料筒2便于装填硅胶到炉体10内，硅胶加料筒2可以用例如图1所示的法兰连接的上盖1或者其它方式进行封闭，目的是保证不干扰气流的流向，也即是避免热气流从硅胶加料筒2冒出。燃料燃烧室位于炉体10上部，可以避免热量的损失，新鲜空气向下吹的设置保证燃烧充分，不会有燃料燃烧不充分的积炭情况，并且本发明的出风管3与硅胶加料筒2垂直布置，硅胶加料筒2位于燃烧室正上方的结构还可以使新鲜空气在硅胶加料筒2内被遮挡和分散更均匀地分布到燃烧室内，促进燃料燃烧。

最好是所述的排风机构和热风装置都采用优选的结构，也就是所述的炉体10顶部中间位置设置硅胶加料筒2，热风装置包括位于炉体10内腔上部的燃料燃烧室和进风机构，进风机构包括风机4，风机4的出风管3连接到硅胶加料筒2中间位置；硅胶加料筒2竖向布置、出风管3水平布置；同时所述的排风机构包括设置在炉体10底部用于支撑硅胶的挡板14，挡板14上均匀设置供气流通过的通孔，挡板14下方连接竖向布置的下筒体16，下筒体16下端连接可开启的下端盖17，下筒体16中部连接排气管18。

这样热风装置和排风机构都采用了优选的结构，设备热效率高，使用也很方便，例如木柴燃烧可以更充分。

更进一步的改进是：所述的炉体10下端呈倒锥形，所述的挡板14呈锥壳状，挡板14下端径向尺寸大于炉体10下端径向尺寸，挡板14的炉体10下方一侧沿径向设置一个手柄15。炉体10的下端呈倒锥形，配合下筒体16也就是下端为漏斗形，这样便于热气流向下汇集排除，避免炉体内部出现气流或者油份积存的死角。而锥壳状挡板14与手柄15的组合类似于一个伞形，这样挡板14自然状态即可稳定地落在炉体10下端的内腔，而无需特殊的固定或者连接设置，并且挡板14周边形成了环形的缝隙，便于油份的向下流动，杜绝了积存油份的死角，硅胶再生更彻底。更为巧妙的是，再生完成后需要出料时，只需要搬动手柄15或者向上推动手柄15硅胶即可由挡板14边缘经下筒体16排出炉体，方便地进行出料。既减少出料的劳动强度，也避在炉体10侧壁开孔进行出料等，而且，上推挡板14后，检修人员经下筒体16即可进入炉体10内部检修，方便实用。

进一步的，结合图1、2所示，所述的炉体10顶部呈锥形，燃料燃烧室由炉体10内腔上部设置的带孔的通气孔板7和炉体10顶部内壁构成，通气孔板7与炉体10内壁固接，通气孔板7中部设置便于装填硅胶的沉孔，沉孔由可开启的圆板11遮盖，圆板11上均布通孔；炉体10顶部设置燃料加料口5，燃料加料口5与风机4相对布置。补充燃料可以延长加热时间，使得炉体10的硅胶处理量增大，提高生产效率和热利用率。而燃料加料口5的设置可以避免利用炉体10正上部的硅胶加料筒2添加燃料，也就避免添加燃料时被烫伤，加料操作更方便。而燃料加料口5与风机4相对布置可以避免设备干涉，也避免加燃料的渣块、粉末接触风机4。风机4为了布置方便通常通过固定在炉体10外壁的支架6固定安装。

文中为了通气的通孔尺寸没有严格要求，只是要同时兼顾支撑硅胶颗粒或者燃料的功能选择即可，通常通气孔板7上的通孔孔径10mm左右，挡板14上的通孔孔径则根据待加工的硅胶粒径确定，通常为8～16mm，也就是比硅胶的粒径要粗，这样靠多个硅胶颗粒的堆积挡在孔口防止硅胶继续下落，同时颗粒之间的间隙更容易流通气流。而不能较硅胶粒径细，避免单颗硅胶堵住孔口。所述炉体10由金属炉壁9和隔热层的内壁8构成，这样减少热量散失。并且炉体10下部设置支架13将炉体10支撑，便于下筒体16的设置和油份的回收，当然，在没有支架13的情况下，采用砖砌支撑台支撑炉体10也是常用的结构。

总结来说利用本发明的再生炉进行硅胶再生和活化的方法步骤包括为：

将硅胶装填在炉体中；

用木柴为燃料给硅胶加热，热气流从硅胶的最上方向最下方流动，然后由炉体底部排出炉体；

待炉体底部的热气流不含水汽和油份后停止加热，冷却出料既得产品。

最好是：所述的木柴为干燥的、低含油量的木柴。通常除了松柏之外的树木含油量都较低。这样避免燃料木柴中的油性物质挥发污染硅胶或者使硅胶发生化学反应。

为使本领域技术人员更确切地了解本发明的技术内容和效果，以炉体10的内径0.6m、高度1.35m，单次处理量0.5m³的再生炉体为例，介绍硅胶再生的具体操作说明：

打开下部的下端盖17，检查和调整里面的锥形挡板14，使其处于与炉体10轴芯重合的位置，也就是挡在炉体10下端内部的中间位置。

打开上盖1，把炉体10内的圆板11拿出来。

装填废硅胶，通常先装粒径在4～8mm的粗硅胶，再装粒径在0.25～2mm的细硅胶；同时最好上部是硅胶颗粒上的微孔孔径较细的细孔硅胶、下部为粗孔硅胶，确保油份向下流通较为通畅，同时细孔硅胶因为分离油份难度大所以离热源较近，保证再生效果。因为硅胶上本身是具有很多微孔结构的，所以即使只装细孔硅胶热量也能传递并实现再生，只是再生的加热时间需要延长。硅胶装到最上侧离通气孔板7约50MM为宜，避免硅胶直接与火焰和通气孔板7接触，装好后，把圆板11放回盖好，关闭上盖1。

盖好下端盖17，上两或三颗螺栓就行了，用手上好就好，不宜上得太紧，以便旋松。

点火时先用有油的废物等易燃物把火引燃，加入木柴，同时启动风机4。木柴一次不宜加得太多，避免在炉体10内引起烟雾和燃烧不充分。

燃烧约30分钟后，把下端盖17的螺栓慢慢松动，直到下端盖17处仍有缝隙但不出烟为止，这样的缝隙便于油份流出。

此时很快就会有油从下端盖17边沿流出，用容器接好，继续加热直到下端盖17边沿不出油为止。在下端盖17处出油期间，有烟雾出来，则把螺栓紧适当拧紧，但也不能过紧，以免影响油液流出。

在燃烧过程中，注意添加木柴，每隔10～15分钟观察一下；中途不能停止燃烧加热，大约1小时后下端盖17处的烟雾减少变为白颜色后说明烟雾主要是水蒸气，几乎没有油气；就可以停风机4，当然，适当延长加热时间也是可以的，通常待炉体10内木柴燃尽。

停机后，如果当时不用，需要把下端盖17上的所有螺栓上紧，其余的开口也要封闭，保持炉体10内腔不进入空气，避免硅胶受潮，影响脱色效果。

或者待硅胶冷却后即可打开下端盖17把再生后的硅胶从下部放出。如果直接出料或者带适当高于室温出料则要借助工具，避免烫伤。

再生后的硅胶与使用前产品(也就是未使用时的新硅胶产品)的主要性能指标没有明显变化，符合使用要求，具体数据如表1所示：

表1：ZCX-I柱层层析硅胶产品使用前和再生后的主要性能指标

本发明的技术处理硅胶时，在木柴燃烧过程中，硅胶中所含的油、酸性、油泥、水分进行分解、挥发随烟雾排出，从而达到硅胶回收的目的。可将现有的硅胶和与硅胶性质类似的产品进行活化再生，显著降低产品使用成本。具有显著的经济效益和环保效益。至于木柴加热产生的灰分混入到硅胶中则对硅胶的性能没有明显影响，因为灰分主要为碱性物质或者惰性的盐类，而油品脱色回收过程中在脱色中部有过滤装置，所以不会对油品和回收和使用造成影响。

Claims (10)

1.一种硅胶再生炉，包括用于装填硅胶的立式炉体(10)，其特征在于：所述的炉体(10)上部设置提供热风的热风装置，所述的炉体(10)下部设置排风机构，热风装置提供的热气流在炉体(10)内腔自上而下经排风机构排出炉体(10)。

2.根据权利要求1所述的硅胶再生炉，其特征在于：所述的排风机构包括设置在炉体(10)底部用于支撑硅胶的挡板(14)，挡板(14)上设置供气流通过的通孔，挡板(14)下方连接竖向布置的下筒体(16)，下筒体(16)下端连接可开启的下端盖(17)，下筒体(16)中部连接排气管(18)。

3.根据权利要求1所述的硅胶再生炉，其特征在于：所述的炉体(10)顶部中间位置设置硅胶加料筒(2)，热风装置包括位于炉体(10)内腔上部的燃料燃烧室和进风机构，进风机构包括风机(4)，风机(4)的出风管(3)连接到硅胶加料筒(2)中间位置；硅胶加料筒(2)竖向布置、出风管(3)水平布置。

4.根据权利要求3所述的硅胶再生炉，其特征在于：所述的排风机构包括设置在炉体(10)底部用于支撑硅胶的挡板(14)，挡板(14)上均匀设置供气流通过的通孔，挡板(14)下方连接竖向布置的下筒体(16)，下筒体(16)下端连接可开启的下端盖(17)，下筒体(16)中部连接排气管(18)。

5.根据权利要求4所述的硅胶再生炉，其特征在于：所述的炉体(10)下端呈倒锥形，所述的挡板(14)呈锥壳状，挡板(14)下端径向尺寸大于炉体(10)下端径向尺寸，挡板(14)的炉体(10)下方一侧沿径向设置一个手柄(15)。

6.根据权利要求5所述的硅胶再生炉，其特征在于：所述的炉体(10)顶部呈锥形，燃料燃烧室由炉体(10)内腔上部设置的带孔的通气孔板(7)和炉体(10)顶部内壁构成，通气孔板(7)与炉体(10)内壁固接，通气孔板(7)中部设置便于装填硅胶的沉孔，沉孔由可开启的圆板(11)遮盖，圆板(11)上均布通孔；炉体(10)顶部设置燃料加料口(5)，燃料加料口(5)与风机(4)相对布置。

7.一种硅胶再生方法，其特征在于：步骤为：

将硅胶装填在炉体中；

用木柴为燃料给硅胶加热，热气流从硅胶的最上方向最下方流动，然后由炉体底部排出炉体；

待炉体底部的热气流不含水汽和油份后停止加热，冷却出料既得产品。

8.根据权利要求7所述的硅胶再生方法，其特征在于：所述的木柴为干燥的、低含油量的木柴。

9.根据权利要求7所述的硅胶再生方法，其特征在于：所述的气流流向由炉体顶部用风机向炉内吹风、炉体底部设置出风口实现。

10.根据权利要求7所述的硅胶再生方法，其特征在于：所述的炉体出口的气流中的油份进行回收处理。

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