專利名稱：溶解乙炔氣瓶填料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及溶解乙炔氣瓶填料及其制備方法，尤其是添加明礬(或硫酸鋁)對蒸壓合成水化硅酸鈣促進(jìn)作用的制備方法。
背景技術(shù)：
溶解乙炔氣瓶是一種內(nèi)裝多孔輕質(zhì)水化硅酸鈣填料的鋼制壓力容器，在瓶體內(nèi)裝有浸滿著丙酮的微孔硅酸鈣填料，能使乙炔穩(wěn)定而安全的溶解在丙酮液體內(nèi)。使用時(shí)，溶解在丙酮內(nèi)的乙炔就分解出來，通過乙炔瓶閥流出。而丙酮仍留在瓶內(nèi)，以便再次裝入乙炔氣體。其填料制備的方法通常是由石灰、硅藻土與水為主要原料，經(jīng)過蒸壓生成以托貝莫來石晶體為主的水化硅酸鈣物質(zhì)，再經(jīng)烘干形成具有一定強(qiáng)度的多孔整體填料。為了保證乙炔瓶的使用性能和安全性能，GBl 1638-2003《溶解乙炔氣瓶》規(guī)定，填料的孔隙率應(yīng)在 90% -92%的范圍內(nèi)，抗壓強(qiáng)度不小于1.8MPa，表面孔洞總?cè)莘e不大于20cm3，單個(gè)孔洞容積不大于1. 5cm3，填料與鋼瓶內(nèi)壁的間隙沿徑向和軸向測量均不應(yīng)超過填料直徑和長度的 0. 4%，且不大于2. 5mm。采用傳統(tǒng)方法制備填料，由于化學(xué)反應(yīng)緩慢，生成的托貝莫來石晶體少，所以填料的強(qiáng)度低，且在蒸壓和烘干過程中填料收縮，易導(dǎo)致與鋼瓶內(nèi)壁的間隙超標(biāo)，往往達(dá)不到國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求而成為廢品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種通過添加明礬(或硫酸鋁)制備溶解乙炔氣瓶多孔水化硅酸鈣填料的方法，基本原理是，在一定溫度一定壓力的蒸壓狀態(tài)下，Al3+能夠促進(jìn)托貝莫來石晶體的合成。該方法制備的填料成品率高，使用性能和安全性能高，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案是溶解乙炔氣瓶填料及其制備方法，由石灰、硅藻土、石英砂、 明礬(或硫酸鋁)、耐堿玻璃纖維、水玻璃和水加工制作而成。其中各原料所占的質(zhì)量百分比為石灰7 9wt%，硅藻土 7 9wt%，石英砂1. 5 2wt%，明礬2. 5 3. Owt % (或者硫酸鋁0. 9 1. wt% )，玻璃纖維1.0 1.5wt%，水玻璃1.0 1.5wt%，其余為水。 干料與水比3-4倍。制備方法(1)將生石灰加水消解過濾除渣后在化灰池中陳伏10天以上，使用前用膠體磨磨細(xì)成漿，測定含水率及CaO含量。同時(shí)測定硅藻土中SiO2含量及含水率。(2)將水加入攪拌機(jī)，將明礬(或硫酸鋁)徐徐加入攪拌機(jī)，邊加入邊攪拌，使之完全溶解。(3)將纖維加入攪拌機(jī)使之完全均勻分散在水中。(4)將磨細(xì)的石灰漿、硅藻土、石英砂依次投入攪拌機(jī)攪拌，攪拌均勻。(5)將水玻璃加入攪拌機(jī)，攪拌3-5分鐘，整個(gè)料漿呈膠狀物。
(6)將料漿通過真空灌裝法灌入鋼瓶，并振動(dòng)至灌滿為止，凈停10-20分鐘。(7)在溫度180°C，壓力1. OMPa的狀態(tài)下蒸壓17小時(shí)。(8)烘干出填料中的多余水分至恒重。本發(fā)明提供的一種溶解乙炔氣瓶多孔水化硅酸鈣填料的制備方法，其特點(diǎn)是(1)生石灰選用1200-1300°C溫度煅燒的優(yōu)質(zhì)生石灰。(2)石英砂優(yōu)先二氧化硅含量在98%以上的4000-5000目的石英砂。(3)加入的明礬(或硫酸鋁)均為普通化工產(chǎn)品，加入量按照鋁離子計(jì)算，只占氧化鈣與二氧化硅質(zhì)量之和的0. 8%左右。(4)制備過程中，明礬(或硫酸鋁)的摻入有利于促進(jìn)料漿凝膠化，防止固體原料下沉。蒸壓條件下，反應(yīng)快，生成的托貝莫來石晶體多，填料強(qiáng)度高，孔隙率大，收縮小。因此明礬(或硫酸鋁)是填料制備中的促凝劑、防沉劑、防收縮劑和增強(qiáng)劑。(5)制備的填料抗壓強(qiáng)度高，孔隙率大，孔洞體積小，收縮小，成品率高，使用性能和安全性能好。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳說明。溶解乙炔氣瓶填料及其制備方法，由石灰、硅藻土、石英砂、明礬(或硫酸鋁)、耐堿玻璃纖維、水玻璃和水加工制作而成。其中各原料所占的質(zhì)量百分比為石灰7 9wt%， 硅藻土 7 9wt%，石英砂1. 5 2wt%，明礬2. 5 3. Owt % (或者硫酸鋁0. 9 1. wt% )，玻璃纖維1.0 1.5wt%，水玻璃1.0 1.5wt%，其余為水。實(shí)施例1 取50kg水放入容器，加入上述優(yōu)質(zhì)生石灰8kg熟化陳伏10天以上，用膠體磨磨細(xì)成漿待用，測定含水率及CaO含量。同時(shí)測定硅藻土中SiO2含量及含水率；取40kg溫度在40°C溫水加入攪拌機(jī)，然后徐徐加入2. 8kg明礬，邊加入邊攪拌，使之完全溶解；再向攪拌機(jī)加入玻璃纖維1. 3kg，攪拌使之完全均勻分散在水溶液中。將上述石灰漿，8kg硅藻土， 5000目優(yōu)質(zhì)石英砂1. 8kg依次投入攪拌機(jī)攪拌均勻。將1. 3kg水玻璃加入攪拌機(jī)，攪拌3-5 分鐘，整個(gè)料漿呈膠狀物。將料漿通過真空灌裝法灌入鋼瓶，并振動(dòng)至灌滿為止，凈停15分鐘。在溫度 180°C，壓力1. OMPa的狀態(tài)下蒸壓17小時(shí)。烘干出填料中的多余水分至恒重。實(shí)施例2取50kg水放入容器，加入上述優(yōu)質(zhì)生石灰8kg熟化陳伏10天以上，用膠體磨磨細(xì)成漿待用，測定含水率及CaO含量。同時(shí)測定硅藻土中SiO2含量及含水率；取40kg溫度在40°C溫水加入攪拌機(jī)，然后徐徐加入2. 8kg明礬，邊加入邊攪拌，使之完全溶解；再向攪拌機(jī)加入玻璃纖維1. 3kg，攪拌使之完全均勻分散在水溶液中。將上述石灰漿，8kg硅藻土， 5000目優(yōu)質(zhì)石英砂1. 8kg依次投入攪拌機(jī)攪拌均勻。將1. 3kg水玻璃加入攪拌機(jī)，攪拌3-5 分鐘，整個(gè)料漿呈膠狀物。將料漿通過真空灌裝法灌入鋼瓶，并振動(dòng)至灌滿為止，凈停15分鐘。在溫度 180°C，壓力1. OMPa的狀態(tài)下蒸壓17小時(shí)。烘干出填料中的多余水分至恒重。
權(quán)利要求
1.溶解乙炔氣瓶填料及其制備方法，其特征在于，由石灰、硅藻土、石英砂、明礬、耐堿玻璃纖維、水玻璃和水加工制作而成，其中各原料所占的質(zhì)量百分比為石灰7 9wt%， 硅藻土 7 9wt%，石英砂1-5 2wt%，明礬2. 5 3. Owt % (或者硫酸鋁0. 9 1-1% wt% )，玻璃纖維1.0 1.5wt%，水玻璃1.0 1.5wt%，其余為水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溶解乙炔氣瓶填料及其制備方法，其特征在于，按以下步驟加工制作而成(1)將生石灰加水消解過濾除渣后在化灰池中陳伏10天以上，使用前用膠體磨磨細(xì)成漿，測定含水率及CaO含量，同時(shí)測定硅藻土中SiO2含量及含水率；(2)將水加入攪拌機(jī)，將明礬徐徐加入攪拌機(jī)，邊加入邊攪拌，使之完全溶解；(3)將纖維加入攪拌機(jī)使之完全均勻分散在水中；(4)將磨細(xì)的石灰漿、硅藻土、石英砂依次投入攪拌機(jī)攪拌，攪拌均勻；(5)將水玻璃加入攪拌機(jī)，攪拌3-5分鐘，整個(gè)料漿呈膠狀物；(6)將料漿通過真空灌裝法灌入鋼瓶，并振動(dòng)至灌滿為止，凈停10-20分鐘；(7)在溫度180°C，壓力1.OMPa的狀態(tài)下蒸壓17小時(shí)；(8)烘干出填料中的多余水分至恒重。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溶解乙炔氣瓶填料及其制備方法，其特征在于，生石灰選用 1200-1300°C溫度煅燒的優(yōu)質(zhì)生石灰。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溶解乙炔氣瓶填料及其制備方法，其特征在于，石英砂優(yōu)先二氧化硅含量在98%以上的4000-5000目的石英砂。
全文摘要
本發(fā)明涉及溶解乙炔氣瓶填料及其制備方法，由石灰、硅藻土、石英砂、明礬(或硫酸鋁)、耐堿玻璃纖維、水玻璃和水加工制作而成。其中各原料所占的質(zhì)量百分比為石灰7～9wt％，硅藻土7～9wt％，石英砂1.5～2wt％，明礬2.5～3.0wt％(或者硫酸鋁0.9～1.1％wt％)，玻璃纖維1.0～1.5wt％，水玻璃1.0～1.5wt％，其余為水。制備方法將生石灰加水消解陳伏后磨細(xì)成漿；將水加入攪拌機(jī)，將明礬(或硫酸鋁)徐徐加入攪拌機(jī)，攪拌溶解；將纖維加入攪拌機(jī)攪拌均勻；將石灰漿、硅藻土、石英砂依次投入攪拌機(jī)，攪拌均勻；將水玻璃加入攪拌機(jī)，攪拌呈膠狀物。將料漿灌入鋼瓶，在溫度180℃，壓力1.0MPa的狀態(tài)下蒸壓17小時(shí)，烘干。本發(fā)明制備的填料抗壓強(qiáng)度高，孔隙率大，成品率高，使用性能和安全性能好。
文檔編號F17C11/00GK102174985SQ20111003774
公開日2011年9月7日 申請日期2011年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月11日
發(fā)明者崔詩才 申請人:聊城大學(xué)