CN2767419Y - 用稻壳烧制纳米二氧化硅的装置 - Google Patents

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本实用新型涉及一种用稻壳烧制纳米二氧化硅的装置。焚烧容器的一端上部设有与稻壳库连接的物料孔，焚烧容器的另一端设有出料口、连接烟囱的出烟口；焚烧容器内设置使物料从物料孔移到出料口的螺旋推动器；的焚烧容器套有连接液体供给装置的热交换外套。通过调节螺旋推动器的电机转速、通过热交换外套和空心轴的水流速度，控制稻壳的焚烧温度在600℃以下，能连续化生产，大量处理稻壳，使焚烧容器内的稻壳灰迅速离开高温环境，保证生产出稻壳灰中的二氧化硅为纳米结构。

Description

用稻壳烧制纳米二氧化硅的装置
技术领域
本实用新型涉及一种焚烧容器，特别是一种用稻壳烧制纳米二氧化硅的装置。
技术背景
农业副产品稻壳的数量巨大，仅我国每年就有超过400万吨。但到目前为止，稻壳仍未找到很好的开发利用途径。稻壳中含有大约12％的二氧化硅，如果燃烧稻壳时能够保持这种二氧化硅的无定形状态，则将形成一种宝贵的可再生的纳米矿物资源。目前的一些稻壳利用技术将稻壳主要用作热源，在燃烧稻壳时鼓入空气，尽量提高燃烧温度。这样得到的稻壳灰，由于焚烧时的温度太高，其二氧化硅呈结晶状态，基本已无实际利用价值。1993年8月26日日本人杉田修一在中国申请了“生产活性稻壳灰的装置”的发明专利(申请号为93116790.6)，其公开的间歇式焚烧装置，简单易行，不需要电、燃气或任何其它燃烧热源，是一种可较大规模实现工业化生产稻壳灰的方法。但这一技术方案事实上存在有三个方面的缺陷：一是稻壳堆积碳化和灰化时，其中的热量没有得到有效地导出，积聚在内部造成焚化温度仍然过高，达700～750℃，大量研究表明，稻壳焚烧温度超过600℃时，其化学活性是不高的；二是为了避免热量大量积聚，稻壳堆积的锥形堆体积不能过大，每次焚烧的稻壳量仅几百公斤，生产规模受到限制；三是生产稻壳灰时，稻壳的热量没有得到任何利用，造成能源的浪费。因此这类稻壳焚烧装置需作根本性的改进，以降低稻壳焚烧时的温度，提高稻壳灰中二氧化硅的活性。中国专利“一种稻壳焚烧装置及其产出的纳米结构SiO2稻壳灰(申请号为：200410026459.5)”则没有解决稻壳烧制的连续性问题，故产量低、能量因间歇运作而有较大损耗、已烧好的稻壳没有及时离开高温环境故没有快速冷却，仍有可能失去宝贵的无定形特征。此外，该专利要求“容器底板上分布的小孔小于稻壳的尺寸”，而当稻壳成为灰烬时，这样的“小孔”不足以避免稻壳灰的流失。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用稻壳烧制纳米二氧化硅的装置，其可以控制稻壳焚烧温度、连续运作、焚烧过程所产生的热能可再利用、烧制好的成品能迅速离开高温环境得到迅速冷却，并能规模化生产得到含纳米二氧化硅的稻壳灰。
本实用新型的用稻壳烧制纳米二氧化硅的装置结构如下：
焚烧容器的一端上部设有与稻壳库连接的物料孔，稻壳以重力自流的方式从稻壳库进入该焚烧容器，焚烧容器的另一端设有出料口、连接烟囱的出烟口；焚烧容器内设置使物料从物料孔移到出料口的螺旋推动器；的焚烧容器外套有连接液体供给装置的热交换外套，液体供给装置使液体通过热交换外套而带走焚烧容器的热量；
一个螺旋推动器置于该焚烧容器内，该螺旋推动器通过调速电机及其减速器带动，通过该螺旋推动器可以使焚烧容器内物料从物料孔移到出料口；
进一步的设计是焚烧容器的物料孔下方设有点火口和鼓风口，鼓风口连接鼓风机。
使用时，稻壳从稻壳库自流进入焚烧容器的物料孔，开动螺旋推进器将稻壳带入焚烧容器内，稻壳将螺旋推进器埋住，可以用机油从点火口点燃稻壳。
开动螺旋推动器，开动液体供给装置使液体通过焚烧容器的热交换外套和螺旋推动器的空心轴。
调节电机转速、调节通过热交换外套和空心轴的水流速度，控制稻壳在焚烧容器内的焚烧温度在600℃以下，并使稻壳自燃成灰后迅速离开焚烧容器，并可进一步采取急冷措施，所获得的稻壳灰的二氧化硅为纳米结构，多为50nm左右的疏松粘聚颗粒，含量超过90％。
从热交换外套和空心轴流出来的液体具有较高的温度，可作它用。
本实用新型与现有技术相比，具有显著效果：
由于设置了热交换外套和空心轴，通过液体将焚烧容器和螺旋推动器的热带出，可有效控制内部焚烧温度在600℃以下，并通过螺旋推动器使成品迅速脱离高温环境并加以冷却，确保生产出来的稻壳灰中的二氧化硅为纳米结构；同时将稻壳焚烧过程产生的热量有效带走利用；本实用新型能连续化生产，可大量处理农业生产中废弃的稻壳，变废为宝，有效地解决了稻壳堆积体积受限制等问题。
本实用新型的稻壳焚烧容器所产出的稻壳灰经测定，其化学组成与对比样硅灰(青海省青山机械厂产凝聚硅灰)接近，其中二氧化硅都占90％左右，X-射线衍射图与硅灰衍射图也几乎完全一致，均无明显的晶态二氧化硅衍射峰。表明本实用新型稻壳焚烧容器所产出稻壳灰中的二氧化硅确为纳米状态。
将本实用新型的所生产的稻壳灰与硅酸盐水泥熟料∶高炉矿渣∶粉煤灰∶石膏按5～10％∶15～30％∶20～30％∶20～50％∶5～10％∶3～4％(重量百分比)的比例配合入磨粉磨，粉磨细度控制为80微米方孔筛筛余＜1％控制颗粒分布使特征粒径为25～33微米，制成的高抗冲击掺合料作混凝土掺合料时可等量替代水泥50％以上，配制出大流动度、需水量低、高抗折(高冲击)的高性能混凝土，可以广泛用于高速公路和军事工程的C50以上混凝土。
附图说明
附图1为本实用新型装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
如图1所示的本实用新型的一个具体实施例，有一个卧式管状焚烧容器9，该焚烧容器9的一端上部开有物料孔并与稻壳库1连接，稻壳可以重力自流的方式从稻壳库1通过闸门2进入该焚烧容器9的物料孔，焚烧容器9的另一端设有出料口14和出烟口，出烟口连接烟囱17。
螺旋推动器11、12置于该焚烧容器9内，该螺旋推动器11、12通过调速电机5及其减速器6带动，通过该螺旋推动器11、12可以使焚烧容器9内粒状物料从物料孔移到出料口。
焚烧容器9外靠出料口14端约2/3段设有热交换外套16，热交换外套的两端分别连接进水管15和出水管10。
螺旋推动器11、12的中心轴12为空心轴，其中空管的两端分别连接进水管15和出水管4。
焚烧容器9的物料孔下方设有鼓风口8，鼓风口8连接鼓风机7，鼓风口9又作点火口和检修口。
出料口14连接有接料斗13。
使用时，稻壳从稻壳库1自流进入焚烧容器9的物料孔，开动调速电机5通过减速器6和传动轮2驱动螺旋推进器12、11，将稻壳带入焚烧容器9内，稻壳将螺旋推进器12、11埋住，在投入使用时用机油从点火口点燃稻壳。
开动液体供给装置使液体从进水管15进入热交换外套16和螺旋推动器的空心轴12的中空管。
出水管10和4连接到热利用设备，出料斗13下方安装物料输送带，在焚烧容器内安装测温装置。
调节电机5的转速、调节通过热交换外套16和空心轴12中空管的水流速度，控制稻壳在焚烧容器内的焚烧温度在600℃以下，并使稻壳自燃成灰后迅速离开焚烧容器，所获得的稻壳灰的二氧化硅为纳米结构，50nm左右的疏松粘聚颗粒含量超过90％。

Claims (3)

1、一种用稻壳烧制纳米二氧化硅的装置，其特征在于：焚烧容器的一端上部设有与稻壳库连接的物料孔，焚烧容器的另一端设有出料口、连接烟囱的出烟口；焚烧容器内设置使物料从物料孔移到出料口的螺旋推动器，所述螺旋推动器的中心轴为空心轴；焚烧容器外套有连接液体供给装置的热交换外套。
2、如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的焚烧容器的物料孔下方设有连接鼓风机的鼓风口。
3、如权利要求1或所述的装置，其特征在于：所述的螺旋推动器由调速电机及其减速器带动。
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