CN101875560A - 陶瓷排胶环保窑炉 - Google Patents

Abstract

一种陶瓷排胶环保窑炉，其特征是它主要由排胶加热窑炉(1)和除废环保炉(3)组成，所述排胶加热窑炉(1)底部设有排胶加热窑炉进风道(13)，排胶加热窑炉(1)内部连通排胶加热窑炉进风道(13)的空间为排胶废气排吸室(12)，排胶废气排吸室(12)通过位于排胶加热窑炉(1)底部的排胶废气收集通道(14)与除废环保炉(3)内部的高温催化室(31)连通，高温催化室(31)内设有热催化元件(30)，除废环保炉(3)上部设有连通高温催化室(31)的排气口(32)，排气口(32)通过排气管(41)连接可编程射流风机(4)。本发明具有废气排出充分完全、炉温均匀性稳定、排胶质量好、催化反应彻底高效的优点。

Description

陶瓷排胶环保窑炉

技术领域

本发明涉及一种环保窑炉，尤其是一种利用催化反应消除排胶工艺所产生的有毒废气的陶瓷排胶环保窑炉。

背景技术

我们已知的特种陶瓷制造技术，如等静压成型、干压成型、热压注成型、注浆成型、注射成型、原位注凝成型等，现在，工业大批量生产过程中，最经济、采用最多的是热压注成型和注射成型工艺，我国热压注成型工艺占到特种陶瓷产能的70％以上。热压注工艺是将陶瓷粉体与热熔胶体混合，加热到流动性温度后，加压注入模具成型，再经吸附剂排胶，然后烧成。在其排胶过程中，产生明显的烟尘及化学气味污染，对其周围的人群产生影响。这与我国政府环境发展纲要相驳，环太湖流域是环境保护严控地区，解决排胶工艺污染成为行业的重要环保课题。

热压注工艺流程为：陶瓷粉体与热熔胶体制浆、压力注模成型、吸附剂排胶、素烧、烧成、后加工、检验包装出厂。其中，制浆过程是将陶瓷粉体与热熔胶体等有机塑性物进行加热均化混合，有机塑性物主成份为纯度及熔点范围窄的优质石蜡、少量的增塑剂油酸、天然蜂胶等，或为热熔性树脂。在这工艺过程中，引入了具有污染性的有机塑性剂，塑性剂一般约占陶瓷粉体总质量的6～13％左右(以占比高的氧化铝特种陶瓷为例)。排胶素烧工序是将成型好的产品，与氧化铝吸附剂混装在钵子内，在排胶燃气梭式窑内，经过常温至1050℃的加热过程，排出有机塑化剂，排入大气的污染物最终在这道工序中产生，向大气排放烟尘和化学气体。

在整个排胶素烧工艺过程中，是一个不完全燃烧的热化学反应过程，并由于高温，产生了热熔性胶体与窑炉燃料液化气裂化及合成的反应过程，并生成中间产物。

其中大量使用的热熔性胶体为石蜡，是石油富产品，是几种高级烷烃的混合物，主要是正二十二烷(C22H46)和正二十八烷(C28H58)，含碳元素约85％，含氢元素约14％。

石蜡不完全燃烧产生CxHy是经过高温裂解后产生的低碳低氢类物质，反应物中的C产生烟尘污染，在排胶窑的烟囱上可以看到黑色的烟尘冒出，但是，单纯的石蜡的不完全燃烧，并不会产生明显的化学气味不适感。

实际上，在排胶过程中，还有一个重要的有机物，燃料液化气，燃料液化气在不燃烧时，具有非常刺激的气味。液化气的主要成份如下(％)：氢气5～6、甲烷10、乙烷3～5、乙烯3、丙烷16～20、丙烯6～11、丁烷42～46、丁烯5～6，含5个碳原子以上的烃类5～12。点燃后形成淡蓝色火焰，燃烧过程中产生大量热(发热值约为92100kJ/m3～121400kJ/m3)。纯的液化气只有轻微的汽油味，对人没有明显的不适感，但是，为了提醒使用人及时发现液化气是否泄漏，气厂会向液化气中混入少量有恶臭味的硫醇类化合物。

解决排胶污染是有办法的，一：采用吸出，水过滤；二：采用排胶尾气烧除方法。水过滤的方法，由于乙硫醇不溶于水，有企业采用水喷淋方法改造过，效果很差，已经不再使用。因此，亟需一种新型环保窑炉解决排胶工艺所产生的废气。

发明内容

本发明的目的在于提供一种陶瓷排胶环保窑炉，以克服上述弊端。

本发明的技术方案是：

一种陶瓷热压注排胶环保窑炉，它主要由排胶加热窑炉和除废环保炉组成，所述排胶加热窑炉底部设有排胶加热窑炉进风道，排胶加热窑炉内部连通排胶加热窑炉进风道的空间为排胶废气排吸室，排胶废气排吸室通过位于排胶加热窑炉底部的排胶废气收集通道与除废环保炉内部的高温催化室连通，高温催化室内设有热催化元件，除废环保炉上部设有连通高温催化室的排气口，排气口通过排气管连接可编程射流风机。

所述排胶加热窑炉进风道位于排胶加热窑炉内排胶废气排吸室两侧的底部，两侧各对称设置排胶加热窑炉进风道。

所述除废环保炉底部设有连通高温催化室和排胶废气收集通道的补偿空气进口。

所述排胶加热窑炉上设有排胶加热窑炉炉门，排胶加热窑炉内和排胶加热窑炉炉门内侧设有保温窑体，保温窑体上设置加热元件。

所述可编程射流风机的射流风机喷嘴设置在连通排气口的排气管内。所述排气管末端设有排气帽。

所述排胶加热窑炉进风道下端开口处设有控制可编程气门，可编程气门主要由控制气缸和密封盖组成，密封盖设置在控制气缸的活塞杆末端。

本发明的有益效果是：

本发明的陶瓷排胶环保窑炉通过可编程射流风机产生抽力，吸引空气进入排胶加热窑炉，进而将产生的废气排出，并经催化反应后达标排放，可编程射流风机、补偿空气进口、排胶加热窑炉进风道均可控制调节，具有废气排出充分完全、炉温均匀性稳定、催化反应彻底高效的优点。

排胶污染废气，通过排胶废气收集通道送入高温催化室，进行催化快速氧化反应，高温催化室通过可调节热源进行加热，并由温度监控装置调节温度，达到最佳的反应温度。催化氧化反应所需的空气，通过空气调节进口补充，并可调节进气量，达到反应物-氧气的基本平衡。经过高温催化室向外排放合格的工艺尾气。达到GB9078-1996《工业炉窑大气污染物排放标准》一级标准，排放气体无味感、无人体不适感。

采用催化材料技术的排胶窑，可编程序控制，陶瓷排胶质量好，无人工质量因素，能源消耗低，通过催化技术，利用窑炉现有的热源及温度，低能耗以消除气味。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的排胶加热炉的结构示意图。

图3是图2的俯视图。

图中：1为排胶加热窑炉、10为加热元件、11为保温窑体、12为排胶废气排吸室、13为排胶加热窑炉进风道、14为排胶废气收集通道、2为排胶加热窑炉炉门、3为除废环保炉、30为热催化元件、31为高温催化室、32为排气口、33为补偿空气进口、4为可编程射流风机、40为射流风机喷嘴、41为排气管、5为排气帽、6为可编程气门、60为控制气缸、61为密封盖。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述：

一种陶瓷排胶环保窑炉，它主要由排胶加热窑炉1和除废环保炉3组成，所述排胶加热窑炉1底部设有连通大气的排胶加热窑炉进风道13，排胶加热窑炉1内部连通排胶加热窑炉进风道13的空间为排胶废气排吸室12，进行排胶处理的陶瓷材料放设在排胶废气排吸室12内，并保证排胶处理的陶瓷材料与排胶加热窑炉1内壁之间留有一定的空间，便于空气对流，将废气充分置换；排胶废气排吸室12通过位于排胶加热窑炉1底部的排胶废气收集通道14与除废环保炉3内部的高温催化室31连通，高温催化室31内设有热催化元件30，除废环保炉3上部设有连通高温催化室31的排气口32，排气口32通过排气管41连接可编程射流风机4。射流风机4为可编程室，可以调整射流风机转速，进而控制流速、风压。

通常热催化元件30采用含有镍、稀土、碳化硅等热活性物质的材料制成催化元件。并可以参照汽车尾气载体装置及催化剂，试制对S-O、C-O、H-O元素的氧化反应具有催化加速燃烧作用的复合高温材料，排胶梭式窑无烟尘排放，无化学气味排出。

排胶加热窑炉进风道13位于排胶加热窑炉1内排胶废气排吸室12两侧的底部，两侧各对称设置排胶加热窑炉进风道13。也可根据需要设置单根或多根进气道，以保证将排胶废气排吸室12内产生的废气完全带出并保证炉温均匀性为宜，同时，排胶加热窑炉进风道13还起到预热进窑的外界冷空气的作用，进一步确保炉温均匀性。

除废环保炉3底部设有连通高温催化室31和排胶废气收集通道14的补偿空气进口33。补偿空气进口33可以通过控制阀门或气门调节器进空气量以及近空气的时机，进而配合控制排胶加热窑炉进风道13的可编程气门6对排胶加热窑炉1内的废气排出量、气压以及、预热空气的流速等参数，以满足不同陶瓷材料排胶工艺的要求。

排胶加热窑炉1上设有排胶加热窑炉炉门2，排胶加热窑炉1内和排胶加热窑炉炉门2内侧设有保温窑体11，保温窑体11上设置加热元件10。加热元件10的选材和排列按照排胶窑炉的常规方式进行，也可任意调整变换。

可编程射流风机4的射流风机喷嘴40设置在连通排气口32的排气管41内。用于在排气口32处产生负压，吸引空气从排胶加热窑炉进风道13和排气口32进入，进而将排胶加热窑炉1内的废气抽入高温催化室31进行催化反应，处理达标的尾气又通过可编程射流风机4的作用排入大气，实现了对流排废的功效。

排气管41末端设有排气帽5。排气帽5试从排气管41排出的达标气体从排气帽5的侧部排出，防止水汽、异物等进入排气管41，避免杂物进入射流风机喷嘴40和排气管41。

排胶加热窑炉进风道13下端开口处设有控制排胶加热窑炉进风道13开闭的可编程气门6，可编程气门6主要由控制气缸60和密封盖61组成，密封盖61设置在控制气缸60的活塞杆末端。活塞杆顶起，密封盖61顶住排胶加热窑炉进风道13下端开口，排胶加热窑炉进风道13闭合。

Claims (7)

1.一种陶瓷排胶环保窑炉，其特征是它主要由排胶加热窑炉(1)和除废环保炉(3)组成，所述排胶加热窑炉(1)底部设有排胶加热窑炉进风道(13)，排胶加热窑炉(1)内部连通排胶加热窑炉进风道(13)的空间为排胶废气排吸室(12)，排胶废气排吸室(12)通过位于排胶加热窑炉(1)底部的排胶废气收集通道(14)与除废环保炉(3)内部的高温催化室(31)连通，高温催化室(31)内设有热催化元件(30)，除废环保炉(3)上部设有连通高温催化室(31)的排气口(32)，排气口(32)通过排气管(41)连接可编程射流风机(4)。

2.根据权利要求1所述的陶瓷排胶环保窑炉，其特征是所述排胶加热窑炉进风道(13)位于排胶加热窑炉(1)内排胶废气排吸室(12)两侧的底部，两侧各对称设置排胶加热窑炉进风道(13)。

3.根据权利要求1所述的陶瓷排胶环保窑炉，其特征是所述除废环保炉(3)底部设有连通高温催化室(31)和排胶废气收集通道(14)的补偿空气进口(33)。

4.根据权利要求1所述的陶瓷排胶环保窑炉，其特征是所述排胶加热窑炉(1)上设有排胶加热窑炉炉门(2)，排胶加热窑炉(1)内和排胶加热窑炉炉门(2)内侧设有保温窑体(11)，保温窑体(11)上设置加热元件(10)。

5.根据权利要求1所述的陶瓷排胶环保窑炉，其特征是所述可编程射流风机(4)的射流风机喷嘴(40)设置在连通排气口(32)的排气管(41)内。

6.根据权利要求5所述的陶瓷排胶环保窑炉，其特征是所述排气管(41)末端设有排气帽(5)。

7.根据权利要求1所述的陶瓷排胶环保窑炉，其特征是所述排胶加热窑炉进风道(13)下端开口处设有控制可编程气门(6)，可编程气门(6)主要由控制气缸(60)和密封盖(61)组成，密封盖(61)设置在控制气缸(60)的活塞杆末端。

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