一种基于闪爆裂解的爆炸装置及其应用制造方法及图纸

本发明专利技术属于高温高压裂解技术领域，尤其公开了一种基于闪爆裂解的爆炸装置。该爆炸装置包括闪爆发生筒、法兰组件、点火电极棒、抽真空气泵以及原料气罐。本发明专利技术通过法兰盘和法兰盖相搭配的方式，使闪爆发生筒形成一密闭空间，而开设在法兰盘和法兰盖上的多个孔分别用于插设点火电极棒或连通抽真空气泵或原料气罐等，满足了该闪爆发生筒内的爆炸反应需求。该爆炸装置结构简单，易于操作，且满足了爆炸反应的安全性要求。基于该爆炸装置，本发明专利技术提供的一种全新的炭黑的制备方法，仅乙炔气体参与闪爆裂解反应，乙炔炭黑产物纯度高，无需再提纯，降低了制备成本且无污染。制备方法利用瞬时的闪爆来裂解乙炔，耗能低且转化率高，可以投入工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种基于闪爆裂解的爆炸装置及其应用
本专利技术属于高温高压裂解
，具体来讲，涉及一种基于闪爆裂解的爆炸装置、以及其在乙炔炭黑制备中的应用。
技术介绍
高温高压裂解过程一般被用作制备某些特定产品，具有反应迅速、快速制备、操作简单等优势，但采用高温高压裂解法制备产品时，由于其爆炸过程瞬时能量释放巨大，操作危险性大幅提高，因此，一般需要采用特殊的爆炸装置来进行。但基于前述高温高压裂解过程的特性，爆炸装置一般都对结构、及材料等具有较高的要求。与此同时，乙炔炭黑是一种空间结晶体系、二次结构发达、比表面积非常大的蓬松状的极细黑色粉末。乙炔炭黑几乎被整个电池行业所应用，这主要是因为乙炔炭黑导电性能强、吸液性能很好，再加上无金属及其他杂质，所以使用其做电池材料能够更好地储能，放电损耗少。目前乙炔炭黑之制备方法，主要是通过将乙炔在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而产生乙炔炭黑。先将分解反应装置预先加热到800℃，然后再将乙炔气体和一定量的空气通入反应装置内进行分解反应，期间，需要控温系统自行调节温度来控制分解程度。为保证乙炔炭黑的品质，则需要控温系统将反应装置温度维持在1800℃，达到如此高的分解温度需要很长的加热时间。得到乙炔炭黑后，如果想进一步提高其品质，还需要进行去除杂质、提纯处理工作。综上所述，目前乙炔炭黑制备工艺存在如下问题：工艺复杂、对控温系统精确度要求高、耗能高、生产周期长、生产效率低、生产成本高、产品品质低、污染大，这就导致市面上乙炔炭黑价格居高不下。因此，很有必要基于高温高压裂解技术专利技术一种爆炸装置，且通过研究改进目前乙炔炭黑的制备工艺，利用该爆炸装置提供制备乙炔炭黑的新方法，用以抑制乙炔炭黑价格的上升。
技术实现思路
为解决上述现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种基于闪爆裂解的爆炸装置，该爆炸装置结构简单、操作方便，能够简单安全地进行爆炸反应。为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用了如下的技术方案：一种基于闪爆裂解的爆炸装置，其包括下述组件：闪爆发生筒，所述闪爆发生筒为一端具有开口的中空筒体；法兰组件，所述法兰组件包括法兰盘、法兰盖和密封垫圈；其中，所述法兰盘卡设在所述闪爆发生筒的开口处，所述法兰盖对扣于所述法兰盘上，所述密封垫圈夹设于所述法兰盘和所述法兰盖之间；所述法兰盖上开设有电极螺纹孔和进出气孔；点火电极棒，所述点火电极棒插设在所述电极螺纹孔内、且所述点火电极棒的底端位于所述闪爆发生筒的内部；抽真空气泵，所述抽真空气泵经由所述进出气孔与所述闪爆发生筒连通；及原料气罐，所述原料气罐经由所述进出气孔与所述闪爆发生筒连通，且所述原料气罐与所述抽真空气泵至多择一连通。进一步地，所述法兰盖上还开设有测压螺纹孔，所述爆炸装置还包括压力计；其中，所述压力计经由所述测压螺纹孔与所述闪爆发生筒连通。进一步地，所述电极螺纹孔开设在所述法兰盖的中心位置。优选地，所述进出气孔和所述测压螺纹孔布设在所述电极螺纹孔的两侧。进一步地，所述法兰盘和所述法兰盖通过密封螺栓固定密封。进一步地，所述爆炸装置还包括与所述点火电极棒电连接的起爆器，所述起爆器用以对所述点火电极棒通电以实现点火。进一步地，所述法兰盖和所述闪爆发生筒的材料均为碳钢。本专利技术的另一目的还在于提供了一种基于如上任一所述的爆炸装置的乙炔炭黑的制备方法，其包括下述步骤：S1、将点火电极棒经由电极螺纹孔，插设于闪爆发生筒的内部；S2、将密封垫圈至于法兰盘和法兰盖之间，并将法兰盘和法兰盖密封，使闪爆发生筒的内部形成密闭空间；S3、采用抽真空气泵将所述闪爆发生筒内部抽至真空状态，再由原料气罐向所述闪爆发生筒内注入乙炔；S4、对所述点火电极棒通电以进行点火，点火后产生的能量释放引爆所述闪爆发生筒内的乙炔，产生乙炔炭黑。进一步地，在所述步骤S4中，点火方式选自熔断丝、化学点火头、电阻丝、电火花中的任意一种。进一步地，所述制备方法还包括步骤S5：打开进出气孔，以使所述闪爆发生筒内的副产废气排出。本专利技术通过法兰盘和法兰盖相搭配的方式，使闪爆发生筒形成一密闭空间，而开设在法兰盘和法兰盖上的多个孔分别用于插设点火电极棒或连通抽真空气泵或原料气罐等，满足了该闪爆发生筒内的爆炸反应需求。该爆炸装置结构简单，易于操作，且满足了爆炸反应的安全性要求。基于该爆炸装置，本专利技术所提供的一种全新的炭黑的制备方法，其一，其仅作为原料的乙炔气体参与闪爆裂解反应，无其他杂质，生成的乙炔炭黑无其他杂质，纯度高，相比现有技术中的一般制备方法，无需制备后再进行提纯处理，不仅降低了制备成本而且不会造成污染；其二，该制备方法利用瞬时的闪爆来裂解乙炔，不仅耗能低，也保证了近乎100％的转化率；其三，基于前述爆炸装置来制备乙炔炭黑，工艺简单、易于操作、生产周期短、效率高，可以投入工业化生产。附图说明通过结合附图进行的以下描述，本专利技术的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，附图中：图1是根据本专利技术的爆炸装置的结构示意图；图2是根据本专利技术的爆炸装置中套设有法兰盘的闪爆发生筒的结构示意图；图3是根据本专利技术的爆炸装置中法兰盖的结构示意图；图4是根据本专利技术的实施例1所得产物的XRD图片；图5和图6是根据本专利技术的实施例1所得产物在不同倍率下的SEM图片；图7是根据本专利技术的实施例2所得产物的XRD图片；图8和图9是根据本专利技术的实施例2所得产物在不同倍率下的SEM图片。具体实施方式以下，将参照附图来详细描述本专利技术的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本专利技术，并且本专利技术不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本专利技术的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本专利技术的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。在附图中，为了清楚起见，可以夸大元件的形状和尺寸，并且相同的标号将始终被用于表示相同或相似的元件。需要说明的是，在本专利技术中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本专利技术及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本专利技术中的具体含义。此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于闪爆裂解的爆炸装置，其特征在于，包括下述组件：/n闪爆发生筒，所述闪爆发生筒为一端具有开口的中空筒体；/n法兰组件，所述法兰组件包括法兰盘、法兰盖和密封垫圈；其中，所述法兰盘卡设在所述闪爆发生筒的开口处，所述法兰盖对扣于所述法兰盘上，所述密封垫圈夹设于所述法兰盘和所述法兰盖之间；所述法兰盖上开设有电极螺纹孔和进出气孔；/n点火电极棒，所述点火电极棒插设在所述电极螺纹孔内、且所述点火电极棒的底端位于所述闪爆发生筒的内部；/n抽真空气泵，所述抽真空气泵经由所述进出气孔与所述闪爆发生筒连通；/n及原料气罐，所述原料气罐经由所述进出气孔与所述闪爆发生筒连通，且所述原料气罐与所述抽真空气泵至多择一连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于闪爆裂解的爆炸装置，其特征在于，包括下述组件：
闪爆发生筒，所述闪爆发生筒为一端具有开口的中空筒体；
法兰组件，所述法兰组件包括法兰盘、法兰盖和密封垫圈；其中，所述法兰盘卡设在所述闪爆发生筒的开口处，所述法兰盖对扣于所述法兰盘上，所述密封垫圈夹设于所述法兰盘和所述法兰盖之间；所述法兰盖上开设有电极螺纹孔和进出气孔；
点火电极棒，所述点火电极棒插设在所述电极螺纹孔内、且所述点火电极棒的底端位于所述闪爆发生筒的内部；
抽真空气泵，所述抽真空气泵经由所述进出气孔与所述闪爆发生筒连通；
及原料气罐，所述原料气罐经由所述进出气孔与所述闪爆发生筒连通，且所述原料气罐与所述抽真空气泵至多择一连通。


2.根据权利要求1所述的爆炸装置，其特征在于，所述法兰盖上还开设有测压螺纹孔，所述爆炸装置还包括压力计；其中，所述压力计经由所述测压螺纹孔与所述闪爆发生筒连通。


3.根据权利要求1或2所述的爆炸装置，其特征在于，所述电极螺纹孔开设在所述法兰盖的中心位置。


4.根据权利要求3所述的爆炸装置，其特征在于，所述法兰盘和所述法兰盖通过密封螺栓固定密封。

...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊新宇，解天宁，李斌，解立峰，
申请(专利权)人：南京森峰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32