CN105542824B - 一种脱除煤焦油中喹啉不溶物的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及分离装置，具体是一种脱除煤焦油中喹啉不溶物的装置。本装置包括喹啉不溶物和溶液分离部分1；溶剂‑煤焦油分离部分2；溶剂冷凝部分3组成。本发明提供一种可以快速、高效分离喹啉不溶物、分离‑溶剂回收一体化的装置，本发明实现了离心分离和旋转蒸发分离的有效组合。
Description
技术领域
本发明涉及分离装置，具体是一种脱除煤焦油中喹啉不溶物的装置。
背景技术
高温煤焦油是煤在高温干馏过程中所产生的液体物质，将其进一步加工获得的沥青是制备浸渍剂沥青、煤系针状焦、煤基炭纤维等炭素材料的原料。但是未净化的煤沥青含有大量的喹啉不溶物，严重影响了炭素材料的进一步加工及产品性能。脱除煤焦油中的喹啉不溶物是提高产品质量和增加附加值的关键步骤。
脱除沥青中喹啉不溶物的方法主要有过滤法、离心分离法、溶剂沉降法、溶剂离心法、溶剂过滤法、溶剂絮凝法等。使用溶剂法，选择合适的溶剂，经热溶-搅拌-静置-分离等工序可以脱除煤焦油中喹啉不溶物，得到产品喹啉不溶物含量低于0.1%的炭化原料，满足实际生产的要求。
但是在实际生产过程中，喹啉不溶物粘度大，难以实现有效的快速分离，分离后的溶剂还需要进一步的蒸馏分离出溶剂和煤焦油，因此生产过程具有工艺复杂、周期长的问题。此外添加溶剂后的煤焦油粗品为粘度高的固体不溶物和液体的混合物，液体为溶剂和煤焦油的混合物，要获得除去不溶物的煤焦油成品，需要进行固液分离和液液分离，这是实际生产过程中经常遇到但又难以解决的实际问题。针对以上问题，本发明提供了一种可以快速、高效分离喹啉不溶物；直接制备获得成品煤焦油；直接回收溶剂的装置。
发明内容
如说明书附图1所示一种脱除煤焦油中喹啉不溶物的装置,该装置包括喹啉不溶物和溶液分离部分1；溶剂-煤焦油分离部分2；溶剂冷凝部分3。
如说明书附图1和附图3所示喹啉不溶物和溶液分离部分1包括进样口1-1，离心转轴1-2，离心搅拌桨1-3，套筒1-4，套筒开口1-5，液体接收槽1-6，固体喹啉不溶物接收带1-7，接收带清洁部件1-8。
当待分离样品，即煤焦油和溶剂混合物由进样口1-1进入后，离心转轴1-2和离心搅拌桨1-3高速旋转，样品由套筒开口1-5飞出，由于喹啉不溶物的密度明显高于液体的密度，喹啉不溶物飞溅到固体喹啉不溶物接收带1-7上，液体落入液体接收槽1-6中，实现了液体与固体喹啉不溶物的分离。分离后的液体进入溶剂-煤焦油分离部分2，分离后的固体喹啉不溶物通过接收带1-7传送到装置外部收集。如说明书附图4接收带清洁部件1-8固定在接收带1-7的下部，其前部与接收带1-7接触，有助于残留在接收带1-7的固体与接收带分离。
如说明书附图1和附图5所示溶剂-煤焦油分离部分2包括液体进样口2-1，单向挡板2-2，溶液锥形加热板2-3，溶液锥形加热板2-3与喹啉不溶物和溶液分离部分1相连一侧表面设有螺型凹槽2-5，溶液锥形加热板2-3通过拉杆2-4与离心转轴1-2相连接，加热板2-3与离心转轴1-2同步同轴转动；溶剂-煤焦油分离部分2下端设有煤焦油出口2-6，上端设有气体出口2-7。
单向挡板2-2保障液体流入，减少气体损失；溶液锥形加热板2-3与喹啉不溶物和溶液分离部分1相连一侧表面设有螺型凹槽2-5，作用为液体进入溶剂-煤焦油分离部分2后通过凹槽和离心作用沿着溶液锥形加热板2-3运动，由于2-3为锥形设计，液体会通过离心力的作用向外侧运动，在运动过程中会被拉成液膜，达到“旋转蒸发”的技术效果，实现液体中加入的低沸点的溶剂和煤焦油分离，煤焦油由出口2-6排出，添加的溶剂转换为气体由2-7进入溶剂冷凝部分3。
如说明书附图1和附图6 溶剂冷凝部分3包括设有气体出口挡板3-1，冷凝塔3-2；溶剂冷凝部分3下部磨口3-4，通过磨口密封连接溶剂收集瓶3-3。气体出口挡板3-1为半圆形，半圆形圆心为O，其半圆圆弧中心A位于气体出口2-7最上端B1-3cm处，角OAB为45度。
气体出口挡板3-1的作用为防止经过冷凝塔冷凝的液体沿着侧壁流入溶剂收集瓶3-3中。
有益效果
1本发明提供了一种可以快速、高效分离喹啉不溶物装置。
2本发明提供了一种喹啉不溶物分离-溶剂回收一体化的装置，分离后的溶剂可以循环利用，降低分离成本。
3本发明提供了借助离心分离动力实现了对于溶液旋转蒸发，大幅度降低了溶剂分离的生产成本。本发明实现了离心分离和旋转蒸发分离的有效组合，对于固液和液液多种混合物分离装置的设计具有重要的指导意义。
说明书附图说明
附图1：实施例1一种脱除煤焦油中喹啉不溶物的装置图。
附图2：实施例1一种脱除煤焦油中喹啉不溶物的装置图，本图添加了辅助线AA、BB、CC，这些辅助线分别为相应切面所在的位置。
附图3：实施例1沿着辅助线AA切面图。
附图4；实施例1接收带清洁部件1-8放大图。
附图5：实施例1实施例1沿着辅助线BB切面图。。
附图6：实施例1实施例1沿着辅助线CC切面图。
附图7：实施例2沿着辅助线AA切面图。
附图8：实施例3沿着辅助线AA切面图。
附图9：实施例4带有固体切分件的固体喹啉不溶物接收带俯视图。
附图10：实施例4带有固体切分件的固体喹啉不溶物接收带侧视图。
附图11：实施例5一种脱除煤焦油中喹啉不溶物的装置图。
具体实施例
实施例1
一种脱除煤焦油中喹啉不溶物的装置，该装置包括喹啉不溶物和溶液分离部分1；溶剂-煤焦油分离部分2；溶剂冷凝部分3；
喹啉不溶物和溶液分离部分1包括进样口1-1，离心转轴1-2，离心搅拌桨1-3，套筒1-4，套筒开口1-5，液体接收槽1-6，固体喹啉不溶物接收带1-7，接收带清洁部件1-8；
溶剂-煤焦油分离部分2包括液体进样口2-1，单向挡板2-2，溶液锥形加热板2-3，溶液锥形加热板2-3与喹啉不溶物和溶液分离部分1相连一侧表面设有螺型凹槽2-5，溶液锥形加热板2-3通过拉杆2-4与离心转轴1-2相连接，加热板2-3与离心转轴1-2同步同轴转动；溶剂-煤焦油分离部分2下端设有煤焦油出口2-6，上端设有气体出口2-7；
溶剂冷凝部分3包括设有气体出口挡板3-1，冷凝塔3-2；溶剂冷凝部分3下部磨口3-4，通过磨口密封连接溶剂收集瓶3-3。气体出口挡板3-1为半圆形，半圆形圆心为O，其半圆圆弧中心A位于气体出口2-7最上端B 1-3cm处，角OAB为45度。
实施例2
本实施例与实施例1一种脱除煤焦油中喹啉不溶物的装置基本相同，不同之处在于如附图7所示固体喹啉不溶物接收带1-7上方接有可沿着转轴1-9打开的壁板1-10，壁板1-10外壁设有把手1-11。
打开壁板1-10对于飞溅到壁板1-10不溶物进行及时清理。
实施例3
本实施例与实施例2一种脱除煤焦油中喹啉不溶物的装置基本相同，不同之处在于如附图8所示液体接收槽1-6上方开口处设有过滤件1-15。
过滤件1-12以对于飞溅的不溶物和其它固体颗粒进行过滤分离。
实施例4
本实施例与实施例3一种脱除煤焦油中喹啉不溶物的装置基本相同，不同之处在于如附图9和10所示固体喹啉不溶物接收带1-7上方固体切分件1-12，切分件底部平板1-13前端与传送带接触，底部平板1-13与传送带夹角3-30度，底部平板1-13上垂直设有前端锋利的切板1-14，每个切板的间距为1-10cm，固体切分件1-12通过固定杆1-16固定。
固定杆1-16与在地面或装置外固定的物体上，固体切分件1-12不随着接收带1-7运动而运动。可以对于固体喹啉不溶物进行翻动和切割，防止喹啉不溶物团聚或粘在接收带1-7上。
实施例5
本实施例在实施例1-4的基础上进行改进，具体改进之处在于附图11所示液体进样口2-1处单向挡板2-2改为气液单向阀2-8，液体可以通过，气体不能通过；有煤焦油出口2-6下端增设磨口2-9，煤焦油收集瓶2-10和煤焦油出口2-6通过磨口密封连接；溶剂冷凝部分3上端设有真空连接孔3-5和排气阀3-6。
本实施例可以实现对于溶剂和煤焦油的混合溶液的减压旋蒸分离，提高液液分离效果。
Claims (5)
1.一种脱除煤焦油中喹啉不溶物的装置，该装置包括喹啉不溶物和溶液分离部分（1）；溶剂-煤焦油分离部分（2）；溶剂冷凝部分（3）；
喹啉不溶物和溶液分离部分（1）包括进样口（1-1），离心转轴（1-2），离心搅拌桨（1-3），套筒（1-4），套筒开口（1-5），液体接收槽（1-6），固体喹啉不溶物接收带（1-7），接收带清洁部件（1-8）；
溶剂-煤焦油分离部分（2）包括液体进样口（2-1），单向挡板（2-2），溶液锥形加热板（2-3），溶液锥形加热板（2-3）与喹啉不溶物和溶液分离部分（1）相连一侧表面设有螺型凹槽（2-5），溶液锥形加热板（2-3）通过拉杆（2-4）与离心转轴（1-2）相连接，加热板（2-3）与离心转轴（1-2）同步同轴转动；溶剂-煤焦油分离部分（2）下端设有煤焦油出口（2-6），上端设有气体出口（2-7）；
溶剂冷凝部分（3）包括设有气体出口挡板（3-1），冷凝塔（3-2）；溶剂冷凝部分（3）下部磨口（3-4），通过磨口密封连接溶剂收集瓶（3-3）；
气体出口挡板（3-1）为半圆形，半圆形圆心为O，其半圆圆弧中心A位于气体出口（2-7）最上端B1-3cm处，角OAB为45度。
2.如权利要求1所述一种脱除煤焦油中喹啉不溶物的装置，其特征在于固体喹啉不溶物接收带（1-7）上方接可沿着转轴（1-9）上打开的壁板（1-10），壁板（1-10）外壁设有把手（1-11）。
3.如权利要求 2所述一种脱除煤焦油中喹啉不溶物的装置，其特征在于液体接收槽（1-6）上方开口处设有过滤件（1-15）。
4.如权利要求 3所述一种脱除煤焦油中喹啉不溶物的装置，其特征在于固体喹啉不溶物接收带（1-7）上方设有固体切分件（1-12），切分件底部平板（1-13）前端与传送带接触，底部平板（1-13）与传送带夹角3-30度，底部平板（1-13）上垂直设有前端锋利的切板（1-14），每个切板的间距为1-10cm，固体切分件（1-12）通过固定杆（1-16）固定。
5.如权利要求 1-4任一项所述一种脱除煤焦油中喹啉不溶物的装置，其特征在于液体进样口（2-1）处单向挡板（2-2）改为气液单向阀（2-8），液体可以通过，气体不能通过；煤焦油出口（2-6）下端增设磨口（2-9），煤焦油收集瓶（2-10）和煤焦油出口（2-6）通过磨口密封连接；溶剂冷凝部分(3)上端设有真空连接孔(3-5)和排气阀(3-6)。
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