CN112735853B - 一种生产超级电容炭的氢氧化钾循环装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种生产超级电容炭的氢氧化钾循环装置及其使用方法，它包括三效蒸发器的出液管通过管路连接设有K2CO3储液罐，K2CO3储液罐上设有出液口，出液口通过管路连接设有混液池，混液池通过管路连接设有KOH储液罐，混液池中设有搅拌扇叶，混液池通过管路连接设有搅拌罐，搅拌罐的上端连接设有石油焦粉储存罐，搅拌罐内部设有搅拌扇叶和转筒，搅拌罐的下端设有固化炉，固化炉内部设有加热装置，固化炉通过管路下端连接设有水洗室，水洗室内部密封连接有滤网，水洗室下端设有出水口，出水口通过管路与一效蒸发器的进液管连接。本发明是一种安全性高、环保、高效的生产超级电容炭的氢氧化钾循环装置及其使用方法。
Description
技术领域
本发明涉及超级电容炭生产工艺技术领域，具体是指一种生产超级电容炭的氢氧化钾循环装置及其使用方法。
背景技术
近几年发展起来的超级电容器，既具有传统物理电容的高比功率和循环性，又具有化学电源的高比能量特性，所以，它既能满足要求高比功率的使用条件，又能满足要求高比能量的使用条件。由于超级电容器具有优良的脉冲充放电性能以及传统物理电容所不具有的大容量储能性能，在高能脉冲激光器的应用已经引起了人们的广泛关注。同时，因其存储能量大，质量轻，可无限次充放电而被人们用作计算机系统和无限电通讯设备的备用电源。随着环保型电动汽车研究的兴起，超级电容器可以独立或与二次电池如铅酸电池或锂离子电池组合作为电动汽车的电源系统，具有十分广泛的应用前景。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种安全性高、环保、高效的生产超级电容炭的氢氧化钾循环装置及其使用方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种生产超级电容炭的氢氧化钾循环装置，它包括一效蒸发器、二效蒸发器和三效蒸发器，所述的一效蒸发器、二效蒸发器和三效蒸发器左端设有进液管和进气管，所述的进液管位于进气管的上端，所述的一效蒸发器、二效蒸发器和三效蒸发器的上端设有出气管，所述的一效蒸发器、二效蒸发器和三效蒸发器的下端设有出液管，所述的一效蒸发器的出液管通过管路连通二效蒸发器的进液管，所述一效蒸发器的出气管通过管路连通二效蒸发器的进气管，所述的二效蒸发器的出液管通过管路连通三效蒸发器的进液管，所述二效蒸发器的出气管通过管路连通三效蒸发器的进气管，所述的三效蒸发器的出液管通过管路连接设有K2CO3储液罐，所述的K2CO3储液罐上设有出液口，所述的出液口通过管路连接设有混液池，所述的混液池通过管路连接设有KOH储液罐，所述的混液池中设有搅拌扇叶，所述的混液池通过管路连接设有搅拌罐，所述的搅拌罐的上端连接设有石油焦粉储存罐，所述的搅拌罐内部设有搅拌扇叶和转筒，所述的搅拌罐的下端设有固化炉，所述的固化炉内部设有加热装置，所述的固化炉通过管路下端连接设有水洗室，所述的水洗室内部密封连接有滤网，所述的水洗室下端设有出水口，所述的出水口通过管路与一效蒸发器的进液管连接。
作为改进，所述的一效蒸发器、二效蒸发器和三效蒸发器的左侧设有溢流水出口。
作为改进，上述所有装置均为密封装置，每条单独的管路都设有阀门。
作为改进，所述的K2CO3储液罐上端设有冷却装置。
作为改进，所述的一效蒸发器的进液管设有水泵。
一种生产超级电容炭的氢氧化钾循环装置的使用方法，它的工艺包括以下步骤，
步骤一、废液三效蒸发：一效蒸发器进液管的水泵将废液导入一效蒸发器中，通过一效蒸发器、二效蒸发器和三效蒸发器的配合蒸发，生成浓度为40-50％的K2O3的母液。
步骤二、调配活化溶液：K2O3的母液经过冷却装置冷却后存储在K2CO3储液罐中，再进入混液池中，同时KOH储液罐中的KOH溶液进入到混液池中，经过混液池中的搅拌扇叶搅拌为均匀的活化溶液。
步骤三、活化溶液与石油焦粉搅拌：混液池中搅拌后的活化溶液进入搅拌罐中与石油焦粉搅拌为浆状。
步骤四、加热搅拌品：搅拌罐中搅拌完成的搅拌品进入到固化炉中进行加热，生成超级电容碳。
步骤五、水洗回收废液：加热完成后的废渣进行水洗过滤，得到废液。
作为改进，所述的步骤二中的KOH溶液比例，KOH：水为1：1。
作为改进，所述步骤二活化溶液的比例为，K2CO3:KOH为1：8。
作为改进，所述步骤四，将搅拌品在N2的保护下进入固化炉中，用300℃固化2-3小时，然后在800-900℃的条件下活化1-2小时。
采用以上结构后，本发明具有如下优点：
1、可以对KOH进行回收再利用，大大节约了生产成本。
2、KOH本身为强碱性物质，对自然环境破坏极大，本装置可以避免将KOH泄漏到自然环境中。
3、本装置为密封装置，每一个单独的管路都设有阀门，大大增加了生产过程中操作人员的人身安全。
附图说明
图1是本发明一种生产超级电容炭的氢氧化钾循环装置的结构示意图。
如图所示：1、一效蒸发器，2、二效蒸发器，3、三效蒸发器，4、进气管，5、进液管，6、出气管，7、出液管，8、K2CO3储液罐，9、出液口，10、混液池，11、KOH储液罐，12、搅拌罐，13、石油焦粉储存罐，14、水洗室，15、滤网，16、出水口，17、溢流水出口，18、水泵。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
结合附图1，如图所示：一种生产超级电容炭的氢氧化钾循环装置，它包括一效蒸发器1、二效蒸发器2和三效蒸发器3，所述的一效蒸发器1、二效蒸发器2和三效蒸发器3的左侧设有溢流水出口17，所述的一效蒸发器1、二效蒸发器2和三效蒸发器3左端设有进液管5和进气管4，所述的一效蒸发器1的进液管5设有水泵18，所述的进液管5位于进气管4的上端，所述的一效蒸发器1、二效蒸发器2和三效蒸发器3的上端设有出气管6，所述的一效蒸发器1、二效蒸发器2和三效蒸发器3的下端设有出液管7，所述的一效蒸发器1的出液管7通过管路连通二效蒸发器2的进液管5，所述一效蒸发器1的出气管6通过管路连通二效蒸发器2的进气管4，所述的二效蒸发器2的出液管7通过管路连通三效蒸发器3的进液管5，所述二效蒸发器2的出气管6通过管路连通三效蒸发器3的进气管4，所述的三效蒸发器3的出液管7通过管路连接设有K2CO3储液罐8，所述的K2CO3储液罐8上端设有冷却装置17，所述的K2CO3储液罐8上设有出液口9，所述的出液口9通过管路连接设有混液池10，所述的混液池10通过管路连接设有KOH储液罐11，所述的混液池10中设有搅拌扇叶，所述的混液池10通过管路连接设有搅拌罐12，所述的搅拌罐12的上端连接设有石油焦粉储存罐13，所述的搅拌罐12内部设有搅拌扇叶和转筒，所述的搅拌罐12的下端设有固化炉13，所述的固化炉13内部设有加热装置，所述的固化炉13通过管路下端连接设有水洗室14，所述的水洗室14内部密封连接有滤网15，所述的水洗室14下端设有出水口16，所述的出水口15通过管路与一效蒸发器1的进液管连接。上述所有装置均为密封装置，每条单独的管路都设有阀门。
一种生产超级电容炭的氢氧化钾循环装置的使用方法，它包括以下步骤：
步骤一、废液三效蒸发：一效蒸发器1进液管5的水泵将废液导入一效蒸发器1中，通过一效蒸发器1、二效蒸发器2和三效蒸发器3的配合蒸发，生成浓度为40-50％的K2O3的母液。
步骤二、调配活化溶液：K2O3的母液经过冷却装置17冷却后存储在K2CO3储液罐8中，再进入混液池10中，同时KOH储液罐11中的KOH溶液进入到混液池10中，经过混液池10中的搅拌扇叶搅拌为均匀的活化溶液，KOH溶液比例，KOH：水为1：1，化溶液的比例为，K2CO3:KOH为1：8。
步骤三、活化溶液与石油焦粉搅拌：混液池10中搅拌后的活化溶液进入搅拌罐12中与石油焦粉搅拌为浆状。
步骤四、加热搅拌品：搅拌罐12中搅拌完成的搅拌品进入到固化炉13中进行加热，将搅拌品在N2的保护下进入固化炉中，用300℃固化2-3小时，然后在800-900℃的条件下活化1-2小时，生成超级电容碳。
步骤五、水洗回收废液：加热完成后的废渣进行水洗过滤，得到废液。
本发明在具体实施时，一效蒸发器1进液管5的水泵将废液导入一效蒸发器1中，通过一效蒸发器1、二效蒸发器2和三效蒸发器3的配合蒸发，生成浓度为45％的K2O3的母液，K2O3的母液经过冷却装置17冷却后存储在K2CO3储液罐8中，再进入混液池10中，同时KOH储液罐11中的KOH溶液进入到混液池10中，经过混液池10中的搅拌扇叶搅拌为均匀的活化溶液，混液池10中搅拌后的活化溶液进入搅拌罐12中与石油焦粉搅拌为浆状，搅拌罐12中搅拌完成的搅拌品进入到固化炉13中进行加热，用300℃固化2.5小时，然后在850℃的条件下活化1.5小时，生成超级电容碳，加热完成后的废渣进入到水洗室14中，进行水洗过滤，得到废液和超级电容碳，废液再次进入一效蒸发器1中，依次循环。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，实际的结构并不局限于此。总而言如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种生产超级电容炭的氢氧化钾循环装置，其特征在于：它包括一效蒸发器(1)、二效蒸发器(2)和三效蒸发器(3)，所述的一效蒸发器(1)、二效蒸发器(2)和三效蒸发器(3)左端设有进液管(5)和进气管(4)，所述的进液管(5)位于进气管(4)的上端，所述的一效蒸发器(1)、二效蒸发器(2)和三效蒸发器(3)的上端设有出气管(6)，所述的一效蒸发器(1)、二效蒸发器(2)和三效蒸发器(3)的下端设有出液管(7)，所述的一效蒸发器(1)的出液管(7)通过管路连通二效蒸发器(2)的进液管(5)，所述一效蒸发器(1)的出气管(6)通过管路连通二效蒸发器(2)的进气管(4)，所述的二效蒸发器(2)的出液管(7)通过管路连通三效蒸发器(3)的进液管(5)，所述二效蒸发器(2)的出气管(6)通过管路连通三效蒸发器(3)的进气管(4)，所述的三效蒸发器(3)的出液管(7)通过管路连接设有K2CO3储液罐(8)，所述的K2CO3储液罐(8)上设有出液口(9)，所述的出液口(9)通过管路连接设有混液池(10)，所述的混液池(10)通过管路连接设有KOH储液罐(11)，所述的混液池(10)中设有搅拌扇叶，所述的混液池(10)通过管路连接设有搅拌罐(12)，所述的搅拌罐(12)的上端连接设有石油焦粉储存罐，所述的搅拌罐(12)内部设有搅拌扇叶和转筒，所述的搅拌罐(12)的下端设有固化炉(13)，所述的固化炉(13)内部设有加热装置，所述的固化炉(13)通过管路下端连接设有水洗室(14)，所述的水洗室(14)内部密封连接有滤网(15)，所述的水洗室(14)下端设有出水口(16)，所述的出水口通过管路与一效蒸发器(1)的进液管连接。
2.根据权利要求1所述的一种生产超级电容炭的氢氧化钾循环装置，其特征在于：所述的一效蒸发器(1)、二效蒸发器(2)和三效蒸发器(3)的左侧设有溢流水出口(17)。
3.根据权利要求1所述的一种生产超级电容炭的氢氧化钾循环装置，其特征在于：所述的K2CO3储液罐(8)上端设有冷却装置。
4.根据权利要求1所述的一种生产超级电容炭的氢氧化钾循环装置，其特征在于：所述的一效蒸发器(1)的进液管(5)设有水泵(18)。
5.一种生产超级电容炭的氢氧化钾循环装置的使用方法，其特征在于：它的工艺包括以下步骤，
步骤一、废液三效蒸发：一效蒸发器(1)进液管(5)的水泵将废液导入一效蒸发器(1)中，通过一效蒸发器(1)、二效蒸发器(2)和三效蒸发器(3)的配合蒸发，生成浓度为40-50％的K2O3的母液；
步骤二、调配活化溶液：K2O3的母液经过冷却装置冷却后存储在K2CO3储液罐(8)中，再进入混液池(10)中，同时KOH储液罐(11)中的KOH溶液进入到混液池(10)中，经过混液池(10)中的搅拌扇叶搅拌为均匀的活化溶液；
步骤三、活化溶液与石油焦粉搅拌：混液池(10)中搅拌后的活化溶液进入搅拌罐(12)中与石油焦粉搅拌为浆状；
步骤四、加热搅拌品：搅拌罐(12)中搅拌完成的搅拌品进入到固化炉(13)中进行加热，生成超级电容碳；
步骤五、水洗回收废液：加热完成后的废渣进行水洗过滤，得到废液。
6.根据权利要求5所述的一种生产超级电容炭的氢氧化钾循环装置的使用方法，其特征在于：所述的步骤二中的KOH溶液比例，KOH：水为1：1。
7.根据权利要求5所述的一种生产超级电容炭的氢氧化钾循环装置的使用方法，其特征在于：所述步骤二活化溶液的比例为，K2CO3:KOH为1：8。
8.根据权利要求5所述的一种生产超级电容炭的氢氧化钾循环装置的使用方法，其特征在于：所述步骤四，将搅拌品在N2的保护下进入固化炉中，用300℃固化2-3小时，然后在800-900℃的条件下活化1-2小时。
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