專利名稱：一種焦化產(chǎn)品提取實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于煤化工裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種焦化產(chǎn)品提取實(shí)驗(yàn)裝置， 該裝置可以同時(shí)得到焦炭、煤焦油、焦?fàn)t煤氣等焦化產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
煉焦化學(xué)產(chǎn)品在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，煉焦化學(xué)工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的一個(gè)重要 部門，它是鋼鐵企業(yè)的主要組成部分之一，也是煤炭的綜合利用工業(yè)。煉焦?fàn)t炭化室內(nèi)生成 的荒煤氣經(jīng)過冷卻、冷凝和各種吸收劑處理后可以得到煤焦油、氨、粗苯、凈煤氣等，這些化 學(xué)產(chǎn)品都是化學(xué)工業(yè)的重要原料。為了拓展焦化及煤化工領(lǐng)域的研究深度，更好的回收利用煤焦油、焦?fàn)t煤氣等焦 化產(chǎn)品，研究各單種煤及配煤組成與焦化產(chǎn)品產(chǎn)出之間的關(guān)系，需要相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備以便 在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。而目前國內(nèi)煤化工研究院所在煤焦油提取這方面的小型設(shè)備較 少，例如煤炭科學(xué)研究總院北京煤化學(xué)研究所的回轉(zhuǎn)爐熱解裝置(CN1066459A)和高云才 的圓形直立式連續(xù)化熱解爐(CN2096566)，這些裝置普遍尺寸較大，結(jié)構(gòu)比復(fù)雜，所需樣品 量一般都在公斤級(jí)以上。因此需要設(shè)計(jì)一種小型的實(shí)驗(yàn)設(shè)備以替代上述較大型的設(shè)備。而 本實(shí)用新型中所描述的實(shí)驗(yàn)裝置所需樣品量少、結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)備投資小，非常適合于實(shí)驗(yàn)室 開展小型焦化及煤化工實(shí)驗(yàn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種焦化產(chǎn)品提取實(shí)驗(yàn)裝置，解決了實(shí)驗(yàn)裝置體積 大，樣品用量多等問題。本實(shí)用新型包括氣體控制系統(tǒng)、加熱爐、焦油回收裝置、煤氣分析裝置及溫度控制 儀。氣體控制系統(tǒng)包括氣瓶、進(jìn)氣管和第一氣體流量計(jì)；焦油回收裝置包括煤氣冷凝裝置和 焦油回收管；煤氣分析裝置包括煤氣過濾瓶、第二氣體流量計(jì)和煤氣分析儀。氣瓶與第一氣 體流量計(jì)連接；第一氣體流量計(jì)與加熱爐連接；溫度控制儀與加熱爐連接；加熱爐與焦油 回收裝置連接；焦油回收裝置與煤氣過濾瓶連接；煤氣過濾瓶與第二氣體流量計(jì)連接；第 二氣體流量計(jì)與煤氣分析儀連接。所述加熱爐為管式加熱爐，內(nèi)有石英管，石英管內(nèi)設(shè)有樣品管，加熱溫度區(qū)間控制 在 0-1500°C。氣體控制系統(tǒng)主要用于保持加熱爐內(nèi)的惰性氣氛，控制氣體流速等；所述溫度控 制儀為智能型程序升溫控制系統(tǒng)，可以分段分時(shí)控制加熱溫度，減少爐溫波動(dòng)，保證爐溫達(dá) 到實(shí)驗(yàn)要求。所述煤焦油回收裝置包括煤氣冷凝裝置和焦油回收管，荒煤氣通過時(shí)將其中 的煤焦油和水氣一起冷凝下來，再將水分分離出去，得到煤焦油；煤氣分析裝置包括煤氣過 濾瓶、氣體流量計(jì)和煤氣分析儀，可以測量煤氣發(fā)生量及其主要組成成分含量。使用該裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將待測煤種置于加熱爐內(nèi)樣品管中，通入惰性氣體進(jìn) 行保護(hù)，在惰性氣氛下升溫加熱，煤種經(jīng)過干餾得到煤焦油和焦?fàn)t煤氣，煤焦油通過煤氣冷凝裝置冷凝下來，煤氣經(jīng)流量計(jì)測量可計(jì)算出產(chǎn)量，儀器尾部連接煤氣分析儀進(jìn)行成分分 析。煤種加熱后可以得到焦炭，冷卻后再進(jìn)行焦炭質(zhì)量分析，用于評(píng)價(jià)煉焦煤質(zhì)量。本實(shí)用新型具有下列優(yōu)點(diǎn)1、可以對(duì)各單種煤和混和煤進(jìn)行加熱，得到焦炭、焦油、焦?fàn)t煤氣等焦化產(chǎn)品。2、該裝置可在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行小型的焦化產(chǎn)品提取實(shí)驗(yàn)，對(duì)各煤種性質(zhì)及焦炭質(zhì)量進(jìn) 行評(píng)價(jià)。3、有利于促進(jìn)各鋼鐵企業(yè)、焦化廠及煤化工領(lǐng)域相關(guān)企業(yè)開展焦化及煤化工專業(yè) 的實(shí)驗(yàn)研究。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，氣瓶1、第一氣體流量計(jì)2、加熱爐3、焦油 回收裝置4、煤氣過濾瓶5、第二氣體流量計(jì)6、煤氣分析儀7、溫度控制儀8。
具體實(shí)施方式
圖1為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。本實(shí)用新型包括氣體控制系統(tǒng)、加熱爐3、焦油回收裝置4、煤氣分析裝置及溫度 控制儀8。氣體控制系統(tǒng)包括氣瓶1、進(jìn)氣管和第一氣體流量計(jì)2 ；焦油回收裝置4包括煤 氣冷凝裝置和焦油回收管；煤氣分析裝置包括煤氣過濾瓶5、第二氣體流量計(jì)6和煤氣分析 儀7。氣瓶1與第一氣體流量計(jì)2連接；第一氣體流量計(jì)2與加熱爐3連接；溫度控制儀8 與加熱爐3連接；加熱爐3與焦油回收裝置4連接；焦油回收裝置4與煤氣過濾瓶5連接； 煤氣過濾瓶5與第二氣體流量計(jì)6連接；第二氣體流量計(jì)6與煤氣分析儀7連接。所述加熱爐3為管式加熱爐，內(nèi)有石英管，石英管內(nèi)設(shè)有樣品管，加熱溫度區(qū)間控 制在 0-1500 0C ο所述氣控裝置主要用于保持加熱爐內(nèi)的惰性氣氛，控制氣體流速等；所述溫度控 制儀8為智能型程序升溫控制系統(tǒng)，該裝置通過加熱爐3內(nèi)熱電偶來控制爐內(nèi)溫度，該儀器 可以分段分時(shí)控制加熱溫度，減少爐溫波動(dòng)，保證爐溫達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求。所述煤焦油回收裝置 4包括煤氣冷凝裝置和焦油回收管，煤氣通過時(shí)其中的煤焦油和水氣冷凝下來，再將水分分 離出去，得到煤焦油；煤氣分析裝置包括煤氣流量計(jì)6和煤氣成分測定儀7，可以在線測量 焦?fàn)t煤氣發(fā)生量和主要組成成分及含量。取IOg煤樣品放置于加熱爐3中，通氮?dú)獍胄r(shí)，將爐內(nèi)空氣趕走。在惰性氣氛下 進(jìn)行程序升溫加熱，分三段加熱，第一段為室溫至200°C，加熱時(shí)間0. 5h，主要用于除去石 英管內(nèi)及樣品吸附的少量水份；第二段為200-800°C，加熱時(shí)間1.證，這是焦油產(chǎn)出的主要 溫度區(qū)間；第三段為800-1000°C，時(shí)間為0.證。樣品經(jīng)高溫加熱產(chǎn)生的焦油霧及水汽隨著 惰性氣流被帶出加熱爐，經(jīng)冷凝后在焦油回收管中收集。將其中的冷凝水分離出去便得到 煤焦油0. 55g，經(jīng)計(jì)算可得到該煤種的焦油收率為5. 5%。剩余煤氣經(jīng)過煤氣過濾瓶可以將 少量水氣，粉塵等雜質(zhì)除去，再經(jīng)過收集后進(jìn)行煤氣成分分析。待溫度降低后可將加熱爐3 內(nèi)焦炭樣品取出進(jìn)行焦炭質(zhì)量分析。
權(quán)利要求1.一種焦化產(chǎn)品提取實(shí)驗(yàn)裝置，包括氣體控制系統(tǒng)、加熱爐、焦油回收裝置、煤氣分析 裝置及溫度控制儀，其特征在于，氣瓶(1)與第一氣體流量計(jì)(2)連接；第一氣體流量計(jì) (2)與加熱爐(3)連接；溫度控制儀(8)與加熱爐(3)連接；加熱爐(3)與焦油回收裝置(4) 連接；焦油回收裝置(4)與煤氣過濾瓶(5)連接；煤氣過濾瓶(5)與第二氣體流量計(jì)(6)連 接；第二氣體流量計(jì)(6)與煤氣分析儀(7)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的氣體控制系統(tǒng)包括氣瓶(1)、進(jìn)氣 管和第一氣體流量計(jì)(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的焦油回收裝置(4)包括煤氣冷凝裝 置和焦油回收管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的煤氣分析裝置包括煤氣過濾瓶 (5)、第二氣體流量計(jì)(6)和煤氣分析儀(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的加熱爐(3)為管式加熱爐，內(nèi)有石英管，石英管內(nèi)設(shè)有樣品管。
專利摘要一種焦化產(chǎn)品提取實(shí)驗(yàn)裝置，屬于煤化工裝置技術(shù)領(lǐng)域。包括氣體控制系統(tǒng)、加熱爐(3)、焦油回收裝置(4)、煤氣分析裝置及溫度控制儀(8)，氣瓶(1)與第一氣體流量計(jì)(2)連接；第一氣體流量計(jì)(2)與加熱爐(3)連接；溫度控制儀(8)與加熱爐(3)連接；加熱爐(3)與焦油回收裝置(4)連接；焦油回收裝置(4)與煤氣過濾瓶(5)連接；煤氣過濾瓶(5)與第二氣體流量計(jì)(6)連接；第二氣體流量計(jì)(6)與煤氣分析儀(7)連接。優(yōu)點(diǎn)在于，該裝置結(jié)構(gòu)簡單，所需樣品量少，焦油回收率高，設(shè)備投資小，適合在實(shí)驗(yàn)室開展小型煤化工實(shí)驗(yàn)。
文檔編號(hào)G01N1/28GK201864690SQ20102058079
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月22日
發(fā)明者晁偉, 李東濤, 蘇展, 馬澤軍 申請(qǐng)人:首鋼總公司