本发明涉及一种煤焦油预处理及针状焦制备技术，尤其涉及一种煤焦油压力过滤装置。
背景技术：
煤焦油是煤在干馏或气化过程中获得的液体产品，其中大量喹啉不溶物(QI)的存在，对煤焦油深加工制备煤系针状焦及其它高价值炭材料极为不利。针状焦作为一种新型的优质炭材料，是生产超功率和高功率石墨电极的主要原料。生产针状焦的原料应低硫、无灰和无喹啉不溶物。对煤沥青原料进行预处理，首先除去其中的有害小球体生长的杂质，然后再经热处理进行组分调制，获得满足针状焦生产需要的原料，这是原料预处理的目的，也是用煤沥青生产针状焦的必要条件。
喹啉不溶物是沥青中不溶于喹啉的残留物。QI是煤沥青中的情性成分，主要由煤粉、焦粉、炭黑状物质组成，在周围不同程度地凝聚着焦油组分状物质。其平均相对分子质量为1800～2600，C/H原子比大于1.67。从煤沥青QI的形成区分，可分为原生喹啉不溶物(原生QI)和次生喹啉不溶物(次生QI)。原生QI就是焦化过程中形成的QI，这种QI存在于煤焦油中，当把煤焦油进行蒸馏时，这部分QI又转移到沥青中。原生QI包括无机QI和有机QI。无机QI是煤中的灰分颗粒被上升的煤气流带入煤焦油中的，还有进入焦油中的炉壁耐火砖粉末、炉门铁件和煤气收集总管中的铁及其氧化物的粉末等构成。这部分无机QI的颗粒直径为10μm或更大一些，含量很少，但其存在是有害的。原生有机QI主要是煤的大型芳烃分子裂化而生成，或是裂化产物中分子量较低的芳烃在焦炉的高温下热聚合而形成的，在原生有机QI中也包含了一些焦炭和煤的粉末，其大小约为0.5μm，约为原生无机QI的1/20左右。次生QI是煤焦油蒸馏过程中，由原生QI或其他组分热聚合而形成的那一部分QI，由于它是经过充分聚合的，所以其大小要比原生有机QI大得多，一般至少达8μm，其形态为圆球形，一般内部是中空的，与中间相小球体类似。
因为煤焦油中的QI在焦油蒸馏时浓缩至沥青中，所以焦油中的QI含量影响到沥青的QI含量。然而沥青中的QI含量严重影响沥青的可用性，因此，焦油QI含量是首要指标。
现有技术中，脱除煤焦油中喹啉不溶物的方法主要有热溶过滤法、离心分离法、溶剂法、真空蒸馏法等。上述这些方法均存在运行费用高、净化效果差等问题。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种能够简单易行、低能耗地脱除煤焦油中喹啉不溶物(QI)的煤焦油压力过滤装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
本发明的煤焦油压力过滤装置，其特征在于，包括过滤器及其支架，所述过滤器包括筒体，所述筒体的下部设有漏斗、上部设有上盖，所述筒体与漏斗之间设有多孔过滤网、滤布和胶皮密封垫，所述筒体与上盖之间设有胶皮密封垫，所述筒体的外部设有加热套，所述上盖设有热电偶插入孔和氮气充入孔。
所述热电偶插入孔中插有热电偶，所述热电偶和加热套分别与控温仪电连接，所述氮气充入孔与氮气瓶连接。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的煤焦油压力过滤装置，由于过滤器包括筒体，筒体的下部设有漏斗、上部设有上盖，筒体与漏斗之间设有多孔过滤网、滤布和胶皮密封垫，筒体与上盖之间设有胶皮密封垫，筒体的外部设有加热套，上盖设有热电偶插入孔和氮气充入孔；热电偶插入孔中插有热电偶，热电偶和加热套分别与控温仪电连接，氮气充入孔与氮气瓶连接。能够简单易行、低能耗地脱除煤焦油中喹啉不溶物(QI)。
附图说明
图1为本发明实施例提供的煤焦油压力过滤装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。
本发明的煤焦油压力过滤装置，其较佳的具体实施方式是。
包括过滤器及其支架，所述过滤器包括筒体，所述筒体的下部设有漏斗、上部设有上盖，所述筒体与漏斗之间设有多孔过滤网、滤布和胶皮密封垫，所述筒体与上盖之间设有胶皮密封垫，所述筒体的外部设有加热套，所述上盖设有热电偶插入孔和氮气充入孔。
所述热电偶插入孔中插有热电偶，所述热电偶和加热套分别与控温仪电连接，所述氮气充入孔与氮气瓶连接。
所述漏斗的下部设有大烧杯。
所述反应器为铸铁材质的坩埚式密封过滤器。
所述滤布的网目为800～1500目。
本发明能够简单易行、低能耗地脱除煤焦油中喹啉不溶物(QI)，获得低QI含量的净化煤焦油，从而为针状焦及其他高性能碳材料的制备提供合格的原料。
本发明中，反应器为铸铁材质坩埚式密封过滤器，内置滤布。加热装置采用电加热带加热，反应温度和升温速率经热电偶由控温仪来控制。反应压力通过氮气量来调节。
本发明的基本原理为：在压力的作用下，迫使液固二相混合通过多孔介质(过滤介质)，固体颗粒则截流于介质上，从而达到煤焦油和固体颗粒分离的目的。具体工艺方法是：将滤布放在过滤器底部封好，称取一定质量的煤焦油置于过滤器中，将其上部密封。用加热套包住过滤器外围，热电偶从上部小孔中插入。打开氮气瓶阀门，接通电源。将大烧杯置于过滤器下部。保持焦油温度在100℃～150℃，压力为0.1～1MPa。待液相收率
无增加时，即为压滤终点。最佳滤布网目为800～1500目，可以有效地脱除煤焦油中的喹啉不溶物组分，净化后的煤焦油QI含量约为0.04％，对经过压滤后的焦油进行超临界萃取后得到的沥青QI含量约为0.1％，是生产针状焦的优质原料。
具体实施例。
如图1所示，多孔过滤网10安装在过滤器3漏斗部分的最上方，滤布9安装在多孔过滤网上方，胶皮密封垫8安装在滤布9上方，并用螺母固定。装入煤焦油后，将另外一个胶皮密封垫8置于过滤器上部，盖上顶部盖子后，用螺母固定。用加热套5包住过滤器3外围，热电偶4从过滤器3上部左侧小孔中插入，控温仪2用以调节和测定煤焦油的温度。
氮气瓶1通过过滤器3右侧小孔充入氮气，以提供压力。用支架6来支撑过滤器3。用大烧杯7接收压滤后的煤焦油。
原料煤焦油为取自山西某焦化厂的高温煤焦油，测定其喹啉不溶物(QI)含量、甲苯不溶物(TI)含量，经不同网目滤布过滤后焦油的喹啉不溶物(QI)含量、甲苯不溶物(TI)含量，以及超临界萃余物沥青的喹啉不溶物(QI)含量、甲苯不溶物(TI)含量。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。