一種半焦脫灰和表面性質調節用反應裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種半焦脫灰和表面性質調節用反應裝置，包括反應機構和加熱機構，所述反應機構包括反應器、用于攪拌反應器內混合物的攪拌器和用于密封反應器頂端的密封蓋，所述密封蓋上開設有第一攪拌插孔、可供進氣管通過的第一進氣孔和可供出氣管通過的第一排氣孔，所述進氣管的一端連接有用于存儲保護氣的氣體鋼瓶，所述加熱機構包括爐體、設置在爐體內的爐膛和用于密封爐體上端的保溫蓋。本實用新型結構簡單、設計合理，可以提高半焦脫灰及表面性質調節效果，得到的脫灰半焦產品孔徑分布有較好的可控性，提高了半焦產品的吸附性能，使用操作方便，實用性強，使用效果好，便于推廣使用。
【專利說明】
一種半焦脫灰和表面性質調節用反應裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于煤炭技術領域，具體涉及一種半焦脫灰和表面性質調節用反應裝置。
【背景技術】
[0002]半焦又稱蘭炭，是煤低溫干餾所得的可燃固體產物，產率約為原料煤的50%?70 % ο半焦色黑多孔，主要成分是碳、灰分和揮發分，其灰分含量取決于原料煤質，揮發分含量約占半焦質量的5%?20%。半焦與焦炭相比，揮發分含量高，孔隙率大而機械強度低，與一氧化碳、蒸汽或氧具有較強的反應活性，且氫氧含量高，化學性質較活潑，具有一定的吸附性能，是很好的高熱值無煙燃料，主要用作工業或民用燃料，用于鐵合金、電石和合成氨等行業，少量用作銅礦或磷礦等冶煉時的還原劑。為增加半焦的利用途徑，提高其產品附加值，需要降低半焦的灰分并對其孔結構和表面性質進行調節。通過半焦脫灰反應可以調節半焦的孔結構，調節其表面性質，增強吸附性能，脫灰后的半焦通過表面性質調節反應繼續提高其吸附性能，表面性質調節的關鍵是篩選表面改性藥劑及確定改性工藝。
[0003]目前的半焦脫灰和表面性質調節用反應裝置中，反應裝置沒有密封，在反應過程中也沒有通入保護氣，脫灰效果和表面性能不太理想，因此需要一種可對半焦脫灰和表面性質調節過程進行密封保護的反應裝置，可以實現更好的脫灰效果，并且得到的脫灰半焦產品孔徑分布有較好的可控性，從而提高半焦產品的吸附性能。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種半焦脫灰和表面性質調節用反應裝置，其結構簡單、設計合理，可對半焦脫灰和表面性質調節過程進行密封保護，可以實現更好的脫灰效果，并且得到的脫灰半焦產品孔徑分布有較好的可控性，從而提高半焦產品的吸附性能。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是:一種半焦脫灰和表面性質調節用反應裝置，其特征在于:包括反應機構和加熱機構，所述反應機構包括反應器、用于攪拌反應器內混合物的攪拌器和用于密封反應器頂端的密封蓋，所述密封蓋上開設有第一攪拌插孔、供進氣管通過的第一進氣孔和供排氣管通過的第一排氣孔，所述進氣管的一端連接有用于存儲保護氣的氣體鋼瓶，所述加熱機構包括爐體、設置在爐體內的爐膛和用于密封爐體上端的保溫蓋，所述保溫蓋上開設有與第一攪拌插孔位置對應的第二攪拌插孔、與第一進氣孔位置對應的第二進氣孔和與第一排氣孔位置對應的第二排氣孔，所述爐體一側設置有供反應器進出的爐門，所述反應器設置在爐膛內，所述爐體底部設置有用于對爐膛加熱的加熱單元。
[0006]上述的一種半焦脫灰和表面性質調節用反應裝置，其特征在于:所述反應器底板為圓弧形底板，所述攪拌器包括攪拌桿和與攪拌桿一端固定連接的圓弧形攪拌塊，所述圓弧形攪拌塊的弧度與圓弧形底板的弧度相同。
[0007]上述的一種半焦脫灰和表面性質調節用反應裝置，其特征在于:所述進氣管上設置有進氣閥和流量計。
[0008]上述的一種半焦脫灰和表面性質調節用反應裝置，其特征在于:所述加熱單元包括微控制器，所述微控制器的輸入端接有溫度傳感器和按鍵電路，所述微控制器的輸出端接有加熱器。
[0009]上述的一種半焦脫灰和表面性質調節用反應裝置，其特征在于:所述攪拌器為電動攪拌器。
[0010]上述的一種半焦脫灰和表面性質調節用反應裝置，其特征在于:所述反應器由耐高溫耐堿腐蝕的不銹鋼材料制成。
[0011 ]本實用新型與現有技術相比具有以下優點:
[0012]1、本實用新型的結構簡單，設計合理，實現及使用操作方便。
[0013]2、本實用新型通過在反應器上設置密封蓋，可對半焦脫灰和表面性質調節的反應過程進行密封保護，提高脫灰及表面性質調節效果，并對反應器通入保護氣，針對不同灰成分的半焦原料，采用不同的保護氣，對半焦的吸附性能有很好的促進作用，并且得到的脫灰半焦產品孔徑分布有較好的可控性。
[0014]3、本實用新型通過保溫蓋密封爐體，使得反應器加熱均勻，提高了脫灰反應及表面性質調節反應的效果。
[0015]4、本實用新型加入攪拌器，可使混合物在反應器內攪拌均勻，提高反應速率，能夠實現良好的脫灰效果。
[0016]綜上所述，本實用新型結構簡單、設計合理，可以提高半焦脫灰及表面性質調節效果，得到的脫灰半焦產品孔徑分布有較好的可控性，提高了半焦產品的吸附性能，使用操作方便，實用性強，使用效果好，便于推廣使用。
[0017]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0019]圖2為本實用新型加熱單元的電路原理框圖。
[0020]附圖標記說明:
[0021]I—爐體；2—爐膛；3—反應器；
[0022]4—攪拌器；5—密封蓋；6—第一攪拌插孔；
[0023]7 一第一進氣孔；8 一第一排氣孔；9 一保溫蓋；
[0024]10一第二進氣孔；丨丨一第二排氣孔；12—第二攪拌插孔；
[0025]13 一進氣管；14 一排氣管；15 一氣體鋼瓶；
[0026]16—進氣閥； 17—流量計； 18—微控制器；
[0027]19 一溫度傳感器；20—按鍵電路； 21—加熱器。
【具體實施方式】
[0028]如圖1所示，本實用新型包括反應機構和加熱機構，所述反應機構包括反應器3、用于攪拌反應器3內混合物的攪拌器4和用于密封反應器3頂端的密封蓋5，所述密封蓋5上開設有第一攪拌插孔6、供進氣管13通過的第一進氣孔7和供排氣管14通過的第一排氣孔8，所述進氣管13的一端連接有用于存儲保護氣的氣體鋼瓶15，所述加熱機構包括爐體1、設置在爐體I內的爐膛2和用于密封爐體I上端的保溫蓋9，所述保溫蓋9上開設有與第一攪拌插孔6位置對應的第二攪拌插孔12、與第一進氣孔7位置對應的第二進氣孔10和與第一排氣孔8位置對應的第二排氣孔11，所述爐體I一側設置有供反應器3進出的爐門，所述反應器3設置在爐膛2內，所述爐體I底部設置有用于對爐膛2加熱的加熱單元。
[0029]如圖1所示，本實施例中，所述反應器3底板為圓弧形底板，所述攪拌器4包括攪拌桿和與攪拌桿一端固定連接的圓弧形攪拌塊，所述圓弧形攪拌塊的弧度與圓弧形底板的弧度相同。
[0030]如圖1所示，本實施例中，所述進氣管13上設置有進氣閥16和流量計17。
[0031]如圖2所示，本實施例中，所述加熱單元包括微控制器18，所述微控制器18的輸入端接有溫度傳感器19和按鍵電路20，所述微控制器18的輸出端接有加熱器21。
[0032]本實施例中，所述攪拌器4為電動攪拌器。
[0033]本實施例中，所述反應器3由耐高溫耐堿腐蝕的不銹鋼材料制成。
[0034]具體實施時，將半焦原料和脫灰試劑或表面性質調節試劑加入反應器3中，打開爐門，將反應器3放入爐膛2，將攪拌器4放入反應器3中，將密封蓋5蓋在反應器3上，對反應器3密封，將保溫蓋9蓋在爐體I上，通過第一攪拌插孔6和第二攪拌插孔12使攪拌器4伸出密封蓋5和保溫蓋9，通過第一進氣孔7和第二進氣孔10使進氣管13的一端伸入反應器3中，進氣管13的另一端連接有氣體鋼瓶15，通過第一排氣孔8和第二排氣孔11使排氣管14的一端伸入反應器3中，排氣管14的另一端伸出爐體I與大氣接觸。由于進氣壓力大于大氣壓，所以當反應器3通入保護氣后，反應器3內的空氣將由排氣管14排出。氣體鋼瓶15對反應器3通入保護氣，通過按鍵電路20設定加熱溫度，溫度傳感器19采集到的爐膛2溫度小于加熱溫度設定值，微控制器18發出控制信號，加熱器21對爐膛2加熱，同時啟動攪拌器4，對反應器3內的混合物進行攪拌，反應結束時，先停止對反應器3加熱，直到爐膛2的溫度達到室溫，再停止通入保護氣。通過進氣閥16可調節保護氣進氣流量，通過流量計17可觀察到保護氣進氣流量。
[0035]以上所述，僅是本實用新型的實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍內。
【主權項】
1.一種半焦脫灰和表面性質調節用反應裝置，其特征在于:包括反應機構和加熱機構，所述反應機構包括反應器(3)、用于攪拌反應器(3)內混合物的攪拌器(4)和用于密封反應器(3)頂端的密封蓋(5)，所述密封蓋(5)上開設有第一攪拌插孔(6)、供進氣管(13)通過的第一進氣孔(7)和供排氣管(14)通過的第一排氣孔(8)，所述進氣管(13)的一端連接有用于存儲保護氣的氣體鋼瓶(15)，所述加熱機構包括爐體(1)、設置在爐體(I)內的爐膛(2)和用于密封爐體(I)上端的保溫蓋(9)，所述保溫蓋(9)上開設有與第一攪拌插孔(6)位置對應的第二攪拌插孔(12)、與第一進氣孔(7)位置對應的第二進氣孔(10)和與第一排氣孔(8)位置對應的第二排氣孔(11)，所述爐體(I)一側設置有供反應器(3)進出的爐門，所述反應器(3)設置在爐膛(2)內，所述爐體(I)底部設置有用于對爐膛(2)加熱的加熱單元。2.按照權利要求1所述的一種半焦脫灰和表面性質調節用反應裝置，其特征在于:所述反應器(3)底板為圓弧形底板，所述攪拌器(4)包括攪拌桿和與攪拌桿一端固定連接的圓弧形攪拌塊，所述圓弧形攪拌塊的弧度與圓弧形底板的弧度相同。3.按照權利要求1所述的一種半焦脫灰和表面性質調節用反應裝置，其特征在于:所述進氣管(13)上設置有進氣閥(16)和流量計(17)。4.按照權利要求1所述的一種半焦脫灰和表面性質調節用反應裝置，其特征在于:所述加熱單元包括微控制器(18)，所述微控制器(18)的輸入端接有溫度傳感器(19)和按鍵電路(20),所述微控制器(18)的輸出端接有加熱器(21)。5.按照權利要求1所述的一種半焦脫灰和表面性質調節用反應裝置，其特征在于:所述攪拌器(4)為電動攪拌器。6.按照權利要求1所述的一種半焦脫灰和表面性質調節用反應裝置，其特征在于:所述反應器(3)由耐高溫耐堿腐蝕的不銹鋼材料制成。
【文檔編號】C10L9/02GK205710642SQ201620642726
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月24日
【發明人】李剛, 杜美利, 楊建利, 劉靜, 于春俠, 康潔, 朱雪丹, 楊水蘭
【申請人】西安科技大學