熱處理反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種熱處理反應(yīng)器，包括上下貫通的筒體，所述筒體的上端連接有法蘭，所述法蘭上設(shè)有進料口，所述筒體下端套接有第一加熱機構(gòu)，所述第一加熱機構(gòu)的上端包裹在筒體外表面上部，所述第一加熱機構(gòu)的外表面套接有第二加熱機構(gòu)，所述第一加熱機構(gòu)和第二加熱機構(gòu)的下端分別設(shè)有第一出料口和第二出料口，所述第一出料口與第二出料口貫通。本實用新型熱處理反應(yīng)器可以避免物料在高溫條件下進行熱處理反應(yīng)時發(fā)生結(jié)焦，可保證物料高溫反應(yīng)的工藝需求且方便調(diào)節(jié)，可實現(xiàn)高精度溫度控制需求。
【專利說明】
熱處理反應(yīng)器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型涉及一種熱處理設(shè)備，具體來說涉及一種主要應(yīng)用于煤瀝青基碳纖維、針狀焦、炭微球、鋰電負極材料等生產(chǎn)領(lǐng)域合成中間相瀝青的熱處理反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]熱處理反應(yīng)器是煤瀝青基碳纖維、針狀焦、炭微球、鋰電負極材料等生產(chǎn)領(lǐng)域合成中間相瀝青的主要設(shè)備。目前，熱處理反應(yīng)器主要是釜式反應(yīng)器，加熱方式有以下幾種:
[0003]1、電加熱方式:即電加熱體直接給反應(yīng)器的筒體加熱，熱量通過筒體傳遞給物料，此種加熱方式的缺點是瀝青物料容易發(fā)生結(jié)焦現(xiàn)象；
[0004]2、熱媒體加熱方式:即利用高溫導(dǎo)熱油或者熔鹽的潛熱給物料加熱，此種加熱方式的缺點是不能達到高精度溫度控制；
[0005]3、蒸汽加熱方式:即利用蒸汽的潛熱或者汽化熱直接給物料加熱，此種加熱方式的缺點是不但蒸汽污染物料，而且蒸汽水分子的極性可能影響瀝青高溫?zé)崽幚矸磻?yīng)的平衡性。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型的目的在于提供一種熱處理反應(yīng)器，其可以避免物料在高溫條件下進行熱處理反應(yīng)時發(fā)生結(jié)焦，可保證物料高溫反應(yīng)的工藝需求且方便調(diào)節(jié)，可實現(xiàn)高精度溫度控制需求。
[0007]為了達到上述目的，本實用新型提供一種熱處理反應(yīng)器，其中包括上下貫通的筒體，所述筒體的上端連接有法蘭，所述法蘭上設(shè)有進料口，所述筒體下端套接有第一加熱機構(gòu)，所述第一加熱機構(gòu)的上端包裹在筒體外表面上部，所述第一加熱機構(gòu)的外表面套接有第二加熱機構(gòu)，所述第一加熱機構(gòu)和第二加熱機構(gòu)的下端分別設(shè)有第一出料口和第二出料口，所述第一出料口與第二出料口貫通。
[0008]進一步地，所述第一加熱機構(gòu)為上端開口的熱媒體夾套，所述熱媒體夾套套接在筒體的下面，所述熱媒體夾套的上端位于筒體的外表面上部，所述熱媒體夾套的下端設(shè)有所述第一出料口，所述熱媒體夾套的外側(cè)面上端與至少一個熱媒體進口連通。
[0009]進一步地，所述第二加熱機構(gòu)為套接在熱媒體夾套外表面的電加熱套，所述電加熱套的下端設(shè)有所述第二出料口。
[0010]進一步地，所述熱媒體夾套與電加熱套之間緊密連接。
[0011]進一步地，還包括第三加熱機構(gòu)，所述第三加熱機構(gòu)包括多個設(shè)于筒體內(nèi)腔的管體，各所述管體內(nèi)分別設(shè)有電加熱絲，所述法蘭上設(shè)有多個管體進口，各所述管體的上端分別穿過各管體進口，各所述管體的下端分別延伸至筒體的內(nèi)腔下端。
[0012]進一步地，多個所述管體進口沿周向均勻分布在法蘭上且靠近法蘭邊緣的部位。
[0013]進一步地，所述筒體內(nèi)腔設(shè)有攪拌器組件，所述攪拌器組件包括攪拌軸和設(shè)于攪拌軸下端的多個攪拌葉片，所述法蘭中心設(shè)有攪拌軸進口，所述攪拌軸的上端穿出攪拌軸進口后與動力機構(gòu)連接。
[0014]進一步地，所述動力機構(gòu)為電機。
[0015]進一步地，所述筒體內(nèi)腔還設(shè)有氣體分布器，所述氣體分布器設(shè)于攪拌器組件的正下方，所述氣體分布器上設(shè)有多個出氣孔，所述法蘭上設(shè)有進氣口和排氣口，所述氣體分布器與用于進熱惰性氣體的進氣管一端連接，所述進氣管的另一端穿出進氣口。
[0016]進一步地，所述氣體分布器為環(huán)狀管體，多個所述出氣孔沿氣體分布器的外側(cè)面周向均勻分布。
[0017]采用上述方案后，本實用新型熱處理反應(yīng)器具有以下有益效果:
[0018]1、本實用新型采用第二加熱機構(gòu)(電加熱套)間接加熱、第一加熱機構(gòu)(熱媒體)直接加熱的物料加熱方式，可以避免瀝青類物料在高溫條件下進行熱處理反應(yīng)時發(fā)生結(jié)焦；
[0019]2、加熱源有熱媒體、電加熱絲、熱惰性氣體三種，可以保證物料高溫反應(yīng)的工藝需求，而且方便調(diào)節(jié)；
[0020]3、可以實現(xiàn)高精度溫度控制需求，溫度控制精度能夠達到正負0.1°C;
[0021]4、通過電機帶動攪拌器組件在筒體內(nèi)腔攪拌物料，在攪拌器組件正下方設(shè)置氣體分布器，使熱氣體通過氣體分布器可以均勻分散到物料中，直接傳熱效果好，并且加強了攪拌效果。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型熱處理反應(yīng)器的實施例一主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本實用新型熱處理反應(yīng)器的實施例二主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為本實用新型熱處理反應(yīng)器的實施例三主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4為本實用新型熱處理反應(yīng)器的實施例三俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5為本實用新型熱處理反應(yīng)器的實施例四主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖6為本實用新型熱處理反應(yīng)器的實施例四俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖7為本實用新型熱處理反應(yīng)器的實施例五主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖8為本實用新型熱處理反應(yīng)器的實施例五俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖9為圖7的氣體分布器俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0031]下面結(jié)合說明書附圖對本實用新型做進一步的描述。
[0032]如圖1所示本實用新型熱處理反應(yīng)器的實施例一結(jié)構(gòu)示意圖，其包括上下貫通的圓柱形筒體I，筒體I的上端通過焊接方式或螺栓連接方式連接有法蘭2，法蘭2上設(shè)有進料口 3，筒體I的下端套接有第一加熱機構(gòu)，第一加熱機構(gòu)為上端開口的熱媒體夾套4，熱媒體夾套4套接在筒體I的下面，熱媒體夾套4的上端包裹于筒體I的外表面上部，熱媒體夾套4的外表面緊密套接有第二加熱機構(gòu)，第二加熱機構(gòu)為電加熱套5。熱媒體夾套4的下端開設(shè)有第一出料口 6，電加熱套5的下端開設(shè)有第二出料口 7，第一出料口 6與第二出料口 7上下貫通。熱媒體夾套4的外側(cè)面上端與多個熱媒體進口 8連通。
[0033]工作時，原料精制瀝青從進料口3加入筒體I的內(nèi)腔，將熱媒體導(dǎo)熱油或者熔鹽從熱媒體進口8加入到熱媒體夾套4中，通過電加熱套5給熱媒體加熱，進而原料精制瀝青得到加熱升溫，調(diào)節(jié)電加熱套5的設(shè)定溫度可以達到要求的反應(yīng)料溫，反應(yīng)達到終點后，從第一出料口 6、第二出料口 7放出物料，其通過第二加熱機構(gòu)(電加熱套5)間接加熱、第一加熱機構(gòu)(熱媒體夾套4)內(nèi)的熱媒體直接加熱的物料加熱方式，可以避免瀝青類物料在高溫條件下進行熱處理反應(yīng)時發(fā)生結(jié)焦。
[0034]如圖2所示本實用新型熱處理反應(yīng)器的實施例二主視結(jié)構(gòu)示意圖，其包括上下貫通的圓柱形筒體I，筒體I的上端通過焊接方式或螺栓連接方式連接有法蘭2，法蘭2上設(shè)有進料口 3，筒體I的下端套接有第一加熱機構(gòu)，第一加熱機構(gòu)為上端開口的熱媒體夾套4，熱媒體夾套4套接在筒體I的下面，熱媒體夾套4的上端包裹于筒體I的外表面上部，熱媒體夾套4的外表面緊密套接有第二加熱機構(gòu)，第二加熱機構(gòu)為電加熱套5。熱媒體夾套4的下端開設(shè)有第一出料口6，電加熱套5的下端開設(shè)有第二出料口7，第一出料口6與第二出料口7上下貫通。熱媒體夾套4的外側(cè)面上端與多個熱媒體進口 8連通。該反應(yīng)器還包括第三加熱機構(gòu)，第三加熱機構(gòu)包括多個設(shè)于筒體I內(nèi)腔的管體9，此實施例管體9設(shè)置為兩個，各管體9的內(nèi)腔分別設(shè)有電加熱絲10，法蘭2上設(shè)有兩個管體進口 11，各管體9的上端分別穿過各管體進口 11，各管體9的下端分別延伸至筒體I的內(nèi)腔下端。
[0035]工作時，原料精制瀝青從進料口3加入反應(yīng)器的筒體I內(nèi)部，將熱媒體導(dǎo)熱油或者熔鹽從熱媒體進口6加入到熱媒體夾套4中，通過電加熱套7給熱媒體加熱，進而原料精制瀝青得到加熱升溫，調(diào)節(jié)電加熱套7和多個管體9內(nèi)的電加熱絲10的設(shè)定溫度可以達到要求的反應(yīng)料溫，反應(yīng)達到終點后，從第一出料口 6、第二出料口 7中放出物料。通過第二加熱機構(gòu)(電加熱套5)間接加熱、第一加熱機構(gòu)(熱媒體夾套4)內(nèi)的熱媒體直接加熱的物料加熱方式，可以避免瀝青類物料在高溫條件下進行熱處理反應(yīng)時發(fā)生結(jié)焦，加熱源有熱媒體、電加熱絲兩種，可以方便溫度調(diào)節(jié)。
[0036]如圖3、圖4所示本實用新型熱處理反應(yīng)器的實施例三主視、俯視結(jié)構(gòu)示意圖，其包括上下貫通的圓柱形筒體1，筒體I的上端通過焊接方式或螺栓連接方式連接有法蘭2，法蘭2上設(shè)有進料口 3，筒體I的下端套接有第一加熱機構(gòu)，第一加熱機構(gòu)為上端開口的熱媒體夾套4，熱媒體夾套4套接在筒體I的下面，熱媒體夾套4的上端包裹于筒體I的外表面上部，熱媒體夾套4的外表面緊密套接有第二加熱機構(gòu)，第二加熱機構(gòu)為電加熱套5。熱媒體夾套4的下端開設(shè)有第一出料口 6，電加熱套5的下端開設(shè)有第二出料口 7，第一出料口 6與第二出料口 7上下貫通。熱媒體夾套4的外側(cè)面上端與多個熱媒體進口 8連通。該反應(yīng)器還包括第三加熱機構(gòu)，第三加熱機構(gòu)包括多個設(shè)于筒體I內(nèi)腔的管體9，此實施例中管體9設(shè)置為四個。各管體9的內(nèi)腔分別設(shè)有電加熱絲10，法蘭2上設(shè)有四個管體進口 11，四個管體進口 11沿周向均勻分布在法蘭2上且靠近法蘭2邊緣的部位。各管體9的上端分別穿過各管體進口 11，各管體9的下端分別延伸至筒體I的內(nèi)腔下端。
[0037]工作時，原料精制瀝青從進料口3加入反應(yīng)器的筒體I內(nèi)部，將熱媒體導(dǎo)熱油或者熔鹽從熱媒體進口6加入到熱媒體夾套4中，通過電加熱套7給熱媒體加熱，進而原料精制瀝青得到加熱升溫，調(diào)節(jié)電加熱套7和多個管體9內(nèi)的電加熱絲10的設(shè)定溫度可以達到要求的反應(yīng)料溫，而通過將多個管體進口 11沿周向均勻分布在法蘭2上且靠近法蘭2邊緣的部位，這樣設(shè)置溫度分布更加均勻，反應(yīng)達到終點后，從第一出料口6、第二出料口7中放出物料，該物料的品質(zhì)更好。
[0038]如圖5、圖6所示本實用新型熱處理反應(yīng)器的實施例四主視、俯視結(jié)構(gòu)示意圖，其包括上下貫通的圓柱形筒體1，筒體I的上端通過焊接方式或螺栓連接方式連接有法蘭2，法蘭2上設(shè)有進料口 3，筒體I的下端套接有第一加熱機構(gòu)，第一加熱機構(gòu)為上端開口的熱媒體夾套4，熱媒體夾套4套接在筒體I的下面，熱媒體夾套4的上端包裹于筒體I的外表面上部，熱媒體夾套4的外表面緊密套接有第二加熱機構(gòu)，第二加熱機構(gòu)為電加熱套5。熱媒體夾套4的下端開設(shè)有第一出料口 6，電加熱套5的下端開設(shè)有第二出料口 7，第一出料口 6與第二出料口 7上下貫通。熱媒體夾套4的外側(cè)面上端與多個熱媒體進口 8連通。該反應(yīng)器還包括第三加熱機構(gòu)，第三加熱機構(gòu)包括多個設(shè)于筒體I內(nèi)腔的管體9，此實施例中管體9設(shè)置為四個，各管體9的內(nèi)腔分別設(shè)有電加熱絲10，法蘭2上設(shè)有四個管體進口 11，四個管體進口 11沿周向均勻分布在法蘭2上且靠近法蘭2邊緣的部位。各管體9的上端分別穿過各管體進口 11，各管體9的下端分別延伸至筒體I的內(nèi)腔下端。筒體I的內(nèi)腔設(shè)有攪拌器組件12，攪拌器組件12包括攪拌軸13和設(shè)于攪拌軸13下端的多個攪拌葉片14，法蘭2的中心設(shè)有攪拌軸進口 15，攪拌軸13的上端穿出攪拌軸進口 15后與動力機構(gòu)連接，該動力機構(gòu)在本實施例中選擇用電機16。
[0039]本實施例的工作方式及工作過程與上述圖3所述實施例的工作方式及工作過程基本相同，不同的是通過在筒體I的內(nèi)腔下部設(shè)置攪拌器組件12，使攪拌葉片14對筒體I內(nèi)腔的物料不斷進行攪拌，使反應(yīng)更充分。
[0040]如圖7、圖8所示本實用新型熱處理反應(yīng)器的實施例五主視、俯視結(jié)構(gòu)示意圖，其包括上下貫通的圓柱形筒體1，筒體I的上端通過焊接方式或螺栓連接方式連接有法蘭2，法蘭2上設(shè)有進料口 3，筒體I的下端套接有第一加熱機構(gòu)，第一加熱機構(gòu)為上端開口的熱媒體夾套4，熱媒體夾套4套接在筒體I的下面，熱媒體夾套4的上端包裹于筒體I的外表面上部，熱媒體夾套4的外表面緊密套接有第二加熱機構(gòu)，第二加熱機構(gòu)為電加熱套5。熱媒體夾套4的下端開設(shè)有第一出料口 6，電加熱套5的下端開設(shè)有第二出料口 7，第一出料口 6與第二出料口 7上下貫通。熱媒體夾套4的外側(cè)面上端與多個熱媒體進口 8連通。該反應(yīng)器還包括第三加熱機構(gòu)，第三加熱機構(gòu)包括多個設(shè)于筒體I內(nèi)腔的管體9，此實施例中管體9設(shè)置為四個，各管體9的內(nèi)腔分別設(shè)有電加熱絲10，法蘭2上設(shè)有四個管體進口 11，四個管體進口 11沿周向均勻分布在法蘭2上且靠近法蘭2邊緣的部位。各管體9的上端分別穿過各管體進口 11，各管體9的下端分別延伸至筒體I的內(nèi)腔下端。筒體I的內(nèi)腔設(shè)有攪拌器組件12，攪拌器組件12包括攪拌軸13和設(shè)于攪拌軸13下端的多個攪拌葉片14，法蘭2的中心設(shè)有攪拌軸進口 15，攪拌軸13的上端穿出攪拌軸進口 15后與動力機構(gòu)連接，該動力機構(gòu)在本實施例中選擇用電機16。筒體I的內(nèi)腔還設(shè)有氣體分布器17，結(jié)合圖9所示，氣體分布器17設(shè)于攪拌器組件12的正下方，氣體分布器17上設(shè)有多個出氣孔18，氣體分布器17為環(huán)狀管體，多個出氣孔18沿氣體分布器的外側(cè)面周向均勻分布。法蘭2上設(shè)有進氣口 19和排氣口 20，氣體分布器17與用于進熱惰性氣體的進氣管21的一端連接，進氣管21的另一端穿出進氣口 19，排氣口 20用于排放熱惰性氣體。
[0041 ]工作時，原料精制瀝青從進料口 3加入反應(yīng)器的筒體I內(nèi)部，將熱媒體導(dǎo)熱油或者熔鹽從熱媒體進口6加入到熱媒體夾套4中，通過電加熱套7給熱媒體加熱，進而原料精制瀝青得到加熱升溫，調(diào)節(jié)電加熱套7、多個管體9內(nèi)的電加熱絲10和進氣管22中的熱惰性氣體的設(shè)定溫度可以達到要求的反應(yīng)料溫，而通過將多個管體進口 11沿周向均勻分布在法蘭2上且靠近法蘭2邊緣的部位，這樣設(shè)置溫度分布更加均勻，反應(yīng)達到終點后，從第一出料口6、第二出料口 7中放出物料。其通過第二加熱機構(gòu)(電加熱套5)間接加熱、第一加熱機構(gòu)(熱媒體夾套4)內(nèi)的熱媒體直接加熱的物料加熱方式，可以避免瀝青類物料在高溫條件下進行熱處理反應(yīng)時發(fā)生結(jié)焦;加熱源有熱媒體、電加熱絲、熱惰性氣體三種，可以保證物料高溫反應(yīng)的工藝需求，而且方便調(diào)節(jié);可以實現(xiàn)高精度溫度控制需求，溫度控制精度能夠達到正負0.TC，且通過電機17帶動攪拌器組件12在筒體I的內(nèi)腔攪拌物料，在攪拌器組件12正下方設(shè)置氣體分布器18，使熱惰性氣體通過氣體分布器18均勻分散到物料中，而后通過排氣口 21排出，其直接傳熱效果好，并且加強了攪拌效果。
[0042]本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實踐這里公開的實用新型后，將容易想到本實用新型的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本實用新型的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本實用新型的一般性原理并包括未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識或慣用技術(shù)手段。說明書和實施例僅被視為示例性的，本實用新型的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。
[0043]應(yīng)當(dāng)理解的是，本實用新型并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進行各種修改和改變。本實用新型的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。
【主權(quán)項】
1.一種熱處理反應(yīng)器，其特征在于，包括上下貫通的筒體，所述筒體的上端連接有法蘭，所述法蘭上設(shè)有進料口，所述筒體下端套接有第一加熱機構(gòu)，所述第一加熱機構(gòu)的上端包裹在筒體外表面上部，所述第一加熱機構(gòu)的外表面套接有第二加熱機構(gòu)，所述第一加熱機構(gòu)和第二加熱機構(gòu)的下端分別設(shè)有第一出料口和第二出料口，所述第一出料口與第二出料口貫通。2.如權(quán)利要求1所述的熱處理反應(yīng)器，其特征在于，所述第一加熱機構(gòu)為上端開口的熱媒體夾套，所述熱媒體夾套套接在筒體的下面，所述熱媒體夾套的上端位于筒體的外表面上部，所述熱媒體夾套的下端設(shè)有所述第一出料口，所述熱媒體夾套的外側(cè)面上端與至少一個熱媒體進口連通。3.如權(quán)利要求2所述的熱處理反應(yīng)器，其特征在于，所述第二加熱機構(gòu)為套接在熱媒體夾套外表面的電加熱套，所述電加熱套的下端設(shè)有所述第二出料口。4.如權(quán)利要求3所述的熱處理反應(yīng)器，其特征在于，所述熱媒體夾套與電加熱套之間緊密連接。5.如權(quán)利要求1-4之一所述的熱處理反應(yīng)器，其特征在于，還包括第三加熱機構(gòu)，所述第三加熱機構(gòu)包括多個設(shè)于筒體內(nèi)腔的管體，各所述管體內(nèi)分別設(shè)有電加熱絲，所述法蘭上設(shè)有多個管體進口，各所述管體的上端分別穿過各管體進口，各所述管體的下端分別延伸至筒體的內(nèi)腔下端。6.如權(quán)利要求5所述的熱處理反應(yīng)器，其特征在于，多個所述管體進口沿周向均勻分布在法蘭上且靠近法蘭邊緣的部位。7.如權(quán)利要求6所述的熱處理反應(yīng)器，其特征在于，所述筒體內(nèi)腔設(shè)有攪拌器組件，所述攪拌器組件包括攪拌軸和設(shè)于攪拌軸下端的多個攪拌葉片，所述法蘭中心設(shè)有攪拌軸進口，所述攪拌軸的上端穿出攪拌軸進口后與動力機構(gòu)連接。8.如權(quán)利要求7所述的熱處理反應(yīng)器，其特征在于，所述動力機構(gòu)為電機。9.如權(quán)利要求8所述的熱處理反應(yīng)器，其特征在于，所述筒體內(nèi)腔還設(shè)有氣體分布器，所述氣體分布器設(shè)于攪拌器組件的正下方，所述氣體分布器上設(shè)有多個出氣孔，所述法蘭上設(shè)有進氣口和排氣口，所述氣體分布器與用于進熱惰性氣體的進氣管一端連接，所述進氣管的另一端穿出進氣口。10.如權(quán)利要求9所述的熱處理反應(yīng)器，其特征在于，所述氣體分布器為環(huán)狀管體，多個所述出氣孔沿氣體分布器的外側(cè)面周向均勻分布。
【文檔編號】B01J19/00GK205613398SQ201620246474
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年3月28日
【發(fā)明人】賈進盈, 陳根生, 劉國庫, 普海寶, 李朝治, 王姣姣, 李俊姣, 楊波, 司浩然
【申請人】鄭州四維特種材料有限責(zé)任公司