一种利用酸法制备高纯石墨加热反应罐的制作方法

本技术属于石墨提纯，具体为一种利用酸法制备高纯石墨加热反应罐。

背景技术：

1、石墨在原矿中的含量，一般地，晶质石墨在80%～90%，鳞片石墨在6%～7%到10%～20%，通过化学法或物理法提纯后的石墨分为高纯石墨、高碳石墨、中碳石墨和低碳石墨四类，石墨矿石中高纯石墨是指石墨的含碳量高于99.9%，广泛用于冶金工业的高级耐火材料与涂料、军事工业火工材料安定剂、轻工业的铅笔芯、电气工业的碳刷、电池工业的电极等。化学法中的酸法提纯，因其技术成熟，提纯效果好而被广泛应用。提纯工艺中为了保证提纯效果，需要在一定的温度下进行反应，一般酸法提纯反应罐采取水蒸汽加热方式，在一个标准大气压下水蒸汽的最低温度为100℃，在酸法提纯生产工艺中，使用的反应罐材质一般为聚丙烯或聚乙烯，聚丙烯或聚乙烯使用温度虽然可以达到140℃，但经过长时间高温环境后，强度降低，老化快，寿命短，一般在使用中温度不超过80℃。在实际生产中，酸法石墨提纯，物料反应温度控制在70℃～80℃，因反应罐带搅拌装置，蒸汽加热管不能加在反应罐的中部，为避开搅拌器，一般靠近反应罐壁深入到反应罐中，但是这种水蒸汽加热方式，反应罐受热不均匀，一边温度高，一边温度低，水蒸汽就需要长时间通入，反应罐内温度一直处于水蒸汽加热的最低100℃高温环境，随着水蒸汽继续加热，反应罐内气压升高，温度还会继续增加，造成反应罐老化快，使生产没有安全性，同时水蒸气加热也不容易将反应灌控制在石墨提纯所需要的70℃～80℃温度环境。因此，研究一种利用酸法制备高纯石墨的加热反应罐可以解决反应罐老化快、受热不均匀等问题，有利于石墨企业更好地生产。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有技术的不足和缺陷，提供一种利用酸法制备高纯石墨加热反应罐。

2、本实用新型通过如下技术方案解决技术问题。所述的一种制备高纯石墨的废酸水回收利用装置，包括内罐、外罐、罐底、内罐上盖、搅拌器口、减速机、搅拌器、进料口、进料斗、纯水进口、纯水管、纯水阀、排气口、酸进口、进酸阀、进酸管、蒸汽进口、蒸汽阀、蒸汽管、外罐热水进口、外罐热水出口、罐底热水进口、罐底热水出口、出料口、出料管、排污口、搅拌电机。

3、内罐为圆柱形罐，内罐底部为半圆形，外罐为筒形，没有底，罐底为半圆形，罐底侧壁在内罐和外罐之间，内罐在外罐内，通过罐底侧壁使内罐和外罐之间形成夹层，内罐高出外罐；

4、内罐上部设置内罐上盖，在内罐上盖中心处设置搅拌器口，搅拌器通过搅拌器口连接在减速机上，减速机连接搅拌电机；内罐上盖上设置进料口，进料口上设置进料斗；内罐上盖上设置纯水进口，纯水管通过纯水进口深入到内罐，纯水管一端连接纯水阀；内罐上盖上设置排气口、酸进口，进酸管通过酸进口深入到内罐，进酸管一端连接进酸阀；

5、在内罐侧壁上设置蒸汽进口，蒸汽管通过蒸汽进口深入到内罐，蒸汽管的一端连接蒸汽阀；

6、在外罐和罐底交接处的外罐侧壁上，设置外罐热水进口，在外罐和内罐交接处的外罐侧壁上，设置外罐热水出口；

7、在罐底侧壁设置罐底热水进口，在罐底热水进口对侧的罐底上，设置罐底热水出口；在外罐和罐底交接处的另一侧的外罐侧壁上，设置排污口；在内罐底部设置出料口，出料口上连接出料管。

8、优化地，内罐高出外罐20-40cm；

9、优化地，搅拌器为框式或锚式；

10、优化地，蒸汽管深入内罐长度为内罐高度的80%；

11、优化地，外罐热水进口在外罐热水出口的对侧。

12、该装置在工作时，通过进料口将待提纯石墨加入内罐内，打开纯水阀、进酸阀，按照配比加入纯水和酸，打开蒸汽阀，通入水蒸汽，打开搅拌电机和减速机，开始搅拌，通过外罐热水进口将热水通入到内罐和外罐的夹层内，通过罐底热水进口将热水通入到罐底内，水浴加热回流水，通过外罐热水出口、罐底热水出口流出。当内罐里温度没有达到提纯温度时，以水蒸汽加热为主，水浴加热为辅，当达到提纯需要的温度时，减少水蒸汽通入量，以水浴加热为主，通过水蒸汽和水浴加热两种方式互补使用，使内罐温度控制在提纯需要的温度范围。

13、该实用新型结构简单，利用水蒸汽和水浴两种加热方式互补使用，使反应罐温度控制在提纯需要的温度范围内，加热效率高，升温快，能够将温度精准地控制在提纯所需要的温度，降低反应罐材质老化速度，安全生产。

技术特征：

1.一种利用酸法制备高纯石墨加热反应罐，其特征在于：包括内罐、外罐、罐底、内罐上盖、搅拌器口、减速机、搅拌器、进料口、进料斗、纯水进口、纯水管、纯水阀、排气口、酸进口、进酸阀、进酸管、蒸汽进口、蒸汽阀、蒸汽管、外罐热水进口、外罐热水出口、罐底热水进口、罐底热水出口、出料口、出料管、排污口、搅拌电机；

2.根据权利要求1所述的一种利用酸法制备高纯石墨加热反应罐，其特征在于：内罐高出外罐20-40cm。

3.根据权利要求1所述的一种利用酸法制备高纯石墨加热反应罐，其特征在于：搅拌器为框式或锚式。

4.根据权利要求1所述的一种利用酸法制备高纯石墨加热反应罐，其特征在于：蒸汽管深入内罐长度为内罐高度的80%。

5.根据权利要求1所述的一种利用酸法制备高纯石墨加热反应罐，其特征在于：外罐热水进口在外罐热水出口的对侧。

技术总结
本技术涉及一种利用酸法制备高纯石墨加热反应罐，用于石墨提纯技术领域，解决石墨提纯工艺中反应罐老化的问题。包括内罐、外罐、罐底、内罐上盖、搅拌器口、减速机、搅拌器、进料口、进料斗、纯水进口、纯水管、纯水阀、排气口、酸进口、进酸阀、进酸管、蒸汽进口、蒸汽阀、蒸汽管、外罐热水进口、外罐热水出口、罐底热水进口、罐底热水出口、出料口、出料管、排污口、搅拌电机，该技术结构简单，利用水蒸汽和水浴两种加热方式互补使用，使反应罐温度控制在提纯需要的温度范围内，加热效率高，升温快，能够将温度精准地控制在提纯所需要的温度，降低反应罐材质老化速度，安全生产。

技术研发人员：徐元成,徐振,徐晗舒,江志国,孙宏伟,寇铁东,侯胜凯,周天海,孙立春,迟金亮,朱君婷,李学福
受保护的技术使用者：鸡西市普晨石墨有限责任公司
技术研发日：20230628
技术公布日：2024/3/21