[发明专利]制备中间相沥青基碳纤维的离心循环磁力驱动薄膜蒸发器

说明书

本发明公开了制备中间相沥青基碳纤维的离心循环磁力驱动薄膜蒸发器，包括蒸发器釜体、蒸发器釜盖、动力轴、磁力耦合器、薄膜刮板、高温电磁球阀和第一高温密封垫；所述蒸发器釜盖通过螺栓与蒸发器釜体对接，蒸发器釜盖与蒸发器釜体之间设置有第一高温密封垫；蒸发器釜盖顶部安装磁力耦合器，蒸发器釜盖中心安装动力轴，动力轴驱动端与磁力耦合器连接，动力轴工作端伸入到蒸发器釜体内部，动力轴工作端中部安装薄膜刮板，蒸发器釜体底部安装有高温电磁球阀。本发明实现了原料在熔融状态下的反复循环蒸馏脱挥功能，提高了通过蒸馏脱挥工艺处理后的原料品质。

技术领域

本发明属于中间相沥青基碳纤维制备领域，具体涉及一种制备中间相沥青基碳纤维的离心循环磁力驱动薄膜蒸发器。

背景技术

中间相沥青基碳纤维是一种高性能碳纤维，由于其分子结构高度取向而在模量和性能方面表现出优越性，中间相沥青基碳纤维一般以原料煤沥青、石油沥青或其他沥青为原料，由光学各向异性的中间相沥青制得。

中间相沥青是一种由相对分子质量为370～2000的多种扁盘状稠环芳烃组成的混合物，其中的有用部分是呈现出一种光学各向异性的混浊流体状态，既是液体形态同时又具有晶体光学各向异性特征，结晶学中称之为液晶，物相学中则称之为中间相。在制备中间相沥青基碳纤维前，需要对中间相沥青原料进行反复的减压蒸馏提纯，将中间相沥青原料中非中间相成分剔除，提高中间相的纯度，使制备的中间相沥青基碳纤维性能更忧。

目前对中间相沥青原料的减压蒸馏处理，采用传统的蒸馏釜进行处理，处理方法是将中间相沥青投入到蒸馏釜中，加热熔化后，在负压下进行搅拌处理，使中间相沥青中的小分子非中间相成分挥发出来，然后排出蒸馏釜外。这种传统的蒸馏处理方法，存在着以下缺陷，制约了中间相沥青提纯处理的效果及效率。首先是中间相沥青熔化后会形成粘稠的流体沉积在釜体底部，依靠搅拌桨的作用，将流体沥青内部挥发的气体成分带到流体液面，这种处理方式无法彻底将熔融沥青内部挥发的气体剔除干净，会有大量的气体无法逸出而依旧蕴藏在中间相沥青中。其次由于中间相沥青熔化依靠的是釜壁加热，从外向里中间相沥青会形成温度梯度，导致沥青整体温度不均匀，气体挥发与逸出的程度不一样，则中间相沥青混合物的组分不一致，使得生产的中间相沥青基碳纤维性能不高。再次是每处理一次中间相沥青，都要经历安装清理、升温降温、加料取料等环节，使得整个过程繁琐重复、费时费力、效率低下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备中间相沥青基碳纤维的离心循环磁力驱动薄膜蒸发器，以克服现有技术的缺陷，本发明实现了原料在熔融状态下的反复循环蒸馏脱挥功能，提高了通过蒸馏脱挥工艺处理后的原料品质。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

制备中间相沥青基碳纤维的离心循环磁力驱动薄膜蒸发器，包括蒸发器釜体、蒸发器釜盖、动力轴、磁力耦合器、薄膜刮板、高温电磁球阀和第一高温密封垫；

所述蒸发器釜盖通过螺栓与蒸发器釜体对接，蒸发器釜盖与蒸发器釜体之间设置有第一高温密封垫；蒸发器釜盖顶部安装磁力耦合器，蒸发器釜盖中心安装动力轴，动力轴驱动端与磁力耦合器连接，动力轴工作端伸入到蒸发器釜体内部，动力轴工作端中部安装薄膜刮板，蒸发器釜体底部安装有高温电磁球阀。

进一步地，所述蒸发器釜体是由一个封闭腔体和两个开口腔体组成的圆柱体结构；封闭腔体是位于蒸发器釜体外侧的釜体热媒加热腔体，开口腔体分别是位于蒸发器釜体内侧的蒸发器釜体内腔和蒸发器釜体中心的螺杆通道管；釜体热媒加热腔体外侧是圆柱环壁面结构，内侧上部是圆柱环壁面结构，内侧下部是向内收敛的圆锥壁面结构；蒸发器釜体内腔外侧上部是圆柱面内壁，外侧下部是圆锥面内壁，内侧是圆柱环壁面结构；螺杆通道管是圆柱腔体结构，螺杆通道管底部有沿圆柱面圆周均布的螺杆通道进口，螺杆通道管底部通过螺杆通道进口与蒸发器釜体内腔底部连通。蒸发器釜体底部中心是蒸发器排料口，蒸发器排料口与螺杆通道管连通；