一种炭黑燃料油在线高温分离提纯装置和方法
阅读说明：本技术 一种炭黑燃料油在线高温分离提纯装置和方法 (Online high-temperature separation and purification device and method for carbon black fuel oil ) 是由 王卫东 王志文 王祥 蒋兵 于 2021-11-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种炭黑燃料油在线高温分离提纯装置和方法,属于炭黑燃料油处理设备技术领域,分离提纯装置包括加压装置、分离装置、提纯装置,加压装置与分离装置通过第一出油管和连接软管连接,分离装置通过第二出油管与提纯装置连接,加压装置用于对炭黑燃料油加压,使待分离净化的炭黑燃料油被压缩,分离装置用于对炭黑燃料油进行离心分离,清除炭黑燃料油中的水分杂质,提纯装置用于将离心后的炭黑燃料油进行提纯,该分离提纯方法使用分离提纯装置对炭黑燃料油实现在线不停机的分离和提纯,提高了处理效率,自动化程度高。(The invention discloses a device and a method for separating and purifying carbon black fuel oil at high temperature on line, which belong to the technical field of carbon black fuel oil treatment equipment.)
技术领域
本发明涉及炭黑燃料油处理设备技术领域，特别涉及一种炭黑燃料油在线高温分离提纯装置和方法。
背景技术
在炭黑生产的过程中，由于生产原料的特殊性和原料多样化，在经过反应后往往有反应不充分而导致反应物混合在一起的情况，所以就需要将其中的燃料油进行分离和提纯，而该工序较为复杂，实际提纯的方法也较为单一，导致分离出来的燃料油中含有一部分杂质，为了解决这一问题，申请号为CN201510613555.8的专利公布了一种炭黑及其制备方法和制备装置，制备方法包括：(A)将碳质材料与高温等离子体接触以在1400-1800℃进行裂解反应，得到富含乙炔的裂解产物；(B)使步骤(A)得到的裂解产物进行乙炔分解反应，得到炭黑，该技术可以实现以煤、燃料油和天然气中的至少一种作为碳质材料，生产炭黑，减少了乙炔净化提纯的步骤，缩短了炭黑的生产流程，降低了生产成本，但是该现有技术主要对于炭黑的制备进行了整套系统的设计，对于其中的炭黑燃料油的分离和提纯并未进行针对性的设计。因此本发明提供一种炭黑燃料油在线高温分离提纯装置和方法，专门针对炭黑燃料油的分离和提纯，本发明设置在炭黑燃料油生产线上，可实现在线分离和提纯，自动化程度高，利用压缩、离心以及提纯的方法保证了生产的炭黑燃料油的质量。
发明内容
针对上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种炭黑燃料油在线高温分离提纯装置，包括加压装置、分离装置、提纯装置，所述的加压装置包括原油桶，所述的原油桶内设有可升降的加压板和控制第一出油管打开的阀板，所述的分离装置包括提纯桶、驱动装置，所述的提纯桶通过第一出油管和连接软管与原油桶连通，所述的提纯桶安装在驱动装置上，驱动装置用于驱动提纯桶转动；所述的提纯装置包括过滤筒、第三底座，所述的提纯桶通过第二出油管和进油管与过滤筒连接，过滤筒通过安装架安装在第三底座上，过滤筒与第三底座之间滑动安装有出油通道，过滤筒与出油通道靠近的面上设有漏油孔，所述的出油通道在加压装置的驱动下滑动，用于加速炭黑燃料油的流出。
进一步的，所述的加压装置还包括第一底座、压杆，所述的压杆的第一端与设置在原油桶内部的加压板连接在一起，压杆的第二端转动安装在连杆的第一端，所述的连杆的第二端转动安装在转杆的第一端，转杆的中部转动安装在支杆上，支杆固定安装在第一底座上，转杆的第二端转动安装在液压缸的活动端，液压缸转动安装在第一底座上。
进一步的，所述的转杆上位于支杆和连杆之间的位置转动安装有第二连杆的第一端，第二连杆的第二端转动安装在第四拨杆的第一端，第四拨杆的第二端固定安装在第二转轴上，第二转轴转动安装在第一底座上，所述的第二转轴上还固定安装有第三拨杆的第一端，第三拨杆的第二端与第二拨杆的第一端接触，所述的第二拨杆的第二端固定安装在第一转轴上，第一转轴转动安装在第一底座上，第一转轴上还固定安装有两个第一拨杆的第一端，两个第一拨杆分别安装在原油桶的两侧，所述的两个第一拨杆的第二端与分别与两个第一连杆的第一端转动连接，第一连杆的第二端转动安装在横杆上，横杆固定安装在阀门连杆上。
进一步的，所述的驱动装置包括安装座，所述的提纯桶安装在安装座上，所述的安装座上设有两个转柱，所述的转柱通过轴承转动安装在轴瓦上，所述的轴瓦通过轴承转动安装在支座上，支座固定安装在第二底座上，所述的安装座安装在曲柄的第一端，曲柄的第二端固定安装在第二电机的输出轴上，第二电机固定安装在第二底座上。
进一步的，所述的提纯桶内部设有用于加热炭黑燃料油的加热球，所述的加热球安装在第二圆环上，第二圆环转动安装在第一圆环上，第一圆环上分别安装有从动弧板和第二电机的第一端，从动弧板的第二端转动安装在提纯桶底部，主动弧板的第二端固定安装在第一电机的输出轴上，第一电机固定安装在顶盖上，顶盖安装在提纯桶上端。
进一步的，所述的提纯装置还包括第一滑块、第二滑块，所述的第一滑块和第二滑块固定安装在出油通道上，同时第一滑块和第二滑块分别滑动安装在第三底座上的长槽内，第一滑块的两侧与长槽两端之间设有弹簧，第二滑块的两侧与长槽两端之间设有弹簧，所述的第一滑块上转动安装有长连杆的第一端，第二滑块上转动安装有连接杆的第一端，长连杆和连接杆的第二端分别转动安装在短连杆上，所述的短连杆设置在第一滑块和第二滑块之间，所述的短连杆固定安装在转盘上除圆心以外的位置，所述的转盘圆周固定安装在第一转轴的端部。
利用所述的一种炭黑燃料油在线高温分离提纯装置的分离提纯方法，包括以下步骤：
步骤一：将待分离提纯的炭黑燃料油注入到原油桶中，启动液压缸，对原油桶中的炭黑燃料油加压，同时打开原油桶与提纯桶连通的第一出油管，将炭黑燃料油压入到提纯桶内部；
步骤二：启动驱动装置，驱动提纯桶转动，对炭黑燃料油进行离心，提纯桶中的加热球对炭黑燃料油进行加热的同时第一电机驱动加热球转动，搅拌炭黑燃料油，同时加热球将炭黑燃料油中的水分杂质蒸发掉；
步骤三：将炭黑燃料油通过第二出油管从分离装置导入提纯装置，提纯装置中的过滤筒将炭黑燃料油进行提纯，位于过滤筒下方的出油通道在过滤筒和第三底座之间滑动，促使炭黑燃料油从过滤筒中流出，完成分离提纯。
本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）本发明设置的加压装置将经过裂解反应后的燃料油、原料油、水和部分生成物组成的混合物进行压缩使其体积变小，便于下一步分离提纯；（2）本发明设置的分离装置结合物理原理，对于炭黑燃料油进行分离，通过重力作用和离心力相结合将物质进行分层，在高温的环境下，利用沸点的高低去除水分，来分离燃料油，分离高效，效果显著；（3）本发明设置的提纯装置通过加压装置的驱动实现燃料油的提纯和高效流出；（4）本发明通过联动作用，将油的加压和分离、提纯装置相结合，使其在同步运行的过程中保证每个环节的高效性，实现了在线的分离和提纯。
附图说明
图1-图5为本发明整体结构示意图。
图6为本发明分离装置结构示意图。
图7为本发明驱动装置结构示意图。
图8为本发明提纯装置结构示意图。
附图标号：101-加压装置；102-分离装置；103-提纯装置；104-第一底座；105-液压缸；106-支杆；107-转杆；108-固定杆；109-连杆；110-压杆；111-阀门连杆；112-横杆；113-原油桶；114-第一连杆；115-第一拨杆；116-第一转轴；117-第二拨杆；118-第三拨杆；119-第二转轴；120-第四拨杆；121-第二连杆；122-第一出油管；123-连接软管；124-提纯桶；125-驱动装置；126-第二出油管；127-第一电机；128-顶盖；129-主动弧板；130-第一圆环；131-第二圆环；132-加热球；133-从动弧板；134-安装座；135-轴承；136-转柱；137-轴瓦；138-曲柄；139-第二电机；140-第二底座；141-支座；142-进油管；143-过滤筒；144-第三底座；145-安装架；146-出油通道；147-弹簧；148-长槽；149-第一滑块；150-长连杆；151-短连杆；152-转盘；153-连接杆；154-第二滑块。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
实施例：如图1-图5所示的一种炭黑燃料油在线高温分离提纯装置，包括加压装置101、分离装置102、提纯装置103，加压装置101与分离装置102通过第一出油管122和连接软管123连接，分离装置102通过第二出油管126与提纯装置103连接，加压装置101用于对炭黑燃料油加压，使待分离净化的炭黑燃料油被压缩，分离装置102用于对炭黑燃料油进行离心分离，清除炭黑燃料油中的水分杂质，提纯装置103用于将离心后的炭黑燃料油进行提纯。
如图1-图5所示，加压装置101中的第一底座104是加压装置101的安装平台，液压缸105的缸体转动安装在第一底座104上，液压缸105的活动端转动安装在转杆107的第一端，转杆107中部转动安装在支杆106上，支杆106固定安装在第一底座104上，转杆107第二端转动安装在连杆109的第一端，连杆109第二端转动安装在压杆110的第一端，压杆110第二端与设置在原油桶113内部的加压板连接在一起，原油桶113安装在第一底座104上，加压装置101通过第一出油管122和连接软管123与分离装置102中的提纯桶124连接在一起，固定杆108固定安装在支杆106上，压杆110滑动安装在固定杆108上，第二连杆121第一端转动安装在转杆107上位于支杆106和连杆109之间的部分，第二连杆121第二端转动安装在第四拨杆120的第一端，第四拨杆120第二端固定安装在第二转轴119上，第二转轴119转动安装在第一底座104上，第二转轴119上还固定安装有第三拨杆118的一端，第三拨杆118的第二端与第二拨杆117的第一端接触，第二拨杆117的第二端固定安装在第一转轴116上，第一转轴116转动安装在第一底座104上，第一转轴116上固定安装有两个第一拨杆115，两个第一拨杆115位于原油桶113的两侧，第一连杆114的第一端转动安装在第一拨杆115上，第一连杆114的第二端转动安装在横杆112上，横杆112固定安装在阀门连杆111上，阀门连杆111滑动安装在原油桶113上，压杆110滑动安装在原油桶113上，阀门连杆111下端固定安装有阀板，阀板用于打开第一出油管122，使炭黑燃料油从第一出油管122中流入分离装置102，在使用时，首先将炭黑燃料油注入到原油桶113中，启动液压缸105，使液压缸105中的活动端伸出，推动转杆107绕着支杆106转动，转杆107的另一端通过连杆109推动压杆110下压，压杆110驱动原油桶113内部的加压板将炭黑燃料油压缩，同时，在转杆107转动过程中会向下压第二连杆121，第二连杆121驱动第四拨杆120转动，第四拨杆120与第三拨杆118之间的夹角为180°，第四拨杆120通过第二转轴119带动第三拨杆118转动，第三拨杆118拨动第二拨杆117转动，第二拨杆117通过第一转轴116带动第一拨杆115同步转动，位于原油桶113两侧的第一拨杆115转动驱动位于原油桶113两侧的第一连杆114向上运动，第一连杆114通过横杆112带动阀门连杆111上升，阀门连杆111带动位于原油桶113内部的阀板上升，将第一出油管122打开，炭黑燃料油通过第一出油管122和连接软管123进入到分离装置102中。
如图4-图7所示，分离装置102中的提纯桶124与连接软管123连接，连接软管123与第一出油管122连接在一起，第一出油管122与原油桶113连接在一起，提纯桶124安装在驱动装置125上，驱动装置125包括安装座134，提纯桶124固定安装在安装座134上，安装座134上设有两个转柱136，转柱136通过轴承135转动安装在轴瓦137上，轴瓦137通过轴承135转动安装在支座141上，支座141固定安装在第二底座140上，安装座134下端转动安装在曲柄138的一端，曲柄138的另一端固定安装在第二电机139的输出轴上，第二电机139固定安装在第二底座140上，提纯桶124上端的顶盖128上固定安装有第一电机127，主动弧板129第一端固定安装在第一电机127的输出轴上，主动弧板129的第二端安装在第一圆环130上，第一圆环130内部转动安装有第二圆环131，加热球132转动安装在第二圆环131内部，从动弧板133第一端安装在第一圆环130上，从动弧板133第二端转动安装在提纯桶124底部，炭黑燃料油在提纯桶124内部，随着提纯桶124的转动做离心运动，由于杂质与炭黑燃料油的密度不同，因此实现杂质与炭黑燃料油的分离，与此同时，加热球132对炭黑燃料油进行加热，促进分子加速运动，更加有利于离心分离，加热球132、第二圆环131、第一圆环130、主动弧板129在第一电机127的作用下转动，使炭黑燃料油在提纯桶124中形成局部涡流、曲折碰撞或用狭窄通道来捕捉、聚并细小油滴，增加油珠粒径，降低停留时间，以达到更好的分离效果。
如图8所示的提纯装置103中的第三底座144上设有两个长槽148，过滤筒143通过安装架145固定安装在第三底座144上，进油管142固定安装在过滤筒143上，出油通道146设置在过滤筒143和第三底座144之间，出油通道146滑动安装在第三底座144上，过滤筒143与出油通道146靠近的面上设有漏油孔，出油通道146上固定安装有第一滑块149和第二滑块154，第一滑块149和第二滑块154分别滑动安装在长槽148内部，第一滑块149的两侧与长槽148两端之间设有弹簧147，第二滑块154的两侧与长槽148两端之间设有弹簧147，长连杆150的第一端转动安装在第一滑块149上，连接杆153的第一端转动安装在第二滑块154上，长连杆150和连接杆153的第二端分别转动安装在短连杆151上，短连杆151固定安装在转盘152上除圆心以外的区域，转盘152同轴固定安装在第一转轴116上，随着第一转轴116转动，第一转轴116带动转盘152转动，转盘152转动通过短连杆151、连接杆153、长连杆150驱动第一滑块149和第二滑块154在长槽148上滑动，进而带动出油通道146在第三底座144上滑动，出油通道146滑动过程增大了过滤筒143中炭黑燃料油滴出的速率。
本发明还公开了一种炭黑燃料油在线高温分离提纯方法，包括以下步骤：
步骤一：将待分离提纯的炭黑燃料油注入到原油桶113中，启动液压缸105，对原油桶113中的炭黑燃料油加压，同时打开原油桶113与提纯桶124连通的第一出油管122，将炭黑燃料油压入到提纯桶124内部；
步骤二：启动驱动装置125，驱动提纯桶124转动，对炭黑燃料油进行离心，提纯桶124中的加热球132对炭黑燃料油进行加热的同时第一电机127驱动加热球132转动，搅拌炭黑燃料油，同时加热球132将炭黑燃料油中的水分杂质蒸发掉；
步骤三：将炭黑燃料油通过第二出油管126从分离装置102导入提纯装置103，第一圆环130中的过滤筒143将炭黑燃料油进行提纯，位于过滤筒143下方的出油通道146在过滤筒143上滑动，促使炭黑燃料油从过滤筒143中流出，将炭黑燃料油中的杂质留在过滤筒143中，完成分离提纯。
本发明不局限上述具体实施方式，所属技术领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，做出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。