[发明专利]一种白炭黑二次干燥方法

说明书

技术领域

本发明涉及白炭黑生产技术领域，具体说是一种白炭黑二次干燥方法。

背景技术

白炭黑属于硅系白色补强型粉体材料，是合成水合硅酸和硅酸盐的总称，包括沉淀SiO₂、气相SiO₂、CaO·nSiO₂、MgO·nSiO₂、Al₂O₂·nSiO₂等。由于它们具有与炭黑相媲美的性能和外观上为白色的特性，故统称为白炭黑。

在白炭黑的生产过程中，干燥是非常重要的一道工序。随着白炭黑行业生产技术的不断进步，白炭黑的干燥方法也发生了巨大变化。能耗高、效率低下的箱式干燥已经被淘汰，目前主要采用的是喷雾干燥和闪蒸干燥，综合考虑能耗和生产效率，一般白炭黑浆料采用的是喷雾干燥，水分控制的范围在4～8wt%之间，这种白炭黑在橡胶行业仅能作一般用途来使用，而对于某些特殊用途的白炭黑，则要求水分含量低于2wt%。由于白炭黑分子表面存在大量的羟基，吸水性很强，而一次喷雾干燥的尾气中又夹杂有大量的水蒸汽，因此通过一次喷雾干燥得到的白炭黑粉体很容易又从尾气中吸收水分而难以形成水分含量低于2wt%的白炭黑，产品的品质难以保证。为了尽可能制得水分含量低于2wt%的白炭黑，现有的做法通常是提高热风温度并延长干燥时间，使白炭黑浆料中的水分一次蒸发至2wt%以下，并使一次喷雾干燥的尾气温度达到110℃以上（通常在110～120℃之间），从而抑制干燥后的白炭黑粉料从尾气中吸水，达到控制水含量的目的。这种做法不仅大大增加了生产能耗，降低了生产效率，而且产品的品质很不稳定，尾气中含有的大量热能也无法得到有效利用而使得能源利用率非常低，不符合国家和企业环保节能和低成本高收益的发展要求。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种白炭黑二次干燥方法，该方法简单易操作，可将白炭黑的水含量稳定控制在2wt%以下，且生产能耗大大降低、生产效率也大为提高。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种白炭黑二次干燥方法，包括以下步骤：

步骤1、采用喷雾干燥法对白炭黑浆料进行第一次干燥，干燥所需的热风温度为450～480℃，干燥时间为20～30s，干燥后得到的尾气温度为80～90℃；

步骤2、将第一次干燥后得到的白炭黑粉体经袋滤捕集后直接送入气流干燥塔内进行第二次干燥，干燥所需的热风温度为150～180℃，干燥时间为30～50s，干燥后得到的尾气温度为110～120℃；

步骤3、将第二次干燥后得到的白炭黑粉体经袋滤捕集后真空包装。

本发明相比于现有技术，具有以下区别点和有益效果：

1、采用二次干燥方法，使白炭黑浆料分两次干燥得到水含量低于2wt%的粉体。由于第一次干燥时无需考虑白炭黑粉料的吸水问题，含水量要求也较低（经测定在4～8wt%之间），因此干燥温度、干燥时间及尾气温度控制相比一次喷雾干燥法而言都大大降低；而第二次干燥的是白炭黑粉体，其含水量较低（4～8wt%），因此在较低的温度（150～180℃）和较短的时间内即可将白炭黑粉体的含水量降低至2wt%以下。从以上两点分析可知，本发明的二次干燥法相比一次喷雾干燥法而言，大大降低了生产能耗和提高生产效率，而且第二次干燥后得到的尾气中只含有少量的水蒸汽，尾气温度控制在110～120℃之间，因此可有效防止白炭黑粉体吸水，稳定控制产品的水含量在2wt%以下，降低了品质控制的难度，提高了产品品质的稳定性；

2、第一次干燥后得到的白炭黑粉体经袋滤捕集后直接送入气流干燥塔内进行第二次干燥，有效避免了白炭黑粉体的热量散失，从而降低生产能耗；

3、第二次干燥后得到的白炭黑粉体经袋滤捕集后真空包装，彻底杜绝了产品在包装过程中可能发生的吸水等影响品质的问题，确保产品在使用前的品质稳定。

为了优化生产配置和减少能源消耗，所述第一次干燥所需的热风与第二次干燥所需的热风来自同一热风炉，第一次干燥所需的热风直接由热风炉提供，第二次干燥所需的热风则由热风炉提供的热风与冷空气调配后得到。

为了实现第二次干燥尾气的循环利用，提高能源利用率和节能降耗，所述第二次干燥后得到的尾气经净化处理后返回到所述热风炉中。

为了提高第一次尾气的利用率，减少排放量，所述第一次干燥后得到的尾气经喷淋塔喷淋回收其中的水蒸汽。