专利名称：：一种沥青中间相热转化的小试装置的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及一种沥青中间相热转化的小试装置，具体来说，是利用沥青制造针状焦、炭纤维、炭微球、泡沫炭等涉及到沥青中间相热转化的实验用的小试装置。
背景技术：
：利用沥青制造针状焦、炭纤维、炭微球、泡沫炭等，都要进行沥青中间相热转化的实验。在现有技术中，涉及到沥青中间相热转化的实验的小试，均采用试管作为小试装置。小试时，将试管直接插入中间相热转化炉炉孔内。目前采用试管作为小试装置，只能在常压下进行中间相热转化的小试实验，且试管内的液体容易大量溅出，破坏了中间相热转化的物理环境，不能模拟中试和工业化带压情况下的实验，因而目前的小试实验不能为中试和工业化实验提供准确的数据。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种沥青中间相热转化的小试装置，以解决现在采用试管作为小试装置，只能在常压下进行中间相热转化的实验，不能模拟中试和工业化带压情况下的实验的问题。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案沥青中间相热转化的小试装置，包括炭化装置，所述炭化装置包括试管；金属套，所述金属套包括一端开口、整体上套住所述试管的套体和盖住所述套体的开口的盖体；实现所述试管进气的第一管线，所述第一管线的一头设置在所述金属套上；第一阀门，所述第一阀门设置在所述第一管线上；实现所述试管出气的第二管线，所述第二管线的一头设置在所述金属套上；第二阀门，所述第二阀门设置在所述第二管线上。进一步来说，所述第一阀门、第二阀门均是截止阀。上述技术方案下的沥青中间相热转化的小试装置，可以通过第一管线向试管中通入压力N2，可以实现小试实验时带压进行中间相热转化，模拟了中试带压条件。沥青中间相热转化的小试装置带压，限制了试管内液体的溅出，使小试中间相热转化反应的物理、化学体系和中试中间相热转化反应的物理、化学体系基本相同。此外，因为本实用新型的沥青中间相热转化的小试装置有效克服了常压下大量液体溅出不能完成中间相热转化试验的情况，所以提高了试验的成功率。为了减少压力的突然波动，为实验的安全顺利进行创造条件，所述沥青中间相热转化的小试装置还包括压力缓冲装置，所述压力缓冲装置与所述第二管线连通。进一步，所述压力缓冲装置包括内部形成腔体的第一缓冲罐，所述第二管线的另一头连通所述第一缓冲罐的腔体；内部形成腔体的第二缓冲罐;第三管线，所述第三管线的两头分别连通所述第一缓冲罐的腔体和所述第二缓冲罐的腔体；第三阀门，所述第三阀门设置在所述第三管线上；测量所述第一缓冲罐的腔体内的气体压力的第一压力表，所述第一压力表安装在所述第一缓冲罐上；第四管线，所述第四管线的一头连通所述第二缓冲罐的腔体；第四阀门，所述第四阀门设置在所述第四管线上；测量所述第二缓冲罐的腔体内的气体压力的第二压力表，所述第二压力表安装在所述第二缓冲罐上。进一步来说，所述第三阀门、第四阀门均是针形阀。所述试管包括试管本体和与所述试管本体呈一体结构的喇叭口，所述金属套的套体包括容纳所述试管本体的试管本体槽和容纳所述喇叭口的喇叭口槽。这样防止了微量液体溅到试管和铜套的间隙处，从而试验结束时试管可顺利取出，保证试验的成功率。进一步，所述金属套是铜套。因为铜的导热系数和传热系数相对比其它金属的要高，所以一般采用铜套来减少温度带来的误差。金属套的主要作用是为了套住试管，形成容纳压力N2的空间，以及传热给试管及试管内的物料。图l是具体实施方式中所述的沥青中间相热转化的小试装置的示意图。图2是本实用新型的沥青中间相热转化的小试装置的试管的示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。参见图1。沥青中间相热转化的小试装置，由炭化装置A和缓冲装置B组成。沥青中间相热转化的小试装置的炭化装置A由试管4、金属套3、第一管线ll、第一阀门21、第二管线12和第二阀门22组成。又参见图2。试管4包括试管本体41和与试管本j本41呈一体结构的喇叭口42，金属套的套体包括容纳所述试管本体41的试管本体槽和容纳所述喇叭口42的喇叭口槽。试管4的喇叭口42的下沿与喇叭口槽的底部贴合，这样正好将试管本体41与试管本体槽之间的缝隙封住。金属套3包括一端开口、整体上套住试管4的套体31和盖住套体31的开口的盖体32。第一管线ii实现试管4的进气。第一管线11的一头设置在金属套3上。具体来说是在盖体32上开有第一管线插口(图中未标示)，第一管线11的一头插在盖体32的第一管线插口中。第一阀门21设置在第一管线11上。第一阀门21是截止阀，控制第一管线11的进气。第二管线12实现试管4的出气。第二管线12的一头设置在金属套3上。具体来说是在盖体32上开有第二管线插口(图中未标示)，第二管线12的一头插在盖体32的第二管线插口中。第二阀门22设置在第二管线12上。第二阀门22是截止阀，控制第二管线12的出气。沥青中间相热转化的小试装置的压力缓冲装置B由第一缓冲罐51、第二缓冲罐52、第三管线13、第三阀门23、第一压力表61、第四管线14、第四阀门24和第二压力表62组成。第一缓冲罐51内部形成腔体，以容纳N2。第二管线12的另一头连通第一缓冲罐51的腔体。具体来说，在第一缓冲罐51上设置有第二管线插口(图中未标示)，第二管线12的另一头插在第一缓冲罐51上的第二管线插口中。第二缓冲罐52的内部也形成腔体，以容纳N2。第三管线13的两头分别设置在第一缓冲罐51和第二缓冲罐52上，连通第一缓冲罐51的腔体和第二缓冲罐52的腔体。具体来说，在第一缓冲罐51上设置有第三管线插口(图中未标示)，在第二缓冲罐52上也设置有第三管线插口(图中未标示)。第三管线13的两头分别插进第一缓冲罐51上的第三管线插口中和第二缓冲罐52上的第三管线插口中。第三阀门23设置在第三管线13上。第三阀门23是针性阀，对本实用新型的小试装置的气体压力进行粗调。第一压力表61安装在第一缓冲罐51上，用于测量第一缓冲罐51的腔体内的气体压力。第四管线14的一头设置在第二缓冲罐52上，连通第二缓冲罐52的腔体。具体来说，在第二缓冲罐52上设置有第四管线插口(图中未标示)，第四管线14的一头插在第二缓冲罐52的第四管线插口中。第四阀门24设置在第四管线14上。第四阀门24是针形阀，对气体压力进行微调。第二压力表62安装在第二缓冲罐52上，用于测量第二缓冲罐52的腔体内的气体压力。第一压力表61和第二压力表62是最高压力为lMPa的压力指示表。第一管线11的另一头(图中的左端一头)接压力氮气，第四管线14的另一头(图中右端的一头)通大气。进行中间相热转化实验时，首先把放有原料的准备进行中间相热转化实验的试管4置于金属套3内，金属套3插入中间相热转化炉炉孔内。然后全开第一阀门21、第二阀门22、第三阀门23、第四阀门24，进行N2置换工作。置换完毕后，N2的压力可根据中间相热转化的实验压力自行调节，中间相热转化的实验压力一般为0.1—0.4MPa，最高压力为0.5MPa完全可以满足实验要求。当N2达到实验压力要求时，关闭第一阀门21、第四阀门24，第三阀门23设置一定的开度，以备试验调节时用。中间相热转化炉由程序控温仪进行程序升温，在升温过程中，试管4内的物料进行热分解和热縮聚反应产生气体从而引起压力波动。设置缓冲装置B的目的就是为了减少压力的突然波动，为实验的安全顺利进行创造条件。第三阀门23可以对气体的压力进行粗调，当气体的压力有比较大扰动时，可用第三阀门23进行调节；第四阀门24可以对气体的压力进行微调，当气体的压力有小扰动时，可用第四阀门24进行调节。在实验开始时先用第三阀门23进行粗调，当压力波动较小时，再用第四阀门24进行微调，这样可以保证本实用新型的小试装置的气体压力在短的时间内稳定，本实用新型的小试装置的气体压力稳定后，只用第四阀门微调，可保证实验进行。在实验的过程中，第二阀门22—直处于全开状态，当第三阀门23和第四阀门24失灵时，为了保持实验的连贯性，可启用第二阀门22进行调节。试管4设置带有喇叭口是为了使微量液体外溅到金属套3的套体31顶部的凹槽内，防止了微量液体溅到试管和套体的间隙处，从而试验结束时试管可顺利取出，保证了试验的成功率。下面举例说明本实用新型的沥青中间相热转化的小试装置确实可以模拟中试和工业化带压情况下的实验。针状焦生焦的光学显微组分可以直接反映中间相转化结果，直观地表示针状焦的质量，对于生焦，要求尽可能含有多的纤维结构，大片状结构在后续的热转化过程中可以转化为纤维状结构，最不利的是镶嵌状结构和小片状结构。实施例1中试、小试中间相热转化条件温度450°C，反应时间15h，压力0.4MPa。中试采用进料泵将原料打进加热炉，加热炉加热原料至所需炭化温度至炭化塔，然后控制一定的压力、时间进行炭化。小试采用的是本实用新型的沥青中间相热转化的小试装置，插入中间相热转化炉炉孔内进行的。中试、小试中间相热转化得到生焦的光学显微组分如表1:<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>实施例2中试、小试中间相热转化条件:温度445。C，反应时间24h，压力0.45MPa。中试采用进料泵将原料打进加热炉，加热炉加热原料至所需炭化温度至炭化塔，然后控制一定的压力、时间进行炭化。小试采用的是本实用新型的沥青中间相热转化的小试装置，插入中间相热转化炉炉孔内进行的。中试、小试中间相热转化得到生焦的光学显微组分如表2:表2:实施例2的中试、小试中间相热转化得到生焦的光学显微组分样品名称同性OO镶嵌(%)小片(%)大片(%)粗纤维(％)细纤维(%)中试中间相热转化得到的生焦6.25.626.538.315.97.5小试中间相热转化得到的生焦6.87.425,640.313.66.3从实施例l、2可以看出，小试炭化装置得到的结果基本上和中试试验得到的结果相符，可以模拟中试试验，克服了常压试验不能准确模拟和反映试验结果的缺点。因此小试炭化装置可以模拟中间相热转化的中试和工业化实验，为中试和工业化实验提供更加准确的参数，另外也縮短实验的进程，减少中试和工业化实验大量人力、物力的浪费。本
技术领域：
中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。权利要求1、沥青中间相热转化的小试装置，包括炭化装置，其特征在于，所述炭化装置包括试管；金属套，所述金属套包括一端开口、整体上套住所述试管的套体和盖住所述套体的开口的盖体；实现所述试管进气的第一管线，所述第一管线的一头设置在所述金属套上；第一阀门，所述第一阀门设置在所述第一管线上；实现所述试管出气的第二管线，所述第二管线的一头设置在所述金属套上；第二阀门，所述第二阀门设置在所述第二管线上。2、根据权利要求1所述的沥青中间相热转化的小试装置，其特征在于，所述沥青中间相热转化的小试装置还包括压力缓冲装置，所述压力缓冲装置与所述第二管线连通。3、根据权利要求2所述的沥青中间相热转化的小试装置，其特征在于，所述压力缓冲装置包括内部形成腔体的第一缓冲罐，所述第二管线的另一头连通所述第一缓冲罐的腔体；内部形成腔体的第二缓冲罐；第三管线，所述第三管线的两头分别连通所述第一缓冲罐的腔体和所述第二缓冲罐的腔体；第三阀门，所述第三阀门设置在所述第三管线上；测量所述第一缓冲罐的腔体内的气体压力的第一压力表，所述第一压力表安装在所述第一缓冲罐上；第四管线，所述第四管线的一头连通所述第二缓冲罐的腔体；第四阀门，所述第四阀门设置在所述第四管线上；测量所述第二缓冲罐的腔体内的气体压力的第二压力表，所述第二压力表安装在所述第二缓冲罐上。4、根据权利要求3所述的沥青中间相热转化的小试装置，其特征在于所述第三阀门、第四阀门均是针形阀。5、根据权利要求1所述的沥青中间相热转化的小试装置，其特征在于所述第一阀门、第二阀门均是截止阀。6、根据权利要求l一5任一项所述的沥青中间相热转化的小试装置，其特征在于所述试管包括试管本体和与所述试管本体呈一体结构的喇叭口，所述金属套的套体包括容纳所述试管本体的试管本体槽和容纳所述喇叭口的喇叭口槽。7、根据权利要求l一5任一项所述的沥青中间相热转化的小试装置，其特征在于所述金属套是铜套。专利摘要本实用新型涉及一种沥青中间相热转化的小试装置。沥青中间相热转化的小试装置，包括炭化装置，所述炭化装置包括试管；金属套，所述金属套包括一端开口、整体上套住所述试管的套体和盖住所述套体的开口的盖体；实现所述试管进气的第一管线，所述第一管线的一头设置在所述金属套上；第一阀门，所述第一阀门设置在所述第一管线上；实现所述试管出气的第二管线，所述第二管线的一头设置在所述金属套上；第二阀门，所述第二阀门设置在所述第二管线上。本实用新型解决了现在采用试管作为小试装置，只能在常压下进行中间相热转化的实验，不能模拟中试和工业化带压情况下的实验的问题。文档编号G01N33/42GK201319031SQ200820153480公开日2009年9月30日申请日期2008年9月25日优先权日2008年9月25日发明者刘春法,单长春,张秀云,勇杜申请人:上海宝钢化工有限公司