[實用新型]一種高溫高壓下瀝青反應性能的測定裝置

有效

• 申請號: 201420742323.3
• 申請日: 2014-12-02
• 公開（公告）號: CN204203037U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 喬光明
• 申請（專利權）人: 喬光明
• 主分類號: G01N11/14
• 分類號: G01N11/14
• 代理公司: 淄博佳和專利代理事務所 37223
• 代理人: 張瑞林

技術領域

一種高溫高壓下瀝青反應性能的測定裝置，屬于粘度測定設備領域。

背景技術

在制備針狀焦和其他的中間相瀝青基碳材料的過程中都要涉及到瀝青的中間相轉化過程，瀝青的反應性能不同，中間相轉化過程就有所區別，現有的技術是借助熱臺偏光顯微鏡來觀察瀝青的中間相轉化過程，由此來反映瀝青反應性能。

瀝青中間相轉化過程受液相炭化理論的支持，從微觀的角度來分析是指，在較高溫度下瀝青中的分子在系統加熱時發生熱分解和熱縮聚反應，形成具有圓盤狀的多環縮合芳烴平面分子，這些稠環芳香分子在熱運動和外界干擾的作用下取向，并在分子間范德華力的作用下層級起來形成層積體。未達到體系的最低能量狀態，層積體在表面張力的作用下形成球體，即中間相小球體。中間相小球體吸收母液的分子后長大，當兩個小球體相遇碰撞后兩個球體的平面分子層面相互插入，融并成一個大球體。如果大球體之間再相互碰撞會形成更大的球體，直到最后球體的形狀不能維持發生破裂，形成廣域流線、纖維狀和鑲嵌型中間相。

現有的瀝青在中間轉化中的反應性能測試是借助熱臺偏光顯微鏡觀察的。熱臺偏光顯微鏡是在常壓下對瀝青進行加熱并利用偏光顯微鏡觀察瀝青的中間相轉化過程，利用熱臺偏光顯微鏡可以確定每種瀝青中間相小球出現的時間，球體的大小，融并過程的時間長短，以及融并體的質量，由這些來確定瀝青的反應性能。從小球的出現、增多、長大到最后破裂融并，并能觀察到中間相融并的質量（是廣域流線、纖維狀或鑲嵌型）。但借助熱臺偏光顯微鏡觀察存在以下兩方面的弊端。

1）由于瀝青在加熱過程中會發出大量的小分子，這些小分子成為煙氣會凝結在顯微鏡的鏡頭上，使顯微鏡無法正常工作，很大程度的限制了偏光顯微鏡的使用。

2）瀝青中間相轉化為了能夠保持體系的粘度，使中間相能夠很好的融并和取向，需要體系保持一定的壓力，熱臺偏光顯微鏡只能在常壓下測定瀝青的中間相轉化過程，無法使瀝青在加壓反應過程中在線檢測。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種高溫高壓下瀝青反應性能的測定裝置，集加熱、反應、溫度控制、壓力控制和檢測粘度變化于一體。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：該高溫高壓下瀝青反應性能的測定裝置，其特征在于：包括高溫高壓反應釜，所述高溫高壓反應釜下部的釜體安裝在加熱爐內，釜體通過釜蓋密封；高溫高壓反應釜內裝有帶攪拌槳的攪拌桿，攪拌桿穿出釜蓋與攪拌電機連接，攪拌電機通過導線連接電流信號實時采集儀，通過電流信號實時采集儀實時采集攪拌電機的電流變化。

電流信號實時采集儀能通過連接的導線實時接收攪拌電機的電流強弱信號，實時記錄電流信號大小，且采集時間間隔可調。電流信號實時采集儀能夠滿足實時采集記錄電流大小，采樣周期1~5s，記錄電流范圍0~5A。

所述的釜體的釜口處密閉固定有釜蓋，釜蓋上裝有壓力檢測調節組件，壓力檢測調節組件包括進氣管、排氣管和壓力顯示儀，進氣管和排氣管分別密封連接在釜蓋的兩開口上，進氣管和排氣管上均裝有針閥，釜蓋上裝有壓力檢測元件并導線連接壓力顯示儀。

所述的釜體和加熱爐導線連接有控溫儀，控溫儀上裝有釜內溫度顯示儀。加熱爐為電加熱的加熱爐。

所述的攪拌桿上裝有轉速顯示儀。

所述的攪拌桿在釜蓋與攪拌電機之間的一段套有水冷凝管。

所述的攪拌電機為單相交流電機。單相交流電機的工作電流隨電機負荷發生靈敏的變化。

所述的攪拌電機通過導線連接有過載保護器。

所述的攪拌漿葉為直葉漿式攪拌槳葉。能使物料環向層流，能充分感應出物料的粘滯阻力。

所述的高溫高壓反應釜的工作溫度：400~500℃，設計溫度：550~600℃，工作壓力0~5MPa，設計壓力5~10MPa，反應釜容積0.5L。

所述的攪拌電機的功率為30~90W，工作電壓為220V±10v，轉速為0~3000r/min。

該裝置體現的是物料在反應過程中物料對攪拌漿的粘滯阻力大小變化趨勢，不是具體的粘度測定裝置。

本實用新型的工作原理：隨著物料的粘度增大，攪拌轉子所受的粘滯阻力會增大，攪拌電機的負載轉矩增大，電機輸出電流會增大，通過電流信號可以間接的反映物料的粘度變化，進而反映出物料的反應性能。

本實用新型提供的裝置可得到瀝青在一定的溫度和壓力下粘度隨著時間變化的曲線，由此反應瀝青的反應性能。