CN204602079U - 一种纺丝沥青预处理釜 - Google Patents

Abstract

一种纺丝沥青预处理釜，它包括上封盖(17)和釜体(1)，上封盖(17)的中轴设有高压高温搅拌装置(3)，上封盖(17)上有氮气进口(12)、真空口(13)、加料口(14)、测温管(16)，釜体(1)的底端有上展式放料阀(11)，搅拌装置(3)包括向下垂直的搅拌轴(4)，搅拌轴(4)上部有带状螺旋搅拌桨上部(5)，中部有框式搅拌桨(7)，下部有径向限位轴套装置(9)，底端有锚式搅拌桨(10)，在位于框式搅拌桨上横杆(7.1)和框式搅拌桨下横杆(7.2)之间的搅拌轴(4)上有带状螺旋搅拌桨下部(6)。本实用新型具有搅拌效果好，有良好的径向和轴向混合效果,同时具备使釜内温度分布均一的优点。

Description

一种纺丝沥青预处理釜

技术领域

本实用新型涉及一种纺丝沥青预处理釜。

背景技术

目前，针对纺丝沥青预处理的反应釜比较少见，在化工生产过程中，反应釜的搅拌方式多采用桨式、锚式、框式、螺旋搅拌桨。由于不同的反应物料和反应条件对反应釜有不同的要求，而且每种搅拌或搅拌方式的组合都有自身的缺陷和不足。对于纺丝沥青的预处理，反应过程的传热传质极大地影响反应进程和沥青分子量分布，继而影响所制备沥青的纺丝性能和最终的碳纤维性能，这就需要该预处理釜具备高效的搅拌体系。传统结构的搅拌器搅拌效率低下，分布分散和液面更新慢，不能满足反应中传质、传热和后期轻组分有效抽出的要求。

发明内容

本发明的目的是针对沥青纺丝的不足，提供一种搅拌效果好、传热传质效率高的纺丝沥青预处理釜，它同时具备高温高压反应的条件并能有效脱除纺丝沥青中的挥发分。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种纺丝沥青预处理釜，包括上封盖和釜体1，上封盖17和釜体1通过法兰连接，上封盖17的中轴设有高压高温搅拌装置3，上封盖17上有氮气进口12、真空口13、加料口14、测温管16，釜体1的底端有上展式放料阀，搅拌装置3包括向下垂直的搅拌轴4，搅拌轴4上部有带状螺旋搅拌桨上部5，中部有框式搅拌桨7，下部有径向限位轴套装置9，底端有锚式搅拌桨10，框式搅拌桨7由框式搅拌桨上横杆7.1，框式搅拌桨下横杆7.2和框式搅拌桨立板7.3组成，在位于框式搅拌桨上横杆7.1和框式搅拌桨下横杆7.2之间的搅拌轴4上有带状螺旋搅拌桨下部6。

如上所述的带状螺旋搅拌桨上部5与带状螺旋搅拌桨下部6是桨叶旋转方向相反，带状螺旋搅拌桨上部5与带状螺旋搅拌桨下部6桨长度比为1:3～4。

如上所述的径向限位轴套装置9是互相垂直的十字形横杆，横杆两端与釜内壁连接，中心是轴套8。

如上所述的上封盖17外壁有上封盖保温层15。

如上所述的框式搅拌桨立板7.3与釜体1内壁的间隙为2mm,锚式搅拌桨与釜体内壁的间隙为5～10mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在以下方面：

1、釜体顶部设有高压高温搅拌装置，能保证反应釜在高温高压下进行沥青的热缩聚反应而不发生泄漏，同时上封盖设有保温层以减少挥发份在封盖处的凝结。

2、搅拌轴上的带状螺旋搅拌桨分上下两部分，两部分桨叶旋转方向相反，当搅拌轴旋转时，带状螺旋搅拌桨下部分将物料向上推，带状螺旋搅拌桨上部分将物料向下压，保证了物料轴向充分混合，同时防止了热缩聚后期的高粘度沥青在搅拌作用下，顺着搅拌轴上爬的效应。

3、框式搅拌加大了釜内物料的径向混合能力，与内部的带状螺旋搅拌不直接相连，产生了漏流，从而起到了良好的三维混合作用。

4、釜体底部采用锚式搅拌，保证了搅拌桨对釜底物料的充分搅拌，同时釜底采用上展式放料阀，防止出料管内料的凝固。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2为图1的A-A剖示图。

如图所示，1是釜体、2是搅拌电机、3是高压高温搅拌装置、4是搅拌轴、5是带状螺旋搅拌桨上部、6是带状螺旋搅拌桨下部、7是框式搅拌桨、7.1框式搅拌桨上横杆、7.2是框式搅拌桨下横杆、7.3是框式搅拌桨立板、8是轴套、9是搅拌轴限位装置、10是锚式搅拌桨、11是上展式放料阀、12是氮气进口、13是真空口、14是加料口、15是上封盖保温层、15是测温管、17是上封盖。

具体实施方式

实施例1

本实用新型所提供的纺丝沥青预处理釜由上封盖17和釜体1组成，上封盖17和釜体1通过法兰连接，上封盖17的中轴设有高压高温搅拌装置3，上封盖17上有氮气进口12、真空口13、加料口14、测温管16，釜体1的底端有上展式放料阀，搅拌装置3包括向下垂直的搅拌轴4，搅拌轴4上部有带状螺旋搅拌桨上部5，中部有框式搅拌桨7，下部有径向限位轴套装置9，底端有锚式搅拌桨10，在框式搅拌桨7由框式搅拌桨上横杆7.1，框式搅拌桨下横杆7.2和框式搅拌桨立板7.3组成，在位于框式搅拌桨上横杆7.1和框式搅拌桨下横杆7.2之间的搅拌轴4上有带状螺旋搅拌桨下部6。

带状螺旋搅拌桨上部5与带状螺旋搅拌桨下部6是桨叶旋转方向相反，带状螺旋搅拌桨上部5与带状螺旋搅拌桨下部6桨长度比为1:3。

径向限位轴套装置9是互相垂直的十字形横杆，横杆两端与釜内壁连接，中心是轴套8。

框式搅拌桨立板7.3与釜体1内壁的间隙为2mm,锚式搅拌桨与釜体内壁的间隙为5mm。

氮气进口12通过接管与高压氮气瓶连接，通过氮气瓶出口的减压阀调节预处理釜内的压力，从而为沥青的热缩聚反应提供高压条件。抽真空口13通过接管与冷凝器、冷凝液收集罐、缓冲罐后与真空泵连接，使釜内处于真空状态，并排除反应产生的挥发分。

预处理釜顶部设有高压高温搅拌装置3，搅拌电机2用以带动高压高温搅拌装置3，搅拌电机2是连续可调的，可根据需要调节搅拌速度。

预处理釜的上封盖17与釜体1采用法兰连接，法兰间可用金属垫密封。在预处理釜的釜底设置上展式放料阀11，放料阀为手动，预处理釜内物料反应时，放料阀关闭密封，反应完成后放料阀开启放料。

本发明的工作过程描述如下：

首先从加料口14加入我们需处理的纺丝沥青原料，然后关闭加料口14处阀门和氮气口12阀门抽真空，抽到一定真空度，关闭抽真空口13处阀门后，打开氮气入口12阀门，向预处理釜中充入一定量的氮气，然后用外加热装置将预处理釜加热至原料软化点以上 50℃～80℃（视原料的粘度而定）并恒温一段时间后开启高压高温搅拌装置3，根据热缩聚反应的工艺要求调节釜体1内的压力、温度、搅拌速率和反应的时间。反应完成后，关闭氮气进口12阀门，开启真空泵，然后通过间歇性开启真空口13阀门的方式降低釜内压力，等釜内压力与外界大气压相等时，完全开启抽真空口13阀门。按照抽真空工艺要求控制釜内的温度、搅拌速率、真空度和抽真空时间，抽真空处理完成后，关闭抽空口13阀门，开启抽真空管线的放空阀，然后关闭真空泵,打开氮气进口12阀门充入釜内一定压力的氮气后关闭且将搅拌反向转动（使带状螺旋搅拌桨下部6向下压送物料有利于物料排出），然后开启上展式放料阀11将物料放出至物料收集器中，排料完成后，关闭设备加热装置、搅拌装置3和上展式放料阀11，预处理釜工作完毕。

实施例2

在釜体1内带状螺旋搅拌桨上部5与带状螺旋搅拌桨下部6桨长度比为1:3.5, 锚式搅拌桨与釜体内壁的间隙为8mm。其余同实施例1。

实施例3

在釜体1内带状螺旋搅拌桨上部5与带状螺旋搅拌桨下部6桨长度比为1:4, 锚式搅拌桨与釜体内壁的间隙为10mm。其余同实施例1。

Claims (5)

1.一种纺丝沥青预处理釜，包括上封盖(17)和釜体(1)，其特征在于上封盖(17)和釜体(1)通过法兰连接，上封盖(17)的中轴设有高压高温搅拌装置(3)，上封盖(17)上有氮气进口(12)、真空口(13)、加料口(14)、测温管(16)，釜体(1)的底端有上展式放料阀(11)，搅拌装置(3)包括向下垂直的搅拌轴(4)，搅拌轴(4)上部有带状螺旋搅拌桨上部(5)，中部有框式搅拌桨(7)，下部有径向限位轴套装置(9)，底端有锚式搅拌桨(10)，框式搅拌桨(7)由框式搅拌桨上横杆(7.1)，框式搅拌桨下横杆(7.2)和框式搅拌桨立板(7.3)组成，在位于框式搅拌桨上横杆(7.1)和框式搅拌桨下横杆(7.2)之间的搅拌轴(4)上有带状螺旋搅拌桨下部(6)。

2.如权利要求1所述的一种纺丝沥青预处理釜，其特征在于所述带状螺旋搅拌桨上部(5)与带状螺旋搅拌桨下部(6)的桨叶旋转方向相反，带状螺旋搅拌桨上部(5)与带状螺旋搅拌桨下部(6)桨长度比为1:3～4。

3.如权利要求1所述的一种纺丝沥青预处理釜，其特征在于所述的径向限位轴套装置9是互相垂直的十字形横杆，横杆两端与釜内壁连接，中心是轴套8。

4.如权利要求1所述的一种纺丝沥青预处理釜，其特征在于所述框式搅拌桨立板(7.3)与釜体(1)内壁的间隙为2mm。

5.如权利要求1所述的一种纺丝沥青预处理釜，其特征在于所述锚式搅拌桨(10)与釜体(1)内壁的间隙为5～10mm。