气液固三相给料装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种气液固三相给料装置，涉及煤焦油制备炭黑技术领域，包括气体给料结构、液体雾化给料管和固体给料管，气体给料结构包括布风腔和出风端，出风端位于布风腔的底部，液体雾化给料管和固体给料管贯穿布风腔设置，且液体雾化给料管的第一出料端、固体给料管的第二出料端与出风端设置于同一端面，且出风端的出风辐射范围覆盖第一出料端和第二出料端。本发明专利技术通过设计使液态原料和固态原料被气态原料包围，为气液固三相原料充分混合提供有利的条件，有效改善煤焦油热解制备功能性碳材料过程中，粘稠状态的煤焦油雾化效果差、固体催化剂不溶于煤焦油及气、液、固三相反应物混合不均匀的现象，提升炭黑产物质量。提升炭黑产物质量。提升炭黑产物质量。

【技术实现步骤摘要】
气液固三相给料装置


[0001]本专利技术涉及煤焦油制备炭黑
，具体而言，涉及一种气液固三相给料装置。

技术介绍

[0002]炭黑的主要成分为碳元素，是由许多气态、液态和固态的富碳烃类物质在严格控制的惰性或缺氧环境下热解或部分燃烧生成的一种炭材料，亦是目前工业生产规模最大的纳米碳材料。
[0003]煤焦油是煤热解的重要产物，是制取优质燃料或化学品的重要原料,但煤焦油密度较高，一般在1160
‑
1220g/cm3范围内。煤焦油热解制备功能性碳材料过程中，需要添加一系列不溶于煤焦油的固态催化剂，对碳材料的理化性质进行定向调控。为解决固态催化剂不溶于煤焦油，以及煤焦油粘性高导致的沾壁和滴径较大等问题，本专利技术提出一种多相均匀给料装置，内置液体雾化喷枪、反应气均匀布风腔体及固体催化剂给料管。本装置将高粘性液体雾化装置首次应用于煤焦油热解过程中，并与固体催化剂及气体给料协同作用，是煤焦油在催化剂作用下制备功能性炭黑所需装置的突破性研究。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的问题是如何提供一种应用于煤焦油制备炭黑领域、气液固三相原料同时给料且均匀混合的给料装置，以提升炭黑产物质量。
[0005]本专利技术提供一种气液固三相给料装置，用于煤焦油制备炭黑时的原料供给，包括气体给料结构、液体雾化给料管和固体给料管，所述气体给料结构包括布风腔和出风端，所述出风端位于所述布风腔的底部，所述液体雾化给料管和所述固体给料管贯穿所述布风腔设置，且所述液体雾化给料管的第一出料端、所述固体给料管的第二出料端与所述出风端设置于同一端面，且所述出风端的出风辐射范围覆盖所述第一出料端和所述第二出料端。
[0006]进一步地，所述出风端包括布风板，所述布风板上设有多个布风孔，多个所述布风孔环绕所述第一出料端和所述第二出料端设置。
[0007]进一步地，所述液体雾化给料管包括套设的外管和内管，所述内管用于输送液态原料，所述外管用于输送气体，所述外管的横截面沿朝向所述第一出料端的方向逐渐减小以使所述气体摩擦雾化所述液态原料。
[0008]进一步地，所述液体雾化给料管为两个，两个所述液体雾化给料管相对倾斜设置，两个所述第一出料端靠近设置以使流出的所述液体原料形成对冲。
[0009]进一步地，两个所述液体雾化给料管2之间的夹角为10
°‑
90
°
。
[0010]进一步地，所述固体给料管设置于两个所述液体雾化给料管中间，且所述固体给料管的所述第二出料端朝向两个所述第一出料端流出的所述液体原料形成的对冲面设置。
[0011]进一步地，还包括冷却结构，所述冷却结构环绕所述布风腔的侧壁设置。
[0012]进一步地，所述第二出料端底部设有扩散器，所述扩散器包括扩散面，所述扩散面朝向所述固体给料管的出料端设置，用于将所述第二出料端流出的固态原料向周围均匀弹
射。
[0013]进一步地，所述扩散器为弧形扩散器，所述弧形扩散器的弧形两端与所述第二出料端相连接，且所述弧形两端所在的平面与两个所述液体雾化给料管所在的平面垂直。
[0014]进一步地，还包括密封结构，所述密封结构设置于所述液体雾化给料管与所述布风腔的连接位置。
[0015]本专利技术所述的气液固三相给料装置相对于现有技术的优势在于，本专利技术通过将液体雾化给料管和固体给料管贯穿气体给料结构的布风腔设置，实现气体给料结构、液体雾化给料管和固态给料管一体设置，结构紧凑的同时可实现气液固三相原料的同时给料；本专利技术还通过将液体雾化给料管的第一出料端、固体给料管的第二出料端与出风端设置于同一端面，且出风端的出风辐射范围覆盖第一出料端和第二出料端，使液态原料和固态原料被气态原料包围，为气液固三相原料充分混合提供有利的条件，有效改善煤焦油热解制备功能性碳材料过程中，固体催化剂不溶于煤焦油及气、液、固三相反应物混合不均匀的现象，同时防止反应产物污染液态原料和固态原料，提升炭黑产物质量。本专利技术提出的气液固三相给料装置，内置液体雾化喷枪、反应气均匀布风腔体及固体催化剂给料管。本装置将高粘性液体雾化装置首次应用于煤焦油热解过程中，并与固体催化剂及气体给料协同作用，是煤焦油在催化剂作用下制备功能性炭黑所需装置的突破性研究。
附图说明
[0016]图1为本专利技术实施例所述的一种气液固三相给料装置的结构示意图一；
[0017]图2为本专利技术实施例所述的一种气液固三相给料装置的结构示意图二；
[0018]图3为本专利技术实施例所述的一种气液固三相给料装置的俯视图；
[0019]图4为本专利技术实施例所述的一种液体雾化给料管的结构示意图。
[0020]附图标记说明：
[0021]1‑
气体给料结构；2
‑
液体雾化给料管；3
‑
固体给料管；4
‑
冷却结构；
[0022]11
‑
布风腔；12
‑
出风端；121
‑
布风板；122
‑
布风孔；21
‑
第一出料端；22
‑
外管；23
‑
内管；31
‑
第二出料端；32
‑
扩散器。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。
[0024]需要说明的是，本文提供的坐标系XYZ中，X轴正向代表的右方，X轴的反向代表左方，Y轴的正向代表后方，Y轴的反向代表前方，Z轴的正向代表上方，Z轴的反向代表下方。同时，要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
[0025]本专利技术实施例提供一种气液固三相给料装置，用于煤焦油制备炭黑时的原料供给，包括气体给料结构1、液体雾化给料管2和固体给料管3，气体给料结构1包括布风腔11和出风端12，出风端12位于布风腔11的底部，液体雾化给料管2和固体给料管3贯穿布风腔11
设置，且液体雾化给料管2的第一出料端21、固体给料管3的第二出料端31与出风端12设置于同一端面，且出风端12的出风辐射范围覆盖第一出料端21和第二出料端31。
[0026]结合图1至图4所示，本专利技术实施例通过将液体雾化给料管2和固体给料管3贯穿气体给料结构1的布风腔11设置，实现气体给料结构1、液体雾化给料管2和固态给料管一体设置，结构紧凑的同时可实现气液固三相原料的同时给料；本专利技术实施例还通过将液体雾化给料管2的第一出料端21、固体给料管3的第二出料端31与出风端12设置于同一端面，且出风端12的出风辐射范围覆盖第一出料端21和第二出料端31，使液态原料和固态原料被气态原料包围，为气液固本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气液固三相给料装置，用于煤焦油制备炭黑时的原料供给，其特征在于，包括气体给料结构(1)、液体雾化给料管(2)和固体给料管(3)，所述气体给料结构(1)包括布风腔(11)和出风端(12)，所述出风端(12)位于所述布风腔(11)的底部，所述液体雾化给料管(2)和所述固体给料管(3)贯穿所述布风腔(11)设置，且所述液体雾化给料管(2)的第一出料端(21)、所述固体给料管(3)的第二出料端(31)与所述出风端(12)设置于同一端面，且所述出风端(12)的出风辐射范围覆盖所述第一出料端(21)和所述第二出料端(31)。2.根据权利要求1所述的气液固三相给料装置，其特征在于，所述出风端(12)包括布风板(121)，所述布风板(121)上设有多个布风孔(122)，多个所述布风孔(122)环绕所述第一出料端(21)和所述第二出料端(31)设置。3.根据权利要求1所述的气液固三相给料装置，其特征在于，所述液体雾化给料管(2)包括套设的外管(22)和内管(23)，所述内管(23)用于输送液态原料，所述外管(22)用于输送气体，所述外管(22)的横截面沿朝向所述第一出料端(21)的方向逐渐减小以使所述气体摩擦雾化所述液态原料。4.根据权利要求3所述的气液固三相给料装置，其特征在于，所述液体雾化给料管(2)为两个，两个所述液体雾化给料管(2)相对倾斜设置，两个所述第一出料端(21)靠...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵子淇，杜谦，邓跃军，李顿，董鹤鸣，高建民，吴迪，张宇，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：