[发明专利]一种制备改性粉煤灰的装置

说明书

本发明公开一种高效制备改性粉煤灰的装置，涉及粉煤灰改性技术领域，主要包括上中下三部分，上部为水浴加热搅拌模块，中部为冷凝模块，下部为离心抽吸干燥模块。装置上部分主要包括水浴加热器，温控感应器和机械搅拌器，同时冷凝管以螺旋形连接上下装置；下部分主要包括离心电机、隔膜泵和热风干燥器。操作控制面板设定搅拌速率、水浴加热温度、进样量、离心转速、热风干燥温度和时间等参数，设备即可按照设定要求对粉煤灰及其他材料进行改性。本设备设有电磁铁，通知转动时可以固定转子位置并通过伸缩管完成加药改性工作。本设备自动化程度高，智能高效，能够有效提高工作效率并能保证改性效果，到达实验设定效果。

技术领域

本发明涉及粉煤灰改性技术领域，具体是一种高效制备改性粉煤灰的装置。

背景技术

粉煤灰是燃煤电厂燃烧发电过程中排放出的主要固体废弃物，其主要由二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化钙以及其他杂质等组成。随着我国电力企业和工业产业的不断向前发展，粉煤灰产生的总量在逐年上涨，2017年我国粉煤灰年产量约为6.86亿t，粉煤灰排放量年均在4亿t以上，预计2020年产生量将达到7.81亿t，届时中国粉煤灰总堆积量将达到30亿t以上，这给我国的国民经济建设及生态环境造成巨大的压力。粉煤灰的综合利用迫在眉睫。当前，国外粉煤灰的利用率较高，其中日本荷兰的利用率均达到了100％，而我国粉煤灰有效利用率仅约为60％，每年仍有约40％的粉煤灰被倒入灰池或堆置于耕地、山沟、坡地。粉煤灰的非综合利用造成堆积占地和自然流失，这造成了空气和水质污染、土地沙化和碱化等问题。

又因为粉煤灰具有较大的比表面积、微弱的碱性且质地较轻、颗粒较细，使得其本身具有较强的吸附活性和较大的利用空间。因此我们能够将其应用到处理废水、钝化重金属污染土壤等方面。

然而粉煤灰虽然具有一定的吸附能力，但相对于生物炭等介孔材料其吸附能力有限，因此，为了更好的将其资源化利用，有必要通过一系列改性的方法提高其性能，使其发挥出更大的价值，在环保领域做出更大的贡献。

但在通常的粉煤灰改性过程中，需要经过一系列繁琐的操作，一般包括震荡混合、离心过滤、加药改性等操作。需要操作人员全程参与，其中涉及大量的人力物力，造成资源的浪费，降低了工作效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效制备改性粉煤灰的装置，该装置能够通过设定固定参数自动完成粉煤灰改性，其具有自动、高效、节能、环保、一体化等优点。

本发明实现发明目的采用如下技术方案：

一种高效制备改性粉煤灰的装置主要包括上中下三部分，上部分为水浴加热搅拌模块，主要进行水浴加热、混合搅拌，中部分为冷凝模块，主要对样品进行自然冷却或水浴冷却，下部分为离心抽吸干燥模块，主要进行离心、吸液、改性和干燥。粉煤灰和化学药剂从上面的进样口进入搅拌箱进行搅拌，外部进行水浴加热使其达到设定的温度。初步改性后的混合物通过斜板进入到送样管中，在流量计和电磁阀的控制下进入冷凝部分，根据不同实验要求进行自然冷却或水浴冷却。冷却完成后在固定程序以及分样流量计和分样电磁阀的控制下将样品送入离心管中，进行离心，离心完成后隔膜泵所连支管自动伸入离心管内进行吸液，从而检测pH是否达标，同时隔膜泵所连支管内部的电阻率探头开始工作。后根据pH探头反馈的结果在各加药口开始加药进行二次改性，加药完成后送样管自动缩回，进行离心。直至pH达标。最后热风干燥器所连送风管自动从进风口伸入离心管内送风，送风口与出风口下各安装一个可拆卸式滤膜，防止粉煤灰飘散至离心管外。干燥完成后将离心管取出，再放入新的离心管，设备自动清洗，烘干即可再次进行新的改性，便捷高效。

作为优选，本发明提供的一种高效制备改性粉煤灰的装置，上部为水浴加热搅拌器，其水浴加热部分主要通过电阻丝提供热量，并且通过温控感应器进行控制，达到设定温度。