[实用新型]一种高温高压下沥青反应性能的测定装置

说明书

技术领域

一种高温高压下沥青反应性能的测定装置，属于粘度测定设备领域。

背景技术

在制备针状焦和其他的中间相沥青基碳材料的过程中都要涉及到沥青的中间相转化过程，沥青的反应性能不同，中间相转化过程就有所区别，现有的技术是借助热台偏光显微镜来观察沥青的中间相转化过程，由此来反映沥青反应性能。

沥青中间相转化过程受液相炭化理论的支持，从微观的角度来分析是指，在较高温度下沥青中的分子在系统加热时发生热分解和热缩聚反应，形成具有圆盘状的多环缩合芳烃平面分子，这些稠环芳香分子在热运动和外界干扰的作用下取向，并在分子间范德华力的作用下层级起来形成层积体。未达到体系的最低能量状态，层积体在表面张力的作用下形成球体，即中间相小球体。中间相小球体吸收母液的分子后长大，当两个小球体相遇碰撞后两个球体的平面分子层面相互插入，融并成一个大球体。如果大球体之间再相互碰撞会形成更大的球体，直到最后球体的形状不能维持发生破裂，形成广域流线、纤维状和镶嵌型中间相。

现有的沥青在中间转化中的反应性能测试是借助热台偏光显微镜观察的。热台偏光显微镜是在常压下对沥青进行加热并利用偏光显微镜观察沥青的中间相转化过程，利用热台偏光显微镜可以确定每种沥青中间相小球出现的时间，球体的大小，融并过程的时间长短，以及融并体的质量，由这些来确定沥青的反应性能。从小球的出现、增多、长大到最后破裂融并，并能观察到中间相融并的质量（是广域流线、纤维状或镶嵌型）。但借助热台偏光显微镜观察存在以下两方面的弊端。

1）由于沥青在加热过程中会发出大量的小分子，这些小分子成为烟气会凝结在显微镜的镜头上，使显微镜无法正常工作，很大程度的限制了偏光显微镜的使用。

2）沥青中间相转化为了能够保持体系的粘度，使中间相能够很好的融并和取向，需要体系保持一定的压力，热台偏光显微镜只能在常压下测定沥青的中间相转化过程，无法使沥青在加压反应过程中在线检测。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种高温高压下沥青反应性能的测定装置，集加热、反应、温度控制、压力控制和检测粘度变化于一体。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该高温高压下沥青反应性能的测定装置，其特征在于：包括高温高压反应釜，所述高温高压反应釜下部的釜体安装在加热炉内，釜体通过釜盖密封；高温高压反应釜内装有带搅拌桨的搅拌杆，搅拌杆穿出釜盖与搅拌电机连接，搅拌电机通过导线连接电流信号实时采集仪，通过电流信号实时采集仪实时采集搅拌电机的电流变化。

电流信号实时采集仪能通过连接的导线实时接收搅拌电机的电流强弱信号，实时记录电流信号大小，且采集时间间隔可调。电流信号实时采集仪能够满足实时采集记录电流大小，采样周期1~5s，记录电流范围0~5A。

所述的釜体的釜口处密闭固定有釜盖，釜盖上装有压力检测调节组件，压力检测调节组件包括进气管、排气管和压力显示仪，进气管和排气管分别密封连接在釜盖的两开口上，进气管和排气管上均装有针阀，釜盖上装有压力检测元件并导线连接压力显示仪。

所述的釜体和加热炉导线连接有控温仪，控温仪上装有釜内温度显示仪。加热炉为电加热的加热炉。

所述的搅拌杆上装有转速显示仪。

所述的搅拌杆在釜盖与搅拌电机之间的一段套有水冷凝管。

所述的搅拌电机为单相交流电机。单相交流电机的工作电流随电机负荷发生灵敏的变化。

所述的搅拌电机通过导线连接有过载保护器。

所述的搅拌浆叶为直叶浆式搅拌桨叶。能使物料环向层流，能充分感应出物料的粘滞阻力。

所述的高温高压反应釜的工作温度：400~500℃，设计温度：550~600℃，工作压力0~5MPa，设计压力5~10MPa，反应釜容积0.5L。

所述的搅拌电机的功率为30~90W，工作电压为220V±10v，转速为0~3000r/min。

该装置体现的是物料在反应过程中物料对搅拌浆的粘滞阻力大小变化趋势，不是具体的粘度测定装置。

本实用新型的工作原理：随着物料的粘度增大，搅拌转子所受的粘滞阻力会增大，搅拌电机的负载转矩增大，电机输出电流会增大，通过电流信号可以间接的反映物料的粘度变化，进而反映出物料的反应性能。

本实用新型提供的装置可得到沥青在一定的温度和压力下粘度随着时间变化的曲线，由此反应沥青的反应性能。