RU2059574C1 - Hollow glass micro spheres production method - Google Patents

Hollow glass micro spheres production method Download PDF

Info

Publication number
RU2059574C1
RU2059574C1 SU925041215A SU5041215A RU2059574C1 RU 2059574 C1 RU2059574 C1 RU 2059574C1 SU 925041215 A SU925041215 A SU 925041215A SU 5041215 A SU5041215 A SU 5041215A RU 2059574 C1 RU2059574 C1 RU 2059574C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flotation
separation
microspheres
separator
separation chamber
Prior art date
Application number
SU925041215A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Викторович Будов
Александр Викторович Косяков
Виталий Геннадьевич Калыгин
Федор Маркович Филипков
Александр Дмитриевич Ишков
Original Assignee
Владимир Викторович Будов
Александр Викторович Косяков
Виталий Геннадьевич Калыгин
Федор Маркович Филипков
Александр Дмитриевич Ишков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Викторович Будов, Александр Викторович Косяков, Виталий Геннадьевич Калыгин, Федор Маркович Филипков, Александр Дмитриевич Ишков filed Critical Владимир Викторович Будов
Priority to SU925041215A priority Critical patent/RU2059574C1/en
Priority to PCT/RU1996/000118 priority patent/WO1997042127A1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2059574C1 publication Critical patent/RU2059574C1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00—Other methods of shaping glass
    • C03B19/10—Forming beads
    • C03B19/107—Forming hollow beads
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00—Other methods of shaping glass
    • C03B19/10—Forming beads
    • C03B19/1005—Forming solid beads
    • C03B19/102—Forming solid beads by blowing a gas onto a stream of molten glass or onto particulate materials, e.g. pulverising
    • C03B19/1025—Bead furnaces or burners

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: inorganic fine-dispersion fillers production, that is production of hollow glass micro spheres used in chemical, shipbuilding, aircraft industries. SUBSTANCE: method provides for continuous feeding of initial glass powder into gas burner torch of former, formed particles cooling by gas-air stream, their separation from gas-air stream in first separator, flotation-settling separation of formed particles in separating chamber for solid particles and hollow glass micro spheres, convective drying of hollow glass micro spheres with their following separation from drying agent in second separator. As drying agent they use gas-air stream from first separator. Flotation-settling separation of formed particles is exercised in continuous mode and discharge of hollow glass micro spheres from separation chamber is made separately by zones located along length of separation chamber, Clarified in separation chamber flotation liquid filtration and collection of settled on filter narrow fraction of hollow glass micro spheres is exercised. Waste drying agent is additionally subjected to scrubbing clearance by flotation liquid. Caught in first separator particles are removed from it and are introduced into separating chamber by wet method with flotation liquid. Wet hollow glass micro spheres are fed from separation chamber for drying is made by hydraulic transport and as transporting liquid dressing solution is used. As a version dressing solution is used as flotation liquid. EFFECT: method allows to decrease hollow glass micro spheres production power usage, harmful wastes discharge into atmosphere and to increased good product output. 8 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к неорганическим мелкодисперсным наполнителям, а именно полым стеклянным микросферам (ПСМ), которые могут быть использованы в химической, судостроительной, авиационной и других отраслях промышленности. The invention relates to inorganic fine fillers, namely hollow glass microspheres (PSM), which can be used in chemical, shipbuilding, aviation and other industries.

Известен способ получения ПСМ [1] включающий варку стекла, получение из него микропорошков, формование из них ПСМ в пламени газовоздушной горелки. Способ характеризуется невысоким выходом готового продукта, который составляет не более 85 об. Кроме того, способ не позволяет получать ПСМ со средней плотностью менее 0,4 г/см3, что является существенным недостатком.A known method of producing PSM [1] comprising glass melting, obtaining micropowders from it, molding of them PSM in a flame of a gas-air burner. The method is characterized by a low yield of the finished product, which is not more than 85 vol. In addition, the method does not allow to obtain PSM with an average density of less than 0.4 g / cm 3 , which is a significant drawback.

Известен способ получения полых стеклянных микросфер [2] включающий варку стекла, получение из него микропорошков, формование ПСМ в восходящем потоке нагретых газов, последующую химическую обработку микросфер. Рассматриваемое техническое решение имеет ряд недостатков, существенно снижающих его технико-экономические показатели. Использование химической обработки раствором серной кислоты снижает выход ПСМ в результате их активного взаимодействия с раствором. Способ в значительной степени усложняется необходимостью использования кислотостойкого оборудования, последующей нейтрализации отработанных растворов, а также требует больших затрат времени на проведение операций химической обработки и последующей отмывки микросфер. Это существенно снижает производительность всего процесса. A known method of producing hollow glass microspheres [2] including glass melting, obtaining micropowders from it, forming PSM in an upward flow of heated gases, subsequent chemical treatment of the microspheres. The considered technical solution has a number of disadvantages that significantly reduce its technical and economic indicators. The use of chemical treatment with a solution of sulfuric acid reduces the yield of PSM as a result of their active interaction with the solution. The method is greatly complicated by the need to use acid-resistant equipment, the subsequent neutralization of the spent solutions, and also requires a lot of time for chemical processing and subsequent washing of the microspheres. This significantly reduces the performance of the entire process.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения ПСМ [3] заключающийся в непрерывной подаче исходного стеклянного микропорошка в факел газовой горелки формователя, охлаждении отформованных частиц в газовоздушном потоке, их отделении от газовоздушного потока в первом сепараторе, флотационно-осадительном разделении отформованных частиц в разделительной камере на сплошные частицы и ПСМ, конвективной сушке ПСМ и отделении высушенных ПСМ от сушильного агента во втором сепараторе. Недостатками способа являются значительные энергозатраты, связанные с большими количествами энергоносителя (газа), используемого раздельно в процессах формования микросфер и их последующей сушки. После формования микросфер продукты сгорания газа с высокой температурой выбрасываются в атмосферу. Сухое разделение отформованных микросфер от газового потока с использованием циклона не обеспечивает эффективное улавливание ПСМ, существенная часть (до 20%) которых (наиболее легких и качественных) выбрасывается вместе с газовым потоком в атмосферу, что снижает общий выход готового продукта. Рассматриваемое техническое решение требует дополнительных затрат, связанных с пылеулавливанием и решением, в связи с этим, экологических проблем. The closest in technical essence and the achieved result is a method for producing PSM [3] consisting in the continuous supply of the original glass micropowder into the torch of the gas burner of the former, cooling the molded particles in the gas-air stream, their separation from the gas-air stream in the first separator, flotation-precipitation separation of the molded particles in a separation chamber for solid particles and PSM, convective drying of PSM and separation of dried PSM from a drying agent in a second separator. The disadvantages of the method are significant energy costs associated with large quantities of energy (gas), used separately in the processes of forming microspheres and their subsequent drying. After the formation of the microspheres, the products of gas combustion with high temperature are released into the atmosphere. The dry separation of the molded microspheres from the gas stream using a cyclone does not provide an efficient capture of PSM, a significant part (up to 20%) of which (the lightest and most high-quality) are emitted together with the gas stream into the atmosphere, which reduces the overall yield of the finished product. The considered technical solution requires additional costs associated with dust collection and solving, in connection with this, environmental problems.

Изобретение позволяет снизить энергозатраты на изготовление ПСМ, увеличить выход готовой продукции и уменьшить вредные выбросы (стеклянной пыли) в атмосферу. The invention allows to reduce energy consumption for the manufacture of PSM, increase the yield of finished products and reduce harmful emissions (glass dust) into the atmosphere.

Данный технический результат достигается тем, что в способе получения ПСМ, заключающемся в непрерывной подаче исходного стеклянного микропорошка в факел газовой горелки формователя, охлаждении отформованных частиц в газовоздушном потоке, их отделении от газовоздушного потока в первом сепараторе, флотационно-осадительном разделении отформованных частиц в разделительной камере на сплошные частицы и ПСМ, конвективной сушке ПСМ и отделении высушенных ПСМ от сушильного агента во втором сепараторе, согласно изобретения, в качестве сушильного агента используют газовоздушный поток из первого сепаратора. Флотационно-осадительное разделение отформованных частиц ведется в непрерывном режиме, а выгрузка ПСМ из разделительной камеры производится раздельно по зонам, расположенным по длине разделительной камеры. Производится фильтрация осветленной в разделительной камере флотационной жидкости и сбор осаждаемой на фильтре узкой фракции ПСМ. Отработанный сушильный агент дополнительно подвергается скрубберной очистке флотационной жидкостью. Уловленные в первом сепараторе частицы удаляются из него и вводятся в разделительную камеру мокрым способом флотационной жидкостью. Подача влажных ПСМ из разделительной камеры на сушилку производится гидротранспортом. В качестве транспоpтирующей жидкости при гидротранспорте влажных ПСМ из разделительной камеры на сушку может использоваться раствор аппрета. В качестве флотационной жидкости также может использоваться раствор аппрета. This technical result is achieved by the fact that in the method for producing PSM, which consists in the continuous supply of the initial glass micropowder into the torch of the gas burner of the former, cooling the molded particles in the gas-air stream, separating them from the gas-air stream in the first separator, flotation-precipitation separation of the molded particles in the separation chamber for solid particles and PSM, convective drying of PSM and separating the dried PSM from the drying agent in the second separator, according to the invention, as dryers of a new agent, a gas-air stream from the first separator is used. The flotation-precipitation separation of the formed particles is carried out continuously, and the PSM is unloaded from the separation chamber separately for zones located along the length of the separation chamber. The flotation liquid clarified in the separation chamber is filtered and the narrow fraction of PSM deposited on the filter is collected. Spent drying agent is additionally subjected to scrubber cleaning flotation fluid. Particles trapped in the first separator are removed from it and introduced into the separation chamber by the wet method by flotation liquid. The supply of wet PSM from the separation chamber to the dryer is carried out by hydraulic transport. A sizing solution can be used as a transporting fluid during hydrotransport of wet PSM from the separation chamber to drying. A sizing solution may also be used as flotation fluid.

Применение в качестве сушильного агента газовоздушного потока после формования ПСМ и отделения основного количества отформованных частиц в первом сепараторе позволяет использовать теплоту отходящих газов и исключить автономный источник энергии (т.е. дополнительный расход энергоносителя) для сушки ПСМ, что значительно снижает общие энергозатраты. The use of a gas-air stream as a drying agent after PSM molding and separation of the main amount of molded particles in the first separator allows using the heat of the exhaust gases and eliminating an autonomous energy source (i.e., additional energy consumption) for PSM drying, which significantly reduces the total energy consumption.

Непрерывный режим флотационно-осадительного разделения отформованных частиц и раздельная по зонам, расположенным по длине разделительной камеры, выгрузка ПСМ из разделительной камеры позволяет классифицировать ПСМ по плотности, что повышает качество готового продукта. The continuous mode of flotation-precipitation separation of the formed particles and separate by zones located along the length of the separation chamber, unloading PSM from the separation chamber allows classification of PSM by density, which improves the quality of the finished product.

Фильтрация осветленной в разделительной камере флотационной жидкости и сбор осажденной при этом на фильтре узкой фракции ПСМ позволяет получить узкую фракцию готовых ПСМ (т.е. повысить их качество) с плотностью, соответствующей плотности флотационной жидкости и очистить флотационную жидкость перед подачей ее на орошение в скруббер и/или в первый сепаратор. Filtration of the flotation liquid clarified in the separation chamber and collection of the narrow PSM fraction deposited on the filter allows obtaining a narrow fraction of the finished PSM (i.e., improving their quality) with a density corresponding to the density of the flotation liquid and purifying the flotation liquid before feeding it to the scrubber for irrigation and / or to the first separator.

ПСМ являются материалом с очень низкой плотностью (насыпная плотность 0,08-0,40 г/см3), что затрудняет их выделение из газовоздушного потока. Известны способы сухой очистки газового потока в циклонах не позволяет достичь максимально высокого эффекта улавливания твердых частиц. При этом вместе с газовым потоком удаляются наиболее ценные (т.е. самые легкие) ПСМ, что приводит к снижению выхода целевого продукта и увеличению вредных выбросов в атмосферу. Дополнительная скрубберная очистка флотационной жидкостью отработанного сушильного агента позволяет уменьшить вредные выбросы в атмосферу, увеличить выход годного продукта и снизить среднюю плотность ПСМ. Происходящий при этом нагрев отработанным сушильным агентом скрубберной жидкостью (которая затем возвращается в разделительную камеру) уменьшает вязкость флотационной жидкости и, следовательно, увеличивает скорость флотационно-осадительного разделения. Снижение температуры сушильного агента при контакте со скрубберной жидкостью позволяет за счет стабилизации температуры на выходе в хвостовой вентилятор стабилизировать расход газовоздушного потока, который в условиях поочередной сушки разных фракций ПСМ на выходе из сушилки будет иметь различные значения температур и плотности.PSM are a material with a very low density (bulk density 0.08-0.40 g / cm 3 ), which makes it difficult to separate them from the gas-air stream. Known methods for dry cleaning the gas stream in cyclones does not allow to achieve the highest possible capture effect of solid particles. At the same time, together with the gas stream, the most valuable (i.e., the lightest) PSM are removed, which leads to a decrease in the yield of the target product and an increase in harmful emissions into the atmosphere. Additional scrubber cleaning of the spent drying agent by flotation liquid allows to reduce harmful emissions into the atmosphere, increase the yield of the product and reduce the average density of PSM. The heating of the spent drying agent with a scrubber liquid (which then returns to the separation chamber) reduces the viscosity of the flotation liquid and, therefore, increases the rate of flotation-precipitation separation. Lowering the temperature of the drying agent in contact with the scrubber liquid allows stabilizing the air-gas flow rate by stabilizing the temperature at the outlet to the tail fan, which will have different temperatures and densities in the conditions of alternately drying different PSM fractions at the outlet of the dryer.

Удаление из первого сепаратора уловленных в нем частиц и ввод их в разделительную камеру мокрым способом (за счет смачивания и увеличения частиц флотационной жидкостью) позволяет повысить эффективность работы сепаратора, исключить накопление сухих частиц и их попадание в окружающую среду, что возможно при сухой разгрузке сепаратора. Removing particles trapped in it from the first separator and introducing them into the separation chamber by the wet method (by wetting and increasing particles by the flotation liquid) allows to increase the separator working efficiency, to prevent the accumulation of dry particles and their ingress into the environment, which is possible with dry discharge of the separator.

Подача влажных ПСМ из разделительной камеры на сушку гидротранспортом обеспечивает их непрерывную регулируемую подачу. Необходимость подачи влажных ПСМ гидротранспортом обусловлена низкой плотностью и высоким поверхностным сцеплением влажных ПСМ, приводящими к их плохой текучести (угол естественного откоса влажных ПСМ превышает 90о). Экспериментально установлено, что добавление к влажным ПСМ около 5% по объему жидкости обеспечивает достаточную текучесть ПСМ. Регулирование подачи ПСМ на сушку производится изменением подвижности массы влажных ПСМ за счет изменения влажности ПСМ при изменении расхода транспортирующей жидкости.The supply of wet PSM from the separation chamber for drying by hydrotransport ensures their continuous regulated supply. The need to supply wet PSM by hydrotransport is due to the low density and high surface adhesion of wet PSM, leading to their poor fluidity (the angle of repose of wet PSM exceeds 90 about ). It was experimentally established that the addition of about 5% by volume of liquid to wet PSM provides sufficient fluidity of PSM. The supply of PSM for drying is regulated by changing the mobility of the mass of wet PSM due to a change in the humidity of the PSM with a change in the flow rate of the transporting liquid.

Использование в качестве транспортирующей жидкости при гидротранспорте влажных ПСМ из разделительной камеры на сушку раствора аппрета позволяет исключить аппретирование как отдельную стадию и совместить процессы аппретирования и гидротранспортирования ПСМ. The use of wet PSM as a transporting fluid during hydrotransport from the separation chamber to drying the sizing solution allows eliminating sizing as a separate stage and combining the sizing and hydrotransporting of PSM.

Использование в качестве флотационной жидкости раствора аппрета также позволяет исключить аппретирование как отдельную стадию и совместить процессы аппретирования и флотационно-осадительного разделения ПСМ. The use of a sizing solution as a flotation liquid also eliminates sizing as a separate stage and combines the sizing and flotation-precipitation separation of PSM.

Заявителю не известны технические решения со сходными существенными признаками, свойства которых совпадают со свойствами отличительных признаков данного изобретения. The applicant is not aware of technical solutions with similar essential features, the properties of which coincide with the properties of the distinguishing features of this invention.

На чертеже схематично изображена принципиальная схема установки для реализации предложенного способа получения ПСМ. The drawing schematically shows a schematic diagram of an installation for implementing the proposed method for producing PSM.

В состав установки входят формователь 1 с газовоздушными горелками 2, питатель-дозатор исходного порошка 3 с бункером 4, напорный вентилятор высокого давления 5, первый сепаратор (циклон) 6, разгрузочный патрубок которого соединен с жидкостно-эжекционным аппаратом 7, разделительная камера 8 непрерывного действия, состоящая из приемной (смесительной) и осадительной секций с поплавковым устройством 9 для поддержания постоянного уровня флотационной жидкости, вихревая сушилка 10 с мешалкой, питатель влажных микросфер 11 с форсункой 12 для ввода и распределения воды, второй сепаратор (циклон) 13, сборник сухих ПСМ 14, скруббер 15, вытяжной (хвостовой) вентилятор высокого давления 16 и циркуляционный насос 17 с фильтрующим заборным устройством 18. The installation consists of a former 1 with gas-air burners 2, a feeder-batcher of the initial powder 3 with a hopper 4, a high-pressure pressure fan 5, a first separator (cyclone) 6, the discharge pipe of which is connected to a liquid ejection apparatus 7, a separation chamber 8 of continuous operation consisting of a receiving (mixing) and precipitation sections with a float device 9 to maintain a constant level of flotation liquid, a vortex dryer 10 with a stirrer, a wet microsphere feeder 11 with an nozzle 12 for input and water distribution, a second separator (cyclone) 13, a collection of dry PSM 14, a scrubber 15, an exhaust (tail) high pressure fan 16 and a circulation pump 17 with a filter intake device 18.

Установка работает следующим образом. Installation works as follows.

Исходный стеклянный микропорошок со средним эквивалентным размером частиц 30-40 мкм периодически загружается в снабженный ворошителем бункер 4, откуда непрерывно подается питателем-дозатором 3 в потоке воздуха (нагнетаемого вентилятором 5), который направляется на горелки 2 формирователя 1. При сжигании топлива в факеле каждой горелки 2 при 1000-1300оС происходит формование из частиц исходного стеклянного микропорошка ПСМ. Для обеспечения аэродинамического выноса и конвективного охлаждения отформованных частиц в камеру формователя 1 снизу поступает атмосферный воздух, что обеспечивается за счет разрежения, создаваемого вытяжным вентилятором 16, установленным в конце газового тракта установки.The initial glass micropowder with an average equivalent particle size of 30-40 microns is periodically loaded into a hopper 4 equipped with a tedder, from where it is continuously supplied by a metering feeder 3 in a stream of air (pumped by fan 5), which is sent to burners 2 of former 1. When fuel is burned in each flare burner 2 at 1000-1300 about With the formation of particles of the original glass micropowder PSM. To ensure aerodynamic removal and convective cooling of the molded particles, atmospheric air enters the chamber of the former 1 from below, which is ensured by the vacuum created by the exhaust fan 16 installed at the end of the gas path of the installation.

Отформованные частицы выносятся из формователя 1 газовоздушным потоком с температурой, не превышающей 400оС, в первый сепаратор (циклон) 6, где происходит центробежное отделение частиц, поступающих затем в жидкостно-эжекционный аппарат 7, в котором частицы смачиваются и увлекаются флотационной жидкостью или аппретирующим раствором из разделительной камеры 8. Подача флотационной жидкости осуществляется насосом 17. Полученная суспензия и часть газовоздушного потока поступает в приемную секцию разделительной камеры 8, откуда газ отводится в газоход перед сушилкой 10, а суспензия через успокоительную решетку поступает в разделительную секцию камеры 8, представляющую собой длинный канал прямоугольного сечения. По мере перемещения суспензии к выходу легкая (товарная) фракция ПСМ всплывает и собирается на поверхности флотационной жидкости, а тяжелая фракция (дефектные частицы и ПСМ с плотностью большей, чем плотность жидкости) оседает на дне камеры 8. При флотации по длине разделительной секции происходит дополнительная сепарация ПСМ по плотности и размерам: на начальном участке собираются более легкие и крупные частицы, на конечном более тяжелые и мелкие. Выгрузка всплывшей влажной массы ПСМ производится вручную или гидротранспортом из ячеек, образованных перегородками, установленными в верхней части разделительной секции камеры 8. Осадок в свою очередь, периодически сливается из нижней части камеры 8 в специальную емкость.The formed particles are removed from the shaping unit 1 air-gas flow at a temperature not exceeding 400 ° C in the first separator (cyclone) 6, where the centrifugal separation of particles entering then into a liquid-ejection apparatus of 7, wherein the particles are wetted and entrained flotation liquid or sizing the solution from the separation chamber 8. The flotation liquid is supplied by the pump 17. The resulting suspension and part of the gas-air flow enters the receiving section of the separation chamber 8, from where the gas is discharged gas duct before the dryer 10, and the slurry through stilling grating enters the separating chamber section 8, which is a long rectangular channel. As the suspension moves to the exit, the light (commodity) PSM fraction floats and collects on the surface of the flotation liquid, and the heavy fraction (defective particles and PSM with a density higher than the liquid density) settles at the bottom of the chamber 8. During flotation, an additional length occurs along the length of the separation section. PSM separation by density and size: lighter and larger particles are collected in the initial section, heavier and smaller ones in the final section. The emerged wet mass of the PSM is unloaded manually or by hydrotransport from the cells formed by partitions installed in the upper part of the separation section of the chamber 8. The sediment, in turn, is periodically discharged from the lower part of the chamber 8 into a special container.

Для отделения узкой фракции ПСМ с плотностью, близкой к плотности флотационной жидкости, используется фильтрующее заборное устройство 18, устанавливаемое на гибком шланге, соединенном с всасывающим патрубком насоса 17. Фильтрующее устройство 18 периодически освобождается от осевших на фильтр частиц после перекрытия всасывающей линии и извлечении фильтра из камеры 8. Фильтр отмывается в емкости для отстоя. Для обеспечения непрерывной работы насоса 17 можно использовать два параллельно работающих заборных устройства 18. To separate the narrow PSM fraction with a density close to the density of the flotation liquid, a filter intake device 18 is used, mounted on a flexible hose connected to the suction port of the pump 17. The filter device 18 is periodically released from particles settled on the filter after closing the suction line and removing the filter from Chambers 8. The filter is washed in a tank for sludge. To ensure continuous operation of the pump 17, two parallel intake devices 18 can be used.

Процесс флотационно-осадительного разделения и классификации может быть совмещен с нанесением аппретирующего покрытия. Для этого камера 8 подпитывается раствором аппрета, приготовленным на основе силанов. The process of flotation-precipitation separation and classification can be combined with the application of a finishing coat. For this, the chamber 8 is fed with a sizing solution prepared on the basis of silanes.

Постоянный уровень флотационной жидкости в камере 8 поддерживается с помощью устройства поплавкового типа 9. A constant level of flotation fluid in the chamber 8 is maintained using a float type device 9.

Влажная масса ПСМ загружается в бункер питателя 11, куда для придания ей текучести с помощью форсунки 12 разбрызгивается флотационная жидкость или раствор аппрета из камеры 8, нагнетаемый насосом 17, в количестве, приводящем к снижению температуры сушильного агента до 110-130оС. При подаче влажной массы ПСМ в бункер питателя 11 гидротранспортом возможно использование в качестве транспортирующей жидкости не только флотационной жидкости, но и раствора аппрета. Концентрированная суспензия из питателя 11 стекает в нижнюю часть сушилки 10, где перемешивается и, по мере подсушивания измельчается быстроходной мешалкой.The wet mass PSM loaded into the hopper feeder 11, where to impart flow through the nozzle 12 is sprayed flotation liquid or solution of the sizing chamber 8 is pumped by pump 17, in an amount which leads to reduction of the drying agent, the temperature to 110-130 C. When submitting wet mass PSM in the hopper of the feeder 11 by hydrotransport, it is possible to use not only flotation liquid, but also a sizing solution as a transporting liquid. The concentrated suspension from the feeder 11 flows into the lower part of the dryer 10, where it is mixed and crushed with a high-speed mixer as it dries.

Сушильная камера вихревого типа 10 представляет собой вертикальный цилиндрический корпус с тангенциальным вводом сушильного агента. Подсушенные и измельченные в нижней части сушилки 10 агломераты и отдельные ПСМ захватываются закрученном потоком сушильного агента и образуют вихревой слой у стенок корпуса в средней его части. По мере высушивания и разрушения агрегатов одиночные частицы выносятся из сушилки 10 и выделяются из газовоздушного потока во втором сепараторе (циклоне) 13. Уловленные в сепараторе 13 ПСМ собираются в сборник 14. Газовоздушный поток после центробежного разделения в сепараторе 13 подвергается санитарной очистке в центробежном скруббере 15. Мокрое обеспыливание производится в выхлопном патрубке сепаратора (циклона) 13, в нижнюю часть которого через щелевой распределитель самотеком поступает скрубберная жидкость из кольцевого сборника, установленного на крышке сепаратора 13. Вступая в контакт с закрученным газовым потоком жидкость диспергируется, образуя развитую поверхность контакта. Газ, прошедший очистку, отсасывается вытяжным вентилятором 16, а скрубберная жидкость стекает в кольцевой сборник. Свежая жидкость подводится в кольцевой сборник с помощью насоса 17 из разделительной камеры 8, куда также сливается отработанная суспензия через перелив, обеспечивающий постоянный уровень скрубберной жидкости в кольцевом сборнике. Сливаемая в камеру 8 скрубберная жидкость поступает сначала на орошение жидкостно-эжекционного аппарата 7. The vortex type drying chamber 10 is a vertical cylindrical body with a tangential inlet of the drying agent. The agglomerates dried and ground in the lower part of the dryer 10 and individual PSM are captured by a swirling flow of a drying agent and form a vortex layer near the walls of the casing in its middle part. As the aggregates are dried and destroyed, single particles are removed from the dryer 10 and separated from the gas stream in the second separator (cyclone) 13. The PSM collected in the separator 13 are collected in a collector 14. The gas air stream after centrifugal separation in the separator 13 is sanitized in a centrifugal scrubber 15 Wet dust removal is carried out in the exhaust pipe of the separator (cyclone) 13, into the lower part of which a scrubber fluid from the annular collector flows by gravity through the slotted distributor, added to the separator lid 13. Having come into contact with a swirling gas stream, the liquid disperses, forming a developed contact surface. The gas that has been purified is sucked off by an exhaust fan 16, and the scrubbing liquid flows into the annular collector. Fresh liquid is introduced into the annular collector by means of a pump 17 from the separation chamber 8, where the spent suspension is also poured through the overflow, which ensures a constant level of scrubbing liquid in the annular collector. The scrubbing liquid discharged into the chamber 8 first enters the irrigation of the liquid ejection apparatus 7.

П р и м е р 1. В стекловаренной печи периодического действия синтезировали стекло состава (мас.): 69 SiO2, 8B2O3, 8CaO, 8Na2O, 2ZnO при 1400оС. Расплав гранулировали отливкой в воду. Стеклогранулят измельчали до размеров частиц менее 40 мкм. Полученный микропорошок пропускали через пламя газовоздушной горелки 2 с температурой 1140оС. Отформованные частицы подвергали далее мокрому разделению (флотации) в разделительной камере (в качестве флотационной жидкости использовали воду), где качественные микросферы всплывали на поверхность, а дефектные частицы и сферы с высокой плотностью (более 1 г/см3) оседали на дне. Плавающие частицы направляли затем в сушилку 10, сушильным агентом в которой является нагретый до 220оС газовоздушный поток, отходящий от формователя 1. Высушенные полые микросферы собирали в сборнике 14. Газовый поток после сушки направляли в скруббер 15, где происходит его окончательная очистка перед выбросом в атмосферу. В качестве скрубберной жидкости использовали воду. Общие энергозатраты (расход энергоносителя-газа) на изготовление полых микросфер составили 635 кДж/ч. Выход полых микросфер с учетом двукратной мокрой очистки газового потока, содержащего отформованные частицы составляет 94 об. (после формования 90 об.). Выбросы в атмосферу составляет 6%
П р и м е р ы 2 и 3. Полые стеклянные микросферы по примерам 2-3 получены аналогично примеру 1. В примере 2 формование микросфер проводили при 1200оС, а сушку микросфер осуществляли при температуре отходящих газов 250оС. В примере 3 в качестве флотационной жидкости использовали водный раствор аппрета. Соответствующие характеристики по примерам 1-3 приведены в таблице.EXAMPLES EXAMPLE 1 In a glass furnace was synthesized glass batch composition (wt.): SiO 2 69, 8B 2 O 3, 8CaO, 8Na 2 O, 2ZnO at 1400 C. The melt granulated by casting in water. Glass granules were crushed to particle sizes less than 40 microns. Micropowder obtained is passed through a gas-flame burner 2 at a temperature of 1140 C. The molded particles were subjected to further wet separation (flotation) in the separation chamber (as flotation liquid water was used), where quality microspheres floated to the surface, and defective particles and areas with a high density (more than 1 g / cm 3 ) settled on the bottom. Floating particles are then sent to a dryer 10, a drying agent which is heated to 220 ° C air-gas flow, extending from shaping unit 1. The dried hollow microspheres collected in the collection 14. The gas stream, after drying, was fed to the scrubber 15 where it is final purification before release in atmosphere. Water was used as a scrubbing liquid. The total energy consumption (energy-gas consumption) for the manufacture of hollow microspheres was 635 kJ / h. The yield of hollow microspheres, taking into account twice wet cleaning of the gas stream containing the formed particles, is 94 vol. (after molding 90 vol.). Air emissions is 6%
EXAMPLE Example s 2 and 3. The hollow glass microspheres of Examples 2-3 were obtained similarly to Example 1. In Example 2, molding microspheres was performed at 1200 ° C, and drying of the microspheres was carried out at a temperature of the exhaust gases 250 C. Example 3 An aqueous solution of the sizing was used as flotation liquid. The corresponding characteristics in examples 1-3 are shown in the table.

Следует отметить, что в прототипе под выходом полых микросфер подразумевают степень превращения исходных сплошных частиц стекла, направляемых на формование, в полые микросферы. Эта величина характеризуется объемной долей плавающих полых частиц (например, после перемешивания суспензии микросфер с водой и последующего отстаивания в мерном цилиндре) от общего количества материала, взятого из сборника-циклона после формователя 1. При этом не учитываются технологические потери, связанные с невысокой степенью улавливания микросфер в циклонах на этапах формования и последующей сушки микросфер после флотации. В предлагаемом техническом решении рассматривается общий выход готового продукта с учетом всех возможных потерь материала на каждой технологической стадии. It should be noted that in the prototype, the output of hollow microspheres means the degree of conversion of the initial solid particles of glass directed to molding into hollow microspheres. This value is characterized by the volume fraction of floating hollow particles (for example, after mixing a suspension of microspheres with water and subsequent settling in a graduated cylinder) of the total amount of material taken from the cyclone collector after former 1. The technological losses associated with a low degree of capture are not taken into account microspheres in cyclones at the stages of molding and subsequent drying of microspheres after flotation. The proposed technical solution considers the total yield of the finished product, taking into account all possible losses of material at each technological stage.

Claims (8)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛЫХ СТЕКЛЯННЫХ МИКРОСФЕР, включающий варку натрийсиликатного стекла, получение из него микропорошков, формование микросфер, отличающийся тем, что после формования осуществляют отделение микросфер от газового потока в первом сепараторе, соединенном с флотационно-осадительной камерой, после чего их дополнительно подвергают флотационно-осадительному разделению в разделительной камере на сплошные и полые микросферы, конвективной сушке и отделению высушенных микросфер от сушильного агента во втором сепараторе, причем в качестве сушильного агента используют газовоздушный поток из первого сепаратора. 1. METHOD FOR PRODUCING HOLLOW GLASS MICROSPHERES, including the preparation of sodium silicate glass, obtaining micropowders from it, molding microspheres, characterized in that after molding microspheres are separated from the gas stream in a first separator connected to the flotation-precipitation chamber, after which they are additionally subjected to flotation - precipitating separation in the separation chamber into solid and hollow microspheres, convective drying and separation of the dried microspheres from the drying agent in the second separator, In addition, a gas-air stream from the first separator is used as a drying agent. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что флотационно-осадительное разделение отформованных частиц ведут в непрерывном режиме, а выгрузку микросфер из разделительной камеры производят раздельно по зонам, расположенным по длине разделительной камеры. 2. The method according to claim 1, characterized in that the flotation-precipitation separation of the formed particles is carried out in a continuous mode, and the discharge of microspheres from the separation chamber is carried out separately for zones located along the length of the separation chamber. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что производят фильтрацию осветленной в разделительной камере флотационной жидкости и сбор осажденной на фильтре узкой фракции микросфер. 3. The method according to PP. 1 and 2, characterized in that they filter the flotation fluid clarified in the separation chamber and collect a narrow fraction of microspheres deposited on the filter. 4. Способ по пп. 1 3, отличающийся тем, что отработанный сушильный агент дополнительно подвергают скрубберной очистке флотационной жидкостью. 4. The method according to PP. 1 to 3, characterized in that the spent drying agent is additionally subjected to scrubber cleaning flotation fluid. 5. Способ по пп. 1 4, отличающийся тем, что уловленные в первом сепараторе частицы удаляют из него и вводят в разедительную камеру флотационной жидкостью. 5. The method according to PP. 1 to 4, characterized in that the particles trapped in the first separator are removed from it and introduced into the separation chamber by flotation liquid. 6. Способ по пп. 1 5, отличающийся тем, что подачу влажных микросфер из разделительной камеры на сушку производят гидротранспортом. 6. The method according to PP. 1 to 5, characterized in that the supply of wet microspheres from the separation chamber for drying is carried out by hydraulic transport. 7. Способ по пп. 1 6, отличающийся тем, что в качестве транспортирующей жидкости при гидротранспорте влажных микросфер из разделительной камеры на сушку используют раствор аппрета. 7. The method according to PP. 1 to 6, characterized in that as a transporting liquid during hydrotransport of wet microspheres from the separation chamber for drying use a solution of sizing. 8. Способ по пп. 1 7, отличающийся тем, что в качестве флотационной жидкости используют раствор аппрета. 8. The method according to PP. 1 7, characterized in that as a flotation fluid using a solution of sizing.
SU925041215A 1992-05-07 1992-05-07 Hollow glass micro spheres production method RU2059574C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU925041215A RU2059574C1 (en) 1992-05-07 1992-05-07 Hollow glass micro spheres production method
PCT/RU1996/000118 WO1997042127A1 (en) 1992-05-07 1996-05-05 Method for producing hollow micro-beads made of glass

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU925041215A RU2059574C1 (en) 1992-05-07 1992-05-07 Hollow glass micro spheres production method
PCT/RU1996/000118 WO1997042127A1 (en) 1992-05-07 1996-05-05 Method for producing hollow micro-beads made of glass

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2059574C1 true RU2059574C1 (en) 1996-05-10

Family

ID=26653671

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU925041215A RU2059574C1 (en) 1992-05-07 1992-05-07 Hollow glass micro spheres production method

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2059574C1 (en)
WO (1) WO1997042127A1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA011910B1 (en) * 2007-09-24 2009-06-30 Сергей Юрьевич Плинер Method of proppant fabrication from glass spheres
RU2465223C1 (en) * 2011-06-06 2012-10-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" (БГТУ им. В.Г. Шухова) Method of making hollow glass spheres, crude mixture for making hollow glass spheres
RU2465224C1 (en) * 2011-06-06 2012-10-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" (БГТУ им. В.Г. Шухова) Method of making hollow glass spheres, crude mixture for making hollow glass spheres
EP2837664A1 (en) 2013-08-15 2015-02-18 Llc Spherastek Light repelling element
RU2664990C1 (en) * 2017-08-17 2018-08-24 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Method of producing of hollow microspheres from swelled up powder material
RU2708434C1 (en) * 2019-04-09 2019-12-06 Тимофей Логинович Басаргин Method of making hollow glass microspheres and microballs
CN112791829A (en) * 2021-01-27 2021-05-14 徐公礼 Production equipment and method for preparing hollow microspheres by using perlite
CN117682750A (en) * 2024-02-02 2024-03-12 中科雅丽科技有限公司 Granulating and balling device of drying system

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105693098B (en) * 2016-04-19 2018-06-05 惠安通圆石业有限公司 A kind of preparation method of hollow glass micropearl
CA3165336A1 (en) * 2020-01-24 2021-07-29 Gerhard Olbert Process of manufacturing hollow spherical glass particles

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1568817A (en) * 1975-11-13 1980-06-04 Sovitec Sa Glass-former comp
US5256180A (en) * 1984-06-21 1993-10-26 Saint Gobain Vitrage Apparatus for production of hollow glass microspheres
JPS616142A (en) * 1984-06-21 1986-01-11 Nippon Sheet Glass Co Ltd Production of hollow glass sphere
GB8515744D0 (en) * 1985-06-21 1985-07-24 Glaverbel Vitreous beads
SU1724608A1 (en) * 1990-07-02 1992-04-07 Научно-производственное объединение "Стеклопластик" Method of producing hollow microspheres

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент США N 4391646, НКИ 106-97, кл. C 04B 31/02, 1983. 2. Авторское свидетельство СССР N 1479424, кл. C 04B 31/02, 1989. 3. Авторское свидетельство СССР N 1451105, кл. C 04B 31/02, 1989. *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA011910B1 (en) * 2007-09-24 2009-06-30 Сергей Юрьевич Плинер Method of proppant fabrication from glass spheres
RU2465223C1 (en) * 2011-06-06 2012-10-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" (БГТУ им. В.Г. Шухова) Method of making hollow glass spheres, crude mixture for making hollow glass spheres
RU2465224C1 (en) * 2011-06-06 2012-10-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" (БГТУ им. В.Г. Шухова) Method of making hollow glass spheres, crude mixture for making hollow glass spheres
EP2837664A1 (en) 2013-08-15 2015-02-18 Llc Spherastek Light repelling element
RU2664990C1 (en) * 2017-08-17 2018-08-24 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Method of producing of hollow microspheres from swelled up powder material
RU2708434C1 (en) * 2019-04-09 2019-12-06 Тимофей Логинович Басаргин Method of making hollow glass microspheres and microballs
CN112791829A (en) * 2021-01-27 2021-05-14 徐公礼 Production equipment and method for preparing hollow microspheres by using perlite
CN117682750A (en) * 2024-02-02 2024-03-12 中科雅丽科技有限公司 Granulating and balling device of drying system

Also Published As

Publication number Publication date
WO1997042127A1 (en) 1997-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2059574C1 (en) Hollow glass micro spheres production method
CN100579879C (en) Delivery spray nozzle, polytetrafluoroethylene fine particle processing method and apparatus using the spray nozzle
CN105651031B (en) A kind of rotary flashing drying equipment and rotary flashing drying method
US4324770A (en) Process for dry scrubbing of flue gas
CS252468B2 (en) Method of sulphur oxides and other acid gases removal from hot combustion products and equipment for realization of this method
CA2148398C (en) Drying suspensions of materials
CN104226055A (en) Novel wet-process dust remover of drying tower
CN110745785B (en) Wet-process sulfur forming granulation production system and production process
US4446109A (en) System for dry scrubbing of flue gas
CN107159443B (en) A kind of quiet levigation method of powder
CN208229576U (en) Dehydrator and efficient mist multi-cyclone dust pelletizing system
CN205042132U (en) Novel spray drier
CN108295601A (en) Dehydrator and efficient mist multi-cyclone dust pelletizing system
CN208711068U (en) A kind of milk powder producing low temperature spray drying system
CN104923055B (en) Tail gas treatment system and method of drying machine and drying dedusting system
CN209548729U (en) A kind of spray dryer of high glue powder
SU971805A1 (en) Process for purifying effluents from epoxy resin production
RU2224825C2 (en) Method and device for dry cleaning of waste gas of aluminum reduction furnaces
CN220877747U (en) Horizontal pressure spray dryer
CN219002029U (en) Crystallization salt drying crystallization device suitable for evaporative crystallization system
RU2013410C1 (en) Method of manufacturing microspheres of aqueous suspension of volatile ash of heat power stations
CN108722094A (en) A kind of final dusting equipment for detaching fine particle dust in tail gas
EP0095459B1 (en) Process and system for dry scrubbing of flue gas
CN213708115U (en) Device for preparing hollow glass beads by powder method
CN217448964U (en) Pneumatic fine powder recovery device