本發(fā)明涉及新材料制備機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于制備富勒烯的燃燒裝置。

背景技術(shù)：

富勒烯是由碳原子形成的一系列籠形單質(zhì)分子的總稱，它是繼金剛石、石墨之后碳單質(zhì)的第三種穩(wěn)定的存在形式，在潤(rùn)滑、醫(yī)藥、化妝品等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，因?yàn)橹苽浼夹g(shù)不能產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，極大地限制了富勒烯的直接應(yīng)用，也在很大程度上阻礙了我國(guó)富勒烯應(yīng)用、研發(fā)的進(jìn)一步發(fā)展。

富勒烯的制備方法有電弧法、熱蒸發(fā)法、化學(xué)氣相沉積法和燃燒法等，其中燃燒法即采用苯、甲苯等碳?xì)浠衔镌谘鯕庾饔孟虏煌耆紵a(chǎn)富勒烯，通過(guò)調(diào)整燃燒壓力、原料比例等可以控制富勒烯的產(chǎn)量，這是最適合富勒烯工業(yè)化生產(chǎn)的方法。

在用燃燒法制備富勒烯的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，燃燒裝置是富勒烯合成的關(guān)鍵設(shè)備，燃燒過(guò)程直接決定了富勒烯的產(chǎn)量及產(chǎn)率及生產(chǎn)系統(tǒng)能否可靠穩(wěn)定的運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種用于制備富勒烯的燃燒裝置，解決了可實(shí)現(xiàn)燃燒制備富勒烯，具有裝置簡(jiǎn)單、安全生產(chǎn)及運(yùn)行安全效率高的特點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種用于制備富勒烯的燃燒裝置，包括燃燒罐體及設(shè)置在燃燒罐體上部的與進(jìn)料裝置及設(shè)置在燃燒罐體下部的支架，所述燃燒罐體呈圓桶狀，所述進(jìn)料裝置包括進(jìn)料嘴及進(jìn)料嘴連接的混合器以及設(shè)置在混合器下端與所述燃燒罐體連接的多孔蓄熱體，所述多孔蓄熱體與燃燒罐體連接端截面面積大于所述進(jìn)料嘴截面面積，以使所述混合燃料降低流速進(jìn)而充分燃燒。

作為本設(shè)計(jì)的一種優(yōu)選技術(shù)方案，還包括推進(jìn)式點(diǎn)火器，所述點(diǎn)火器可伸縮式傾斜插入所述燃燒罐體的燃燒爐膛。

作為本設(shè)計(jì)的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述燃燒罐體包括罐體側(cè)壁及燃燒爐膛，所述罐體側(cè)壁設(shè)有伸入燃燒爐膛內(nèi)部的信息檢測(cè)裝置，所述信息檢測(cè)裝置包括檢測(cè)燃燒爐膛溫度的溫度傳感器及檢測(cè)燃燒爐膛內(nèi)部壓力的壓力傳感器。

作為本設(shè)計(jì)的一種優(yōu)選技術(shù)方案，還包括用于觀測(cè)燃燒爐膛內(nèi)部燃燒狀況的觀測(cè)鏡及用于清理燃燒爐膛側(cè)壁積灰的吹灰進(jìn)氣口，所述觀測(cè)鏡由所述燃燒罐體上部插入所述燃燒爐膛內(nèi)部，所述吹灰進(jìn)氣口設(shè)置在罐體側(cè)壁上。

作為本設(shè)計(jì)的一種優(yōu)選技術(shù)方案，還包括積灰裝置及設(shè)在所述積灰裝置下端的清灰出口，所述積灰裝置設(shè)置在燃燒罐體下部，用于存儲(chǔ)燃燒過(guò)程中積累的灰塵。

作為本設(shè)計(jì)的一種優(yōu)選技術(shù)方案，還包括用于觀測(cè)燃燒罐體內(nèi)部信息的觀測(cè)裝置，所述觀測(cè)裝置包括設(shè)置在燃燒罐體側(cè)壁上的火焰檢測(cè)器及設(shè)置在燃燒罐體上部的燃燒器快開(kāi)裝置，所述燃燒器快開(kāi)裝置包括與燃燒罐體連接的本體及連接所述進(jìn)料裝置的連接管。

作為本設(shè)計(jì)的一種優(yōu)選技術(shù)方案，還包括設(shè)置在燃燒罐體側(cè)壁上的泄爆口，所述泄爆口連接安全閥。

本方案的有益效果主要體現(xiàn)在：

1.一種用于制備富勒烯的燃燒裝置，包括燃燒罐體及設(shè)置在燃燒罐體上部的進(jìn)料裝置及設(shè)置在燃燒罐體下部的支架，所述燃燒罐體呈圓桶狀，所述進(jìn)料裝置包括進(jìn)料嘴及進(jìn)料嘴連接的混合器以及設(shè)置在混合器下端與所述燃燒罐體連接的多孔蓄熱體，所述多孔蓄熱體與燃燒罐體連接端截面面積大于所述進(jìn)料嘴截面面積，以使所述混合燃料降低流速進(jìn)而充分燃燒。設(shè)置進(jìn)料裝置及口徑尺寸設(shè)置使得燃料(苯、甲烷)從中心管進(jìn)入，助燃?xì)?氧氣)從外管進(jìn)入，充分混合均勻，防止因操作不當(dāng)而回火對(duì)其產(chǎn)生的燒蝕。多孔蓄熱體(蓄熱體的孔徑及流通面積的設(shè)置保證其出口的火焰具有合適的反應(yīng)溫度及合適的流速以提高富勒烯的產(chǎn)率和產(chǎn)量。

2.用于制備富勒烯的燃燒裝置，還包括推進(jìn)式點(diǎn)火器，所述點(diǎn)火器可伸縮式傾斜插入所述燃燒罐體的燃燒爐膛。即需要點(diǎn)火時(shí)推進(jìn)爐膛，火焰穩(wěn)定后退出爐膛，防止高溫火焰對(duì)其的燒蝕。

3.用于制備富勒烯的燃燒裝置，還包括所述燃燒罐體包括罐體側(cè)壁及燃燒爐膛，所述罐體側(cè)壁設(shè)有伸入燃燒爐膛內(nèi)部的信息檢測(cè)裝置，所述信息檢測(cè)裝置包括檢測(cè)燃燒爐膛溫度的溫度傳感器及檢測(cè)燃燒爐膛內(nèi)部壓力的壓力傳感器。溫度檢測(cè)裝置基本反映火焰區(qū)的反應(yīng)溫度，及爐膛出口的溫度，可以通過(guò)溫度檢測(cè)裝置所測(cè)溫度調(diào)整進(jìn)燃燒器的燃料氣和助燃?xì)獾臏囟?，而通過(guò)合理監(jiān)控反應(yīng)溫度可以以保證富勒烯有較高的回收率。壓力傳感器，可通過(guò)其所測(cè)壓力調(diào)整抽真空裝置的功率，保證反正發(fā)生在事宜的真空環(huán)境內(nèi)，以提高富勒烯的產(chǎn)率。

4、用于制備富勒烯的燃燒裝置，還包括用于觀測(cè)燃燒罐體內(nèi)部信息的觀測(cè)裝置，所述觀測(cè)裝置包括設(shè)置在燃燒罐體側(cè)壁上的火焰檢測(cè)器及設(shè)置在燃燒罐體上部的燃燒器快開(kāi)裝置，所述燃燒器快開(kāi)裝置包括與燃燒罐體連接的本體及連接所述進(jìn)料裝置的連接管。火焰檢測(cè)器，保證燃燒器及燃燒爐運(yùn)行安全可靠?？扉_(kāi)裝置，便于燃燒器、蓄熱體、混合段及爐膛的檢修。

5、用于制備富勒烯的燃燒裝置，還包括設(shè)置在燃燒罐體側(cè)壁上的泄爆口，所述泄爆口連接安全閥。為泄爆口外接安全閥，保證燃燒裝置的安全運(yùn)行。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明用于制備富勒烯的燃燒裝置的俯視圖；

圖2是本發(fā)明用于制備富勒烯的燃燒裝置的側(cè)視剖視圖(立式)；

圖3是本發(fā)明用于制備富勒烯的燃燒裝置側(cè)視剖視圖(臥式)。

具體實(shí)施例

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互結(jié)合。

如圖1至圖3所示，本發(fā)明方案提出一種用于制備富勒烯的燃燒裝置，包括燃燒罐體2及設(shè)置在燃燒罐體2上部的進(jìn)料裝置1及設(shè)置在燃燒罐體2下部的支架3，支架3用于支撐燃燒罐體2，所述燃燒罐體2呈圓桶狀，所述進(jìn)料裝置1包括進(jìn)料嘴11及進(jìn)料嘴11連接的混合器12以及設(shè)置在混合器12下端與所述燃燒罐體2連接的多孔蓄熱體13，所述多孔蓄熱體13與燃燒罐體2連接端截面面積大于所述進(jìn)料嘴11截面面積，以使所述混合燃料(氣態(tài)苯及甲烷混合燃料)以及助燃?xì)怏w(氧氣)降低流速進(jìn)而充分燃燒。所述燃燒罐體2包括罐體側(cè)壁21及燃燒爐膛22，整個(gè)燃燒裝置還包括推進(jìn)式點(diǎn)火器4，所述點(diǎn)火器4可伸縮式傾斜插入所述燃燒罐體2的燃燒爐膛22。即需要點(diǎn)火時(shí)推進(jìn)燃燒爐膛22，火焰穩(wěn)定后退出燃燒爐膛22，防止高溫火焰對(duì)其的燒蝕。所述罐體側(cè)壁21設(shè)有伸入燃燒爐膛22內(nèi)部的信息檢測(cè)裝置，所述信息檢測(cè)裝置包括檢測(cè)燃燒爐膛溫度的溫度傳感器5及檢測(cè)燃燒爐膛22內(nèi)部壓力信息的壓力傳感器6。保證內(nèi)部的溫度達(dá)到最適合的溫度及最適合的燃燒壓力。

再如圖1-圖3所示，整個(gè)燃燒裝置還包括用于觀測(cè)燃燒爐膛22內(nèi)部燃燒狀況的觀測(cè)鏡8及用于清理燃燒爐膛側(cè)壁21積灰的吹灰進(jìn)氣口9，所述觀測(cè)鏡8由所述燃燒罐體2上部插入所述燃燒爐膛22內(nèi)部，所述吹灰進(jìn)氣口9設(shè)置在罐體側(cè)壁21上。整個(gè)燃燒裝置還包括積灰裝置4及設(shè)在所述積灰裝置4下端的清灰出口41，所述積灰裝置4設(shè)置在燃燒罐體2下部，用于存儲(chǔ)燃燒過(guò)程中積累的灰塵。還包括用于觀測(cè)燃燒罐體2內(nèi)部信息的觀測(cè)裝置，所述觀測(cè)裝置包括設(shè)置在燃燒罐體側(cè)壁21上的火焰檢測(cè)器24及設(shè)置在燃燒罐體2上部的燃燒器快開(kāi)裝置23，實(shí)現(xiàn)整個(gè)燃燒裝置快速開(kāi)啟，所述燃燒器快開(kāi)裝置23包括與燃燒罐體2連接的本體231及連接所述進(jìn)料裝置的連接管232。還包括設(shè)置在燃燒罐體側(cè)壁21上的泄爆口26，所述泄爆口26連接安全閥，可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)部壓力過(guò)大時(shí)快速泄壓，消除安全隱患。

整個(gè)燃燒裝置集進(jìn)料燃燒反應(yīng)及檢測(cè)觀測(cè)與一體，實(shí)現(xiàn)了裝置的高效安全化生產(chǎn)，提高了富勒烯制備的效率及人機(jī)交互，同時(shí)安全性能提高，具有良好的應(yīng)用前景。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中的描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。