CN105032306B - 一种固相气氛反应装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种固相气氛反应装置，包括处理本体、卸料装置、冷却容器；处理本体设有密闭的平底反应容器和外围加热装置；反应容器设有下料器、搅拌器、进气管、出气管等；搅拌器带有变频控制电机；反应容器底部的侧面设置出料口；卸料装置对应地设置在出料口外，是根据注射器原理进行设计，所述卸料装置带有冷却装置；卸料装置的下方靠近密闭反应容器的位置设有出料管，所述出料管上设有气密性阀门。本发明利用搅拌器推动物料在不开盖、不降温的情况下强制从反应器底部侧面出料，不必对反应容器进行降温、移动，减少了能耗、操作环节，降低生产成本，反应均匀，缩短反应时间，提高生产效率，也保证了产物性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种固相气氛反应装置，固相气氛反应是指对固相反应物在通入气体的情况下进行的反应，所述通入的气体可以是保护性气体或者为参与反应的气体，在反应过程中也可以是在某个阶段物料呈现液态的状态，但出料时仍然呈固态。
背景技术
某些固相反应需在特定气氛中高温下进行。比如对多活性炭的表面含氧基进行处理，尽可能减少含氧基的浓度，满足电化学性能的要求。含氧基的处理方法是采用高温下氮气置换或氢气等还原处理，温度达到800℃至900℃之间。目前的含氧基处理装置主要是采用非连续式静态处理方式，不但处理不均匀，影响产品性能，还因在每次的出料时需要对设备降温，提升反应炉芯，然后再倾倒物料，再进料后重新加热升温，浪费大量能源。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种固相气氛反应装置，能够提高反应的充分性，减少操作环节，节约能源，降低成本。为此，本发明采用以下技术方案：
一种固相气氛反应装置，其特征在于：所述装置包括处理本体、卸料装置、冷却容器；所述处理本体设有密闭的平底反应容器和外围加热装置；
所述反应容器设有下料器、搅拌器、进气管、出气管、测温装置和压力表；
所述搅拌器带有变频控制电机，可以调整搅拌器的转速；
所述反应容器底部的侧面设置出料口，所述搅拌器的搅拌元件在反应容器中的深度位置与出料口相对应，使得物料能由搅拌元件的旋转而被甩出出料口；
所述卸料装置对应地设置在出料口外，是根据注射器原理进行设计，外筒和内胆采用不锈钢材料，内胆的进退通过旋转螺杆进行控制；
所述卸料装置带有冷却装置；
所述卸料装置的下方靠近密闭反应容器的位置设有出料管，所述出料管上设有气密性阀门；
卸料装置的出料管与冷却容器相连。
在采用上述技术方案的基础上，本发明还可采用以下进一步的技术方案：
所述外围加热装置内设有电阻加热装置和外部保温材料，所述电阻加热装置的加热是通过设定目标温度进行控制。
所述下料器设有阀门，阀门在闭合时具有气密性。
所述进气管和出气管上设有阀门，所述进气管上还设有进气流量控制器。
所述卸料装置的内胆的前沿部分当卸料装置闭合时与密闭反应容器出料口部位的周边形状相吻合。
所述卸料装置的下方靠近密闭反应容器的位置设有出料管，所述出料管上设有气密性阀门。
所述卸料装置的外表面设有冷却水管。
所述冷却容器设有内胆容器、水冷外套、搅拌器、冷却水进管、冷却水出水管以及下料管，所述搅拌器带有变频控制电机，可以调整搅拌器的转速，所述冷却容器设置有测温装置，可以实时监测物料的温度，下料管上设置出料阀。
由于采用本发明的技术方案，本发明能够广泛适用于各种需要在高温下进行的固相气氛反应，本发明利用搅拌器推动物料在不开盖、不降温的情况下强制从反应器底部侧面出料，本发明在处理后通过反应物料的移动出料，不必对反应容器进行降温、移动，从而减少了能耗、操作环节，降低生产成本。同时，又能利用搅拌器在反应时实现物料均匀，缩短反应时间，提高生产效率，也保证了产物的性能。
附图说明
图1为本发明装置的断面示意图。
图2为卸料装置B闭合状态的示意图。
图3为卸料装置B开放出料状态的示意图。
具体实施方式
本发明所提供的固相气氛反应装置如图1所示，包括处理本体A、卸料装置B。所述处理本体A设有密闭反应容器A1、外围加热装置A2。密闭反应容器A1设有下料器A5、搅拌器A3、进气管A6、出气管A7、测温装置以及压力表A8；外围加热装置A2内设有电阻加热装置和外部保温材料，该电阻加热装置的加热是通过测温装置的指令，对加热控制系统进行调节，可以根据实际目标温度进行加热控制。密闭反应容器A1由5-10mm厚的耐高温不锈钢材质构成，为了保证密闭反应容器A1内物料加热的效果，密闭反应容器A1的容量不宜过大，一般直径在800-1200mm、高度在600-1000mm为宜，一次活性炭的处理量在50-100kg为宜。
上方的下料器A5设有阀门A9，该阀门在闭合时具有密闭性，保证处理时的气密性；搅拌器A3带有变频控制电机A4，可以根据实际要求调整搅拌器的转速。进气管A6和出气管A7上设有阀门，进气管A6上还设有进气流量控制器，可根据实际调节气氛气体的流量。
所述反应容器底部的侧面设置出料口A10，所述搅拌器A3的搅拌元件在反应容器中的深度位置与所述出料口A10相对应，使得物料能由搅拌元件的旋转而被甩出出料口A10。
所述卸料装置B对应地设置在出料口A10外，所述卸料装置B是根据注射器原理进行设计的（图2所示），外筒B1和内胆B2采用不锈钢材料，内胆的进退通过旋转螺杆进行控制，处理时前进内胆B2进行闭合，出料时后退内胆B2，通过密闭反应容器A1内设的搅拌器A3的快速转动物料，利用离心力把处理好的物料甩出出料口A10，通过出料连接口B5进入出料管B6，最终进入冷却容器C的内胆容器C1内（图3所示状态）。卸料装置B的内胆B2的直径大小要适中，太大会影响整体的气密性，太小会影响物料的排出速度，一般为80-120mm。卸料装置B的内胆B2与密闭反应容器A1出料口A10的设计要满足：当卸料装置B闭合时其内胆B2的前沿部分与密闭反应容器A相吻合（图2所示状态）。卸料装置B的下方靠近密闭反应容器A1的位置设有出料管B6，出料管B6上设有气密性阀门B7。所述卸料装置B的外表面设有冷却水管B8，对卸料装置进行冷却，防止卸料装置受热变形。
所述冷却容器C设有内胆容器C1、水冷外套C2、搅拌器C3、冷却水进管C5、冷却水出水管C6以及下料管，其材质采用不锈钢材料，内胆容器C1容积大小要与处理物料的量相匹配，一般为300-1000L。水冷外套C2的冷却水进管C5连接外来水，冷却水经过水冷外套C2后由冷却水出水管C6排出。搅拌器C3带有变频控制电机C4，可以调整搅拌器的转速，所述冷却容器C设置有测温装置，可以实时监测物料的温度。当物料从出料管B6进入内胆容器C1后，通过搅拌物料达到快速冷却的目的，经过冷却后的达到室温的物料，最终通过下料管排出冷却容器到达产品容器D，下料管上设置出料阀C7。
以下以对活性炭的表面含氧基进行处理为例，本发明的工作过程如下：
称取一定重量（50-100kg）的物料（活性炭）置于下料器A5中，打开下料器上的阀门A9，使物料进入密闭反应容器A1内，关闭阀门A9。打开搅拌器A3开关，调节搅拌器A3转速，搅拌器A3低速运转，搅拌物料。设定处理温度，对密闭反应容器A1进行加热。关闭进气管A6上的阀门，通过排气管A7连接真空泵对容器内进行抽真空。关闭排气管A7的阀门，从进气管A6通入一定流量的高纯度氮气，当反应容器内的压力到达正压时，打开并调节排气管A7的阀门，在排气的同时保持密闭反应容器A1内的压力为微正压，该状态一直保持到物料离开反应容器为止。在指定温度下按照工艺要求的处理时间进行处理后，通过卸料装置B上的转盘B4转动螺杆B3后退内胆B2。在不降温的状态下，直接提高搅拌器A3的转速使物料快速转动，利用离心力把物料甩出出料口A10，通过外筒B1上的出料管连接口B5进入出料管B6，最终进入冷却容器C的内胆容器C1内。开启搅拌器C3的同时打开水冷外套的冷却水循环系统，通过搅拌物料达到快速冷却的目的，经过冷却后达到室温的物料，最终通过出料管排出冷却容器到达产品容器D。
待上批物料被排出到冷却容器中后，又可用卸料装置B关闭出料口A10，重复上述过程，进行下一批物料的处理。
以下以对氢氧化钾活化制造活性炭为例，本发明的工作过程如下：
称取一定重量25kg的炭化物（活性炭的前驱物）和50kg的固态氢氧化钾置于下料器A5中，打开下料器上的阀门A9，使物料进入密闭反应容器A1内，关闭阀门A9。打开搅拌器A3开关，调节搅拌器A3转速，搅拌器A3低速运转，搅拌物料。设定处理温度（700-800℃），对密闭反应容器A1进行加热。从进气管A6通入一定流量的氮气，打开并调节排气管A7的阀门，在排气的同时保持密闭反应容器A1内的压力为微正压，该状态一直保持到反应产物离开反应容器为止。在指定温度下按照工艺要求的处理时间（1-2小时）进行处理后，通过卸料装置B上的转盘B4转动螺杆B3后退内胆B2。在不降温的状态下，直接提高搅拌器A3的转速使产物快速转动，利用离心力把产物甩出出料口A10，通过外筒B1上的出料管连接口B5进入出料管B6，最终进入冷却容器C的内胆容器C1内。开启搅拌器C3的同时打开水冷外套的冷却水循环系统，通过搅拌产物达到快速冷却的目的，经过冷却后达到室温的产物，最终通过出料管排出冷却容器到达产品容器D。
待上批产物被排出到冷却容器中后，又可用卸料装置B关闭出料口A10，重复上述过程，进行下一批物料的活化。
Claims (7)
1.一种固相气氛反应装置，其特征在于：所述装置包括处理本体、卸料装置、冷却容器；所述处理本体设有密闭的平底反应容器和外围加热装置；
所述反应容器设有下料器、搅拌器一、进气管、出气管、测温装置一和压力表；
所述搅拌器一带有变频控制电机，可以调整搅拌器一的转速；
所述反应容器底部的侧面设置出料口，所述搅拌器一的搅拌元件在反应容器中的深度位置与出料口相对应，使得物料能由搅拌元件的旋转而被甩出出料口；
所述卸料装置对应地设置在出料口外，是根据注射器原理进行设计，外筒和内胆采用不锈钢材料，内胆的进退通过旋转螺杆进行控制；
所述卸料装置带有冷却装置；
所述卸料装置的下方靠近密闭的平底反应容器的位置设有出料管，所述出料管上设有气密性阀门；
卸料装置的出料管与冷却容器相连。
2.如权利要求1所述的一种固相气氛反应装置，其特征在于：所述外围加热装置内设有电阻加热装置和外部保温材料，所述电阻加热装置的加热是通过设定目标温度进行控制。
3.如权利要求1所述的一种固相气氛反应装置，其特征在于：所述下料器设有阀门，阀门在闭合时具有气密性。
4.如权利要求1所述的一种固相气氛反应装置，其特征在于：所述进气管和出气管上设有阀门，所述进气管上还设有进气流量控制器。
5.如权利要求1所述的一种固相气氛反应装置，其特征在于：当卸料装置闭合时，所述卸料装置的内胆的前沿部分与密闭反应容器出料口部位的周边形状相吻合。
6.如权利要求1所述的一种固相气氛反应装置，其特征在于：所述卸料装置的外表面设有冷却水管。
7.如权利要求1所述的一种固相气氛反应装置，其特征在于：所述冷却容器设有内胆容器、水冷外套、搅拌器二、冷却水进管、冷却水出水管以及下料管，所述搅拌器二带有变频控制电机，可以调整搅拌器二的转速，所述冷却容器设置有测温装置二，可以实时监测物料的温度，下料管上设置出料阀。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002224820A (ja) * | 2001-02-01 | 2002-08-13 | Araco Corp | マグネシウムチップの加熱方法および加熱装置 |
| CN102032772A (zh) * | 2009-09-29 | 2011-04-27 | Tdk株式会社 | 反应炉及磁性材料用粉末的制造方法 |
| CN202829593U (zh) * | 2012-09-06 | 2013-03-27 | 重庆亿豪活性炭制造厂 | 活性炭制造装置 |
| CN204138350U (zh) * | 2014-08-21 | 2015-02-04 | 苏州格瑞展泰再生能源有限公司 | 精确控制卧式物理活化反应器 |
| CN204324901U (zh) * | 2014-11-19 | 2015-05-13 | 常州中科海纳碳素科技有限公司 | 活性炭生产设备 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002224820A (ja) * | 2001-02-01 | 2002-08-13 | Araco Corp | マグネシウムチップの加熱方法および加熱装置 |
| CN102032772A (zh) * | 2009-09-29 | 2011-04-27 | Tdk株式会社 | 反应炉及磁性材料用粉末的制造方法 |
| CN202829593U (zh) * | 2012-09-06 | 2013-03-27 | 重庆亿豪活性炭制造厂 | 活性炭制造装置 |
| CN204138350U (zh) * | 2014-08-21 | 2015-02-04 | 苏州格瑞展泰再生能源有限公司 | 精确控制卧式物理活化反应器 |
| CN204324901U (zh) * | 2014-11-19 | 2015-05-13 | 常州中科海纳碳素科技有限公司 | 活性炭生产设备 |
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