[发明专利]一种基于闪爆裂解的爆炸装置及其应用

说明书

本发明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。

技术领域

本发明属于高温高压裂解技术领域，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。

背景技术

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发明一种爆炸装置，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。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明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。

为了达到上述发明目的，本发明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。