一種生產(chǎn)高軟化點(diǎn)瀝青用的間歇氧化裝置及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及浙青化工領(lǐng)域，具體為一種生產(chǎn)高軟化點(diǎn)浙青用的間歇氧化裝置及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高軟化點(diǎn)氧化浙青可應(yīng)用在炭材料的各個(gè)方面，例如碳纖維、泡沫炭、硬炭等領(lǐng)域，現(xiàn)在國內(nèi)在高軟化點(diǎn)浙青方面的專利有31項(xiàng)，涉及到裝置的有一項(xiàng)，主要是工業(yè)化的連續(xù)裝置，用于研究和需要小批量原料的炭材料的間歇氧化裝置幾乎沒有。山東杰富意振興化工有限公司申請的“一種高軟化點(diǎn)浙青的制備裝置”是一種連續(xù)裝置，包括單體容器，所述單體容器設(shè)置有攪拌機(jī)構(gòu)，且所述單體容器上下設(shè)置有至少三段加熱區(qū)域，所述每段加熱區(qū)域設(shè)置有各自獨(dú)立的加熱器；所述單體容器的底部設(shè)置有惰性氣體入口。
[0003]高軟化點(diǎn)浙青的生產(chǎn)一般采用中溫浙青和改質(zhì)浙青作為原料，溫度在250?400°C，表壓在-50?-90KPa，空氣流量按需要而定，反應(yīng)時(shí)間一般為3?10h。工業(yè)上一般采用連續(xù)化裝置實(shí)現(xiàn)對組分的調(diào)整，對于研究和需要小批量原料的炭材料的間歇氧化裝置，由于放料時(shí)存在氣味和氧化時(shí)空氣在裝置內(nèi)部分布不均勻造成使用間歇氧化裝置的很少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明擬在解決由于浙青氧化結(jié)束放料時(shí)有害氣體外逸，并且放料后浙青冷卻后形成一個(gè)堅(jiān)硬的整體，不利破碎和氧化時(shí)空氣在裝置內(nèi)部分布不均勻的問題，通過本發(fā)明滿足了研究和需要小批量氧化浙青原料的需要，同時(shí)可以提供更詳盡的氧化參數(shù)為工業(yè)化連續(xù)裝置使用，減少一些工業(yè)化連續(xù)裝置不必要的投資。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種生產(chǎn)高軟化點(diǎn)浙青用的間歇氧化裝置，其包括:空氣氧化反應(yīng)器、過濾器、浙青接收器、氣體凈化器、回收器和真空泵，所述過濾器設(shè)置在空氣氧化反應(yīng)器底部，所述浙青接收器設(shè)置在過濾器底部，所述氣體凈化器同時(shí)與空氣氧化反應(yīng)器和浙青接收器通過管路連接，所述回收器與空氣凈化器通過兩條管路連接，所述真空泵的一端與回收器通過管路連接，另一端與排除管路連接。
[0007]作為優(yōu)選方案，所述空氣氧化反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有攪拌器，所述攪拌槳包括攪拌器，所述攪拌桿上設(shè)有上層攪拌葉和下層攪拌葉，所述上層攪拌葉呈十字形，所述下層攪拌葉設(shè)置在攪拌桿上的圓盤和設(shè)置在所述圓盤上的四個(gè)攪拌葉片組成。
[0008]作為優(yōu)選方案，所述空氣氧化反應(yīng)攪拌器的側(cè)壁上還設(shè)有空氣管。
[0009]作為優(yōu)選方案，所述浙青接收器為多層抽屜式。
[0010]作為優(yōu)選方案，所述空氣氧化反應(yīng)器與氣體凈化器之間設(shè)有氣體出口閥，所述浙青收集器與氣體凈化器之間的管路上設(shè)有氣體排出閥。
[0011]作為優(yōu)選方案，所述空氣管呈折線形，位于空氣氧化反應(yīng)器內(nèi)的一段空氣管的外壁上設(shè)有空氣孔。
[0012]一種如本發(fā)明所述的生產(chǎn)高軟化點(diǎn)浙青用的間歇氧化裝置的使用方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0013]a)將原料裝入空氣氧化反應(yīng)器中，控制所述空氣氧化反應(yīng)器內(nèi)的壓力至-90?-50kPa，加熱至250?400°C進(jìn)行氧化反應(yīng)，同時(shí)開啟氣體出口閥、關(guān)閉氣體排出閥、開啟真空泵，將氧化反應(yīng)產(chǎn)生的氣體經(jīng)凈化器和回收器后排出；氧化反應(yīng)的產(chǎn)品經(jīng)過過濾器后收集到濾清收集器內(nèi)，
[0014]b)氧化反應(yīng)結(jié)束后，關(guān)閉氣體出口閥，開啟氣體排出閥，將浙青收集器內(nèi)產(chǎn)生的氣體排出。
[0015]本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明解決了由于放料時(shí)存在氣味和氧化時(shí)空氣在裝置內(nèi)部分布不均勻的問題，這樣滿足了研究和需要小批量原料的炭材料的需要，同時(shí)可以提供更詳盡的氧化參數(shù)為工業(yè)化連續(xù)裝置使用，減少一些工業(yè)化連續(xù)裝置不必要的投資。
[0016]本發(fā)明的應(yīng)用前景在于:氧化浙青可用于生產(chǎn)碳纖維、泡沫炭、硬炭等新型炭材料，由這些炭材料而帶動(dòng)起來的原料產(chǎn)業(yè)也將大規(guī)模發(fā)展起來，同時(shí)可以給目前焦化行業(yè)急需解決的浙青出路問題找到方向，從而解決了焦化行業(yè)的物料平衡問題，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的一種生產(chǎn)高軟化點(diǎn)浙青用的間歇氧化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明中上層攪拌葉和下層攪拌葉的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3位本發(fā)明中空氣管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖中，1、空氣氧化反應(yīng)器；2、過濾器；3、浙青接收器；4、氣體凈化器；5、回收器；6、真空泵；7、排出管路；8、空氣管；9、攪拌器；11、氣體出口閥；31、氣體排出閥；81、空氣孔；91、上層攪拌葉；92、下層攪拌葉；921、圓盤；922、槳葉。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)闡述。
[0022]如圖1所示，空氣氧化反應(yīng)器1底部設(shè)有過濾器2，過濾器下方設(shè)有多層抽屜式的浙青接收器3，氣體凈化器4同時(shí)與空氣氧化反應(yīng)器1和多層抽屜式的浙青接收器3通過管路連接，回收器5與氣體凈化器4通過兩條管路連接，真空泵6的一端與回收器5通過管路連接，另一端與排出管路7連接，空氣氧化反應(yīng)器1內(nèi)設(shè)有攪拌器9，攪拌器9由攪拌桿、上層攪拌葉91和下層攪拌葉92組成，上層攪拌葉91呈十字形，如圖2a所示，下層攪拌葉92由設(shè)置在攪拌桿上的圓盤921和設(shè)置在圓盤921上的四個(gè)槳葉922組成，如同2b所示，上層攪拌葉采用長葉片，能大范圍打碎氣泡，使空氣和浙青的混合更加均勻；下層攪拌葉采用圓盤式十字漿葉片，能有效阻止氣體快速逸出，同時(shí)打碎氣泡，上層攪拌葉、下層攪拌葉片的大小、長度和間距要根據(jù)反應(yīng)器的大小和形狀依據(jù)設(shè)計(jì)根據(jù)而定?？諝庋趸磻?yīng)器1的側(cè)壁上還設(shè)有折線形空氣管8，位于空氣氧化反應(yīng)器1內(nèi)的一段空氣管8的外壁上設(shè)有空氣孔81，如圖3所示，空氣管8的大小要根據(jù)反應(yīng)要求而定，也就是說要根據(jù)反應(yīng)要求的空氣流速和流量而定，“空氣管底部氣孔的孔徑一部分在管中，目的是讓進(jìn)氣管中的空氣有一定的阻力，使空氣均勻進(jìn)入反應(yīng)器”。空氣管在整個(gè)反應(yīng)過程中要始終通空氣，防止堵塞，同時(shí)可拆卸進(jìn)行檢修，以確保下一個(gè)反應(yīng)能夠順利進(jìn)行?？諝庋趸磻?yīng)器1與氣體凈化器4之間的管路上設(shè)有氣體出口閥11，浙青收集器3與氣體凈化器4之間的管路上設(shè)有氣體排出閥31。
[0023]本裝置的使用方法是，中溫浙青或改質(zhì)浙青由人工裝入空氣氧化反應(yīng)器，由電加熱控制升溫程序進(jìn)行中溫浙青的氧化，空氣氧化反應(yīng)器內(nèi)的表壓_50Kpa?-90Kpa，氧化溫度250?400°C，空氣流量按需要而定，氧化反應(yīng)器抽出的氣體經(jīng)凈化器、回收器后排出，反應(yīng)結(jié)束后，關(guān)掉反應(yīng)器氣體出口閥，開啟浙青接收器的氣體排出閥，收集排放高軟化點(diǎn)浙青過程中產(chǎn)生的氣體。
[0024]高軟化點(diǎn)浙青接收器的控制流量閥上面裝有過濾器，過濾因過度反應(yīng)生成的焦粒子，防止閥們堵塞。高軟化點(diǎn)浙青接收器采用抽屜式接收器，根據(jù)閥門控制流量，待浙青基本裝滿后抽走，高軟化點(diǎn)浙青進(jìn)入下一個(gè)抽屜，這樣解決了高軟化點(diǎn)浙青采用原始的方法進(jìn)入槽中或水槽中形成一個(gè)大的極其堅(jiān)硬的整體，給破碎帶來相當(dāng)大的困難。過程中產(chǎn)生的氣體有真空泵抽走。真空泵的作用是在生產(chǎn)過程中起到調(diào)節(jié)壓力的作用，反應(yīng)結(jié)束后起到抽廢氣的作用，減少污染，創(chuàng)造好的操作環(huán)境。
[0025]采用本發(fā)明制備的氧化浙青，可滿足小試及中試研究需要。
[0026]最后有必要說明的是:以上實(shí)施例只用于對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容作出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種生產(chǎn)高軟化點(diǎn)浙青用的間歇氧化裝置，其特征在于，包括:空氣氧化反應(yīng)器、過濾器、浙青接收器、氣體凈化器、回收器和真空泵，所述過濾器設(shè)置在空氣氧化反應(yīng)器底部，所述浙青接收器設(shè)置在過濾器底部，所述氣體凈化器同時(shí)與空氣氧化反應(yīng)器和浙青接收器通過管路連接，所述回收器與空氣凈化器通過兩條管路連接，所述真空泵的一端與回收器通過管路連接，另一端與排出管路連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)高軟化點(diǎn)浙青用的間歇氧化裝置，其特征在于，所述空氣氧化反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有攪拌器，所述攪拌器包括攪拌桿，所述攪拌桿上設(shè)有上層攪拌葉和下層攪拌葉，所述上層攪拌葉呈十字形，所述下層攪拌葉設(shè)置在攪拌桿上的圓盤和設(shè)置在所述圓盤上的四個(gè)攪拌槳組成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)高軟化點(diǎn)浙青用的間歇氧化裝置，其特征在于，所述空氣氧化反應(yīng)攪拌器的側(cè)壁上還設(shè)有空氣管。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)高軟化點(diǎn)浙青用的間歇氧化裝置，其特征在于，所述浙青接收器為多層抽屜式。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)高軟化點(diǎn)浙青用的間歇氧化裝置，其特征在于，所述空氣氧化反應(yīng)器與氣體凈化器之間設(shè)有氣體出口閥，所述浙青收集器與氣體凈化器之間的管路上設(shè)有氣體排出閥。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生產(chǎn)高軟化點(diǎn)浙青用的間歇氧化裝置，其特征在于，所述空氣管呈折線形，位于空氣氧化反應(yīng)器內(nèi)的一段空氣管的外壁上設(shè)有空氣孔。7.—種如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)高軟化點(diǎn)浙青用的間歇氧化裝置的使用方法，其特征在于，包括如下步驟: A)將原料裝入空氣氧化反應(yīng)器中，控制所述空氣氧化反應(yīng)器內(nèi)的壓力至-90?-50kPa，加熱至250?400°C進(jìn)行氧化反應(yīng)，同時(shí)開啟氣體出口閥、關(guān)閉氣體排出閥、開啟真空泵，將氧化反應(yīng)產(chǎn)生的氣體經(jīng)凈化器和回收器后排出；氧化反應(yīng)的產(chǎn)品經(jīng)過過濾器后收集到濾清收集器內(nèi)； B)氧化反應(yīng)結(jié)束后，關(guān)閉氣體出口閥，開啟氣體排出閥，將浙青收集器內(nèi)產(chǎn)生的氣體排出。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種生產(chǎn)高軟化點(diǎn)瀝青用的間歇氧化裝置，其包括：空氣氧化反應(yīng)器、過濾器、瀝青接收器、氣體凈化器、回收器和真空泵，所述過濾器設(shè)置在空氣氧化反應(yīng)器底部，所述瀝青接收器設(shè)置在過濾器底部，所述氣體凈化器同時(shí)與空氣氧化反應(yīng)器和瀝青接收器通過管路連接，所述回收器與空氣凈化器通過兩條管路連接，所述真空泵的一端與回收器通過管路連接，另一端與排出管路連接。本發(fā)明解決了由于放料時(shí)存在氣味和氧化時(shí)空氣在裝置內(nèi)部分布不均勻的問題，這樣滿足了研究和需要小批量原料的炭材料的需要，同時(shí)可以提供更詳盡的氧化參數(shù)為工業(yè)化連續(xù)裝置使用，減少一些工業(yè)化連續(xù)裝置不必要的投資。
【IPC分類】C10C3/04
【公開號】CN105316019
【申請?zhí)枴緾N201410300840
【發(fā)明人】劉春法, 張秀云
【申請人】上海寶鋼化工有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2014年6月27日