[实用新型]一种实验室制备煤基中间相沥青的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种中间相沥青的制备装置，具体涉及一种实验室制备煤基中间相沥青的装置。

背景技术

中间相沥青是生产高性能沥青基碳纤维的必要前驱体，传统的中间相沥青制备过程操作复杂，中间相的含量和质量不稳定，也忽略了对生产过程副产品的收集和研究。一般采用通氮气保护、负压条件、正压条件之一进行反应，尾气的出口设有回收装置，操作条件不稳定，忽略了加热炉温度变化对中间相形成的影响。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出了一种实验室制备煤基中间相沥青的装置，反应过程可在正压条件、负压条件、惰性气体保护三种条件下连续操作，反应过程进行高速的搅拌。此套装置用于实验室制备煤基中间相沥青具有清洁、高效、连续、稳定等优点，增加了副产品的收集等功能，对实验研究中间相的形成具有重大意义。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种实验室制备煤基中间相沥青的装置，包括反应釜、加热炉和缓冲罐，所述反应釜嵌装在加热炉中，加热炉内设置热电偶Ⅱ；所述反应釜的顶部设置密封盖，釜体配设有热电偶Ⅰ、尾气排出管、进气管搅拌桨和压力表；所述热电偶Ⅰ、尾气排出管、进气管、搅拌桨和压力表的管体均穿过密封盖伸入到反应釜内，进气管和尾气排出管上设有阀门；所述缓冲罐的顶部设有进气接口和出气接口，底部设置放料口，进气接口、出气接口和放料口均设有阀门；所述缓冲罐的进气接口与反应釜的尾气排出管连接。

所述进气管用于连接充气设备，向反应釜内冲入氮气或惰性气体，以置换出反应釜中的空气。

所述进气管深入反应釜的深度大于尾气排出管深入反应釜的深度。

所述搅拌桨和热电偶Ⅰ的底端接近反应釜的底面，深入到物料内部。

所述缓冲罐的容积是反应釜容积的8-10倍。

所述加热炉设置保温层，热电偶Ⅱ安装在保温层中。

本实用新型的有益效果是：一种实验室制备煤基中间相沥青的装置设置的缓冲罐使实验操作更加稳定，同时尾气中的小分子在缓冲罐中冷凝集聚，有利于副产品的收集和研究；可以同时在通氮气保护、负压、正压条件等多种条件下持续操作，保证实验的持续性和稳定性；反应釜和加热炉分别设置热电偶，更有利于研究温度对中间相沥青的影响。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为实验室制备煤基中间相沥青的装置的结构示意图。

图中，1.反应釜，2.压力表，3.进气管，4.尾气排出管，5.搅拌桨，6.热电偶Ⅰ，7.阀门，8.密封盖，9.加热炉，10.热电偶Ⅱ，11.缓冲罐，12.进气接口，13.出气接口，14.放料口。

具体实施方式

在附图中，一种实验室制备煤基中间相沥青的装置，包括反应釜1、加热炉9和缓冲罐11，所述反应釜1嵌装在加热炉9中，加热炉9内设置热电偶Ⅱ10；所述反应釜1的顶部设置密封盖8，釜体配设有热电偶Ⅰ6、尾气排出管4、进气管3搅拌桨5和压力表2；所述热电偶Ⅰ6、尾气排出管4、进气管3、搅拌桨5和压力表2的管体均穿过密封盖8伸入到反应釜1内，进气管3和尾气排出管4上设有阀门7；所述缓冲罐11的顶部设有进气接口12和出气接口13，底部设置放料口14，进气接口12、出气接口13和放料口14均设有阀门7；所述缓冲罐11的进气接口12与反应釜1的尾气排出管4连接。

所述进气管3用于连接充气设备，向反应釜1内冲入氮气或惰性气体，以置换出反应釜1中的空气。 

所述进气管3深入反应釜1的深度大于尾气排出管4深入反应釜1的深度。

所述搅拌桨5和热电偶Ⅰ6的底端接近反应釜1的底面，深入到物料内部。

所述缓冲罐11的容积是反应釜1容积的8-10倍。

所述加热炉9设置保温层，热电偶Ⅱ10安装在保温层中。

本实用新型的操作步骤为：

步骤1）将沥青原料加入到物料反应釜1中，物料量为反应釜容积的1/2；

步骤2）将反应釜1的尾气排出管4连接到缓冲罐11的进气接口12，然后抽真空检测整套装置的气密性；

步骤3）打开反应釜1的进气管3和尾气排出管4上的阀门8，通过进气口3向反应釜1内通入氮气，将反应釜1内的空气置换出来；

步骤4）关闭进气管3的阀门，将装置抽真空，关闭缓冲罐11的出气接口13的阀门8，开始加热反应；

步骤5）用1小时将加热炉9升温到380℃，并使其保护持在380℃恒温状态反应釜1反应2小时，此间搅拌桨5的转数设置为300转/分钟；