CN220940633U - 一种纳米粉体表面改性流化床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种纳米粉体表面改性流化床，包括：床体，所述床体设有沉降室、加热混合室和气固分离室。沉降室、加热混合室和气固分离室依次排列设置并相互连通。沉降室具有气体进口。加热混合室具有粉体进料口和改性剂进口。气固分离室具有粉体出口。气体进口能够通入氮气，使所述床体内形成氮气环境，并使床体内形成流动，使得粉体能够依次流经加热混合室和气固分离室。生产过程中在粉体进料口通入粉体原料，在改性剂进口通入改性处理剂，使粉体原料和改性处理剂在加热混合室中加热混合。完成改性处理的粉体成品则能够通过气固分离室的粉体出口排出。

Description

一种纳米粉体表面改性流化床

技术领域

本实用新型涉及粉体制备技术领域，特别涉及一种纳米粉体表面改性流化床。

背景技术

由于气相二氧化硅内部的聚硅氧和外表面存在的活性硅羟基，尤为吸附水，使其呈亲水性，在有机相中难以湿润和分散。而且，由于其表面存在羟基，表面能较大，聚集体总倾向于凝聚，因而产品的应用性能受到影响。因此，纳米气相二氧化硅的生产过程中需要通过流化床进行改性处理，以改善其应用效果，提高附加值，拓展应用领域。

现有技术中，纳米气相二氧化硅粉体一般采用反应釜对生产原料进行间歇式的搅拌加热混合处理，但这些反应釜的处理量小，生产效率低，无法实现连续化、规模化生产，且能耗高，产品夹杂大颗粒，质量不够稳定。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种纳米粉体表面改性流化床，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：

一种纳米粉体表面改性流化床，包括：床体，所述床体设有沉降室、加热混合室和气固分离室；

所述沉降室、加热混合室和气固分离室依次排列设置并相互连通，所述沉降室具有气体进口，所述加热混合室具有粉体进料口和改性剂进口，所述气固分离室具有粉体出口。

本实用新型所提供的针对粉体改性处理进行设计的纳米粉体表面改性流化床，至少具有如下的有益效果：所述气体进口能够通入氮气，使所述床体内形成氮气环境，并使床体内形成流动，使得粉体能够依次流经所述加热混合室和气固分离室。生产过程中在所述粉体进料口通入粉体原料，在所述改性剂进口通入改性处理剂，使粉体原料和改性处理剂在所述加热混合室中加热混合。完成改性处理的粉体成品通过所述气固分离室的粉体出口排出。

作为上述技术方案的进一步改进，所述床体整体呈轴向沿上下延伸的变径圆柱筒形状，所述沉降室、加热混合室和气固分离室由下往上依次排列设置。

作为上述技术方案的进一步改进，所述气固分离室的直径大于所述加热混合室的直径，所述加热混合室的直径大于所述沉降室的直径。

作为上述技术方案的进一步改进，所述加热混合室和气固分离室以及沉降室之间均呈圆锥形过渡。

作为上述技术方案的进一步改进，所述加热混合室的筒壁具有保温层，所述加热混合室内设置有加热元件。

作为上述技术方案的进一步改进，所述沉降室具有排渣口，所述排渣口设于所述沉降室的底部。

作为上述技术方案的进一步改进，所述气体进口朝上设置，所述沉降室具有设于所述气体进口上方的气流分布器。

作为上述技术方案的进一步改进，所述粉体进料口和改性剂进口均与所述加热混合室的内壁相切。

作为上述技术方案的进一步改进，所述改性剂进口有多个，所述改性剂进口向下倾斜设置，多个所述改性剂进口绕周向均匀分布。

作为上述技术方案的进一步改进，所述床体还包括除尘室，所述除尘室设于所述气固分离室的上侧并与其连通，所述除尘室设置有除尘装置，所述除尘装置具有尾气出口。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明；

图1是本实用新型所提供的纳米粉体表面改性流化床，其一实施例的结构示意图；

图2是本实用新型所提供的纳米粉体表面改性流化床，其一实施例的结构示意图；

图3是本实用新型所提供的纳米粉体表面改性流化床，其一实施例在粉体进料口处的截面示意图；

图4是本实用新型所提供的纳米粉体表面改性流化床，其一实施例在改性剂进口处的截面示意图。

图中：100、沉降室；110、气体进口；120、排渣口；130、气流分布器；200、加热混合室；210、粉体进料口；220、改性剂进口；230、电加热保温层；300、气固分离室；310、粉体出口；320、观察窗；400、除尘室；410、除尘腔；411、尾气出口；412、除尘装置；420、反吹缓冲腔；421、反吹气口；422、脉冲反吹电磁阀。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，如果具有“若干”之类的词汇描述，其含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1至图4，本实用新型的纳米粉体表面改性流化床作出如下实施例：

一种纳米粉体表面改性流化床，包括：床体。所述床体具有依次排列设置的沉降室100、加热混合室200、气固分离室300和除尘室400。

所述沉降室100、加热混合室200、气固分离室300和除尘室400相互连通。

所述沉降室100具有气体进口110，所述加热混合室200具有粉体进料口210和改性剂进口220，所述气固分离室300具有粉体出口310，所述除尘室400具有尾气出口411。

在实际使用时，在所述气体进口110通入氮气，使所述床体内形成氮气环境。在所述粉体进料口210通入粉体原料，在所述改性剂进口220通入改性处理剂，使粉体原料和改性处理剂在所述加热混合室200中加热混合。完成改性处理的粉体成品通过所述气固分离室300的粉体出口310排出。

在本实施例中，所述床体整体呈变径圆柱筒形状。所述床体的轴向沿上下方向延伸。所述沉降室100、加热混合室200、气固分离室300和除尘室400由下往上依次排列设置。所述沉降室100、加热混合室200和气固分离室300均呈圆柱筒形状，所述沉降室100、加热混合室200和气固分离室300均同轴设置。相对于箱体形状的反应釜，所述床体的内腔呈圆柱形状，粉体和改性处理剂不容易堆积和残留在角部，提高出产率，同时避免残留影响改性效果，提高改性成品的质量。

在本实施例中，所述床体呈上粗下细形状。所述气固分离室300的直径大于所述加热混合室200的直径，所述加热混合室200的直径大于所述沉降室100的直径。所述加热混合室200和气固分离室300之间呈圆锥形过渡，所述加热混合室200和沉降室100之间呈圆锥形过渡。

所述除尘室400设置有除尘装置412，所述除尘室400设于所述气固分离室300的上侧或旁侧，所述除尘室400的形状和位置可以根据所述除尘装置412的类型和形状来设置。

在本实施例中，所述除尘室400包括：除尘腔410和反吹缓冲腔420。

所述尾气出口411与所述除尘腔410相连通。所述除尘装置412包括：袋笼和滤袋。多个所述袋笼排列设置于所述除尘腔410内，所述滤袋一一对应设置于所述袋笼内。所述反吹缓冲腔420具有反吹气口421，并与所述除尘腔410通过脉冲反吹电磁阀422相连通。

除本实施例中的袋式除尘器外，所述除尘装置412还可以采用脉冲反吹外滤式除尘器。

参照附图，所述反吹缓冲腔420设于所述除尘腔410的上侧，所述尾气出口411穿过所述反吹缓冲腔420与所述除尘腔410相连通。在实际使用时，反应尾气通入除尘腔410内后，通过袋笼中的滤袋进行过滤处理。经处理后的尾气再从所述尾气出口411排出。在尾气处理过程中，将反吹气体从所述反吹气口421通入所述反吹缓冲室内，再通过脉冲反吹电磁阀422控制实现定时反吹除尘。

所述粉体出口310设置于所述气固分离室300的侧面下端。所述气固分离室300的侧面还设置有观察窗320。所述观察窗320与所述粉体出口310设置于所述气固分离室300的相对两侧为佳。通过所述观察窗320能够对气固分离室300进行观察，根据粉体情况进行粉体成品的排出。

在本实施例中，为达到最佳气固分离效果，所述加热混合室200的直径与所述气固分离室300的直径之比为1:2至2.5为佳，所述加热混合室200和气固分离室300之间的同心圆锥过渡的斜度为45度左右为佳。

所述加热混合室200的筒壁具有电加热保温层230。所述电加热保温层230内设置有电加热元件。当粉体和改性处理剂进入到所述加热混合室200后，控制所述加热混合室200内的温度处于200至400摄氏度的调节范围内，使分体和改性处理剂能够在高温环境下混合反应。

所述粉体进料口210和改性剂进口220均设于所述加热混合室200的侧壁。所述粉体进料口210和改性剂进口220均与所述加热混合室200的内壁相切。粉体原料通过所述粉体进料口210之后、以及改性处理剂通入所述改性剂进口220之后，能够形成漩流，使得粉体原料与改性处理剂能够更充分地混合，提高改性处理的稳定性。

在本实施例中，所述改性剂进口220的数量为三个，三个所述改性剂进口220绕所述加热混合室200的周向均匀分布。在垂直于上下方向的投影面上，所述粉体进料口210的切向与所述改性剂进口220的切向相反，使得所述粉体进料口210形成的旋流与所述改性剂进口220形成的旋流方向相反，使得分料与改性处理剂能够更充分地接触混合。

进一步地，所述粉体进料口210设于所述加热混合室200的底部，所述改性剂进口220设置于所述加热混合室200的中部，所述改性剂进口220向下倾斜约10度为佳。

在进一步的实施例中，所述沉降室100的底部设置有排渣口120。改性处理中生成的粒径小的合格产品能够往上排出，而大颗粒在自重作用下可以沉降至所述沉降室100的底部，通过所述排渣口120定时排出，减少大颗粒的影响，提高产品质量，使其使用性能更加稳定。

为实现粉料的大、小颗粒分离效果，所述加热混合室200的直径与所述沉降室100的直径比为2:1为佳，所述加热混合室200和沉降室100之间的同心圆锥过渡的斜度为30度左右为佳。

所述气体进口110朝上设置。在改性处理中，通过所述气体进口110往所述床体内通入氮气和水蒸气，实现改性产品的脱酸处理。所述沉降室100内设置有气流分布器130。所述气流分布器130设置于所述气体进口110的上方。

气流分布器130，或称气体分布器，是一种用来调节和均与分布气体的装置，其作用类似于一个气体流量调节器，可以控制气体流量和方向，使气体在特定区域内均匀分布。气体分布器通常由进气口、出气口和分布管道组成。进气口用于引入气体，而出气口则用于排出气体。分布管道则起到了将气体均匀分布到各个出气口的作用。这些出气口可以是固定的，也可以是可调节的，以满足不同场合的需要。

气体分布器的工作原理是通过控制进气口和出气口的开启程度来调节气体流量，并通过分布管道将气体分散到各个出气口。在进气口和出气口之间，通常还会设置一些过滤器和调节阀，以确保气体的纯净性和稳定性。

进一步地，所述气体进口110可拆卸安装有雾化喷嘴。所述雾化喷嘴能够将氮气和水蒸气喷洒呈喷雾状，避免水蒸气在所述气体进口110处凝结。可拆卸的雾化喷嘴定期更换避免堵塞情况影响生产质量。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下还可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，这些变化、修改、等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种纳米粉体表面改性流化床，其特征在于：包括：床体，所述床体设有沉降室、加热混合室和气固分离室；

所述沉降室、加热混合室和气固分离室依次排列设置并相互连通，所述沉降室具有气体进口，所述加热混合室具有粉体进料口和改性剂进口，所述气固分离室具有粉体出口。

2.根据权利要求1所述的纳米粉体表面改性流化床，其特征在于：所述床体整体呈轴向沿上下延伸的变径圆柱筒形状，所述沉降室、加热混合室和气固分离室由下往上依次排列设置。

3.根据权利要求2所述的纳米粉体表面改性流化床，其特征在于：所述气固分离室的直径大于所述加热混合室的直径，所述加热混合室的直径大于所述沉降室的直径。

4.根据权利要求3所述的纳米粉体表面改性流化床，其特征在于：所述加热混合室和气固分离室以及沉降室之间均呈圆锥形过渡。

5.根据权利要求2所述的纳米粉体表面改性流化床，其特征在于：所述加热混合室的筒壁具有保温层，所述加热混合室内设置有加热元件。

6.根据权利要求2所述的纳米粉体表面改性流化床，其特征在于：所述沉降室具有排渣口，所述排渣口设于所述沉降室的底部。

7.根据权利要求2所述的纳米粉体表面改性流化床，其特征在于：所述气体进口朝上设置，所述沉降室具有设于所述气体进口上方的气流分布器。

8.根据权利要求2所述的纳米粉体表面改性流化床，其特征在于：所述粉体进料口和改性剂进口均与所述加热混合室的内壁相切。

9.根据权利要求8所述的纳米粉体表面改性流化床，其特征在于：所述改性剂进口有多个，所述改性剂进口向下倾斜设置，多个所述改性剂进口绕周向均匀分布。

10.根据权利要求2所述的纳米粉体表面改性流化床，其特征在于：所述床体还包括除尘室，所述除尘室设于所述气固分离室的上侧并与其连通，所述除尘室设置有除尘装置，所述除尘装置具有尾气出口。