[go: up one dir, main page]

RU2118290C1 - Device for producing heat-expansion graphite - Google Patents

Device for producing heat-expansion graphite Download PDF

Info

Publication number
RU2118290C1
RU2118290C1 RU97107963A RU97107963A RU2118290C1 RU 2118290 C1 RU2118290 C1 RU 2118290C1 RU 97107963 A RU97107963 A RU 97107963A RU 97107963 A RU97107963 A RU 97107963A RU 2118290 C1 RU2118290 C1 RU 2118290C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
graphite
burners
heat
gas
chamber
Prior art date
Application number
RU97107963A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97107963A (en
Inventor
Олег Юрьевич Исаев
Дмитрий Вениаминович Смирнов
Валерий Петрович Лепихин
Игорь Витальевич Захаров
Original Assignee
Олег Юрьевич Исаев
Дмитрий Вениаминович Смирнов
Валерий Петрович Лепихин
Игорь Витальевич Захаров
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Олег Юрьевич Исаев, Дмитрий Вениаминович Смирнов, Валерий Петрович Лепихин, Игорь Витальевич Захаров filed Critical Олег Юрьевич Исаев
Priority to RU97107963A priority Critical patent/RU2118290C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2118290C1 publication Critical patent/RU2118290C1/en
Publication of RU97107963A publication Critical patent/RU97107963A/en

Links

Images

Landscapes

  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy, thermal and electrical engineering, chemical mechanical engineering; production of flexible graphite parts, composite materials, catalysts, seals, antifriction and heat-insulating materials. SUBSTANCE: device has vertical cylindrical chamber 1 with two gas burners 2, pipe connection 3 for feeding half-finished graphite, and bottom 6 mounted for vertical displacement. Burners 2 are relatively spaced apart through angle α of 15 to 100 deg.; pipe connection 3 is installed between burners 2. Temperature in mixed-flame zone is at least 1000 C. Ash content of heat-expansion graphite is lower than 2 mass percent, its bulk density is 2-4 kg/cu. m, pH of aqueous extract is 6.7-6.9; fuel gas flow rate is maximum 0.2 cu. m per 1 kg of graphite. EFFECT: improved quality of graphite; enlarged functional capabilities of device. 2 cl, 2 dwg

Description

Заявляемое изобретение относится к технологии углеграфитовых материалов, в частности к устройствам для получения терморасширенного графита, применяемого при изготовлении высокопроводящих гибких изделий, композитов с высокой удельной поверхностью, катализаторов, прокладок, уплотнений и покрытий в химических аппаратах, антифрикционных и теплозащитных материалов для различных отраслей техники - металлургии, теплотехники, химического машиностроения, электротехники и др. The claimed invention relates to the technology of carbon-graphite materials, in particular to devices for thermally expanded graphite used in the manufacture of highly conductive flexible products, composites with a high specific surface, catalysts, gaskets, seals and coatings in chemical devices, antifriction and heat-protective materials for various industries metallurgy, heat engineering, chemical engineering, electrical engineering, etc.

Аналогом заявляемого изобретения является печь, представляющая собой цилиндрическую камеру шахтного типа с расположенными в ее нижней части газовой горелкой и отверстием для загрузки предварительно обработанного серной кислотой, промытого и обезвоженного до сыпучего состояния графита и введения воздуха (патент Франции N 1585066, кл. C 01 B, 1970). An analogue of the claimed invention is a furnace, which is a cylindrical chamber shaft type with a gas burner located in its lower part and an opening for loading pre-treated with sulfuric acid, washed and dehydrated to a free-flowing state of graphite and introducing air (French patent N 1585066, class C 01 B , 1970).

Существенные признаки аналога "вертикальная камера вспучивания" и "газовая горелка" совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения. The essential features of the analog "vertical expansion chamber" and "gas burner" coincide with the essential features of the claimed invention.

Это устройство, имея низкую производительность, обеспечивает получение графита хорошего качества, но с высоким остаточным содержанием соединений серы. This device, having low productivity, provides graphite of good quality, but with a high residual content of sulfur compounds.

Другим аналогом предлагаемого технического решения служит устройство для получения терморасширенного графита, состоящее из топочной камеры с газовой горелкой и газораспределительной решеткой, вертикальной камеры вспучивания с псевдоожиженным слоем зернистого теплоносителя, камеры прокаливания с двумя горелками, загрузочным патрубком и газоходом для отвода газовоздушного потока из установки (а.с. СССР N 1664743, кл. C 01 B 31/04, 1991). Another analogue of the proposed technical solution is a device for producing thermally expanded graphite, consisting of a combustion chamber with a gas burner and gas distribution grid, a vertical expansion chamber with a fluidized bed of a granular coolant, an calcination chamber with two burners, a loading pipe and a gas duct for exhausting the gas flow from the installation (and USSR N 1664743, class C 01 B 31/04, 1991).

Существенные признаки аналога "вертикальная камера вспучивания", "камера прокаливания", "газовые горелки" и "загрузочный патрубок" совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения. The essential features of the analogue "vertical expansion chamber", "calcination chamber", "gas burners" and "loading pipe" coincide with the essential features of the claimed invention.

При высокой производительности установки имеет место сложность аппаратурного оформления и большая энергоемкость процесса. With high installation performance, there is a complexity of hardware design and a large energy intensity of the process.

Наиболее близкий аналог предлагаемого изобретения - устройство для получения терморасширенного графита, состоящее из подрешеточной камеры, оборудованной воздуховодом, вертикальной цилиндрической камеры вспучивания, оснащенной двумя газовыми горелками и отделенной от подрешеточной камеры газораспределительной решеткой, над которой расположен слой инертного теплоносителя, камеры прокаливания и патрубка для подачи графитового полупродукта (а.с. СССР N 1761667, кл. C 01 B 31/04, 1992). The closest analogue of the present invention is a device for producing thermally expanded graphite, consisting of a sublattice chamber equipped with an air duct, a vertical cylindrical expansion chamber equipped with two gas burners and a gas distribution grid separated from the sublattice chamber, over which a layer of an inert coolant, an annealing chamber, and a supply pipe are located graphite intermediate (A.S. USSR N 1761667, class C 01 B 31/04, 1992).

Существенные признаки наиболее близкого аналога "вертикальная цилиндрическая камера вспучивания с двумя газовыми горелками", "камера прокаливания" и "патрубок для подачи графитового полупродукта" совпадают с существенными признаками предлагаемого устройства. The essential features of the closest analogue “vertical cylindrical expansion chamber with two gas burners”, “calcination chamber” and “pipe for feeding graphite intermediate” coincide with the essential features of the proposed device.

Однако, в получаемом в известном устройстве продукте содержится зола и соединения серы в значительном количестве. However, the product obtained in the known device contains ash and sulfur compounds in significant quantities.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение качества терморасширенного графита за счет снижения зольности и содержания соединений серы. Другой вид технического результата, получение которого может обеспечить заявляемое изобретение по сравнению с наиболее близким аналогом, заключается в снижении энергоемкости процесса. The problem to which the invention is directed, is to improve the quality of thermally expanded graphite by reducing the ash content and the content of sulfur compounds. Another type of technical result, the receipt of which can provide the claimed invention in comparison with the closest analogue, is to reduce the energy intensity of the process.

Для достижения указанного технического результата устройство для получения терморасширенного графита содержит вертикальную цилиндрическую камеру вспучивания, оснащенную двумя газовыми горелками, установленными под углом α от 15o до 100o друг к другу, и патрубком, размещенным в створе последних, и последовательно расположенную за ней камеру прокаливания.To achieve the technical result, the device for producing thermally expanded graphite contains a vertical cylindrical expansion chamber equipped with two gas burners installed at an angle α from 15 o to 100 o to each other, and a pipe placed in the range of the latter, and an annealing chamber sequentially located behind it .

Существенные отличительные от наиболее близкого аналога признаки предлагаемого устройства выражены в установке газовых горелок под углом друг к другу и размещении патрубка между ними. Significant distinguishing features from the closest analogue of the features of the proposed device are expressed in the installation of gas burners at an angle to each other and the placement of the pipe between them.

Для повышения производительности устройства под камеры вспучивания имеет возможность вертикального перемещения. To increase the performance of the device under the expansion chamber has the ability to move vertically.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 изображено устройство для получения терморасширенного графита, вид спереди; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a device for producing thermally expanded graphite, front view; in FIG. 2 is a section along AA in FIG. one.

Устройство содержит вертикальную цилиндрическую камеру 1 вспучивания с двумя газовыми горелками 2 и патрубком 3 для подачи графитового полупродукта. Горелки 2 установлены под углом α от 15 до 100o друг к другу, а патрубок 3 размещен в створе горелок 2. Камера 1 вспучивания соединена последовательно с камерой 4 прокаливания и газоходом 5. К устройству присоединены система подачи сырья в камеру 1 вспучивания через патрубок 3, система разделения отходящего газовоздушного потока и расширенного графита и приемник-накопитель готового продукта (на фиг. не показано).The device comprises a vertical cylindrical expansion chamber 1 with two gas burners 2 and a pipe 3 for supplying graphite intermediate. The burners 2 are installed at an angle α from 15 to 100 o to each other, and the nozzle 3 is placed in the alignment of the burners 2. The expansion chamber 1 is connected in series with the calcination chamber 4 and the gas duct 5. A feed system is connected to the device for feeding the expansion chamber 1 through the nozzle 3 , the separation system of the exhaust gas stream and expanded graphite and the receiver-drive of the finished product (Fig. not shown).

При установке горелок 2 под углом α от 15 до 100o в зоне факелов поддерживается постоянная температура; при расположении горелок 2 под углом α, меньшим 15o и большим 100o, снижается стабильность насыпного веса расширенного графита и производительность устройства (при α > 100o).When installing the burner 2 at an angle α from 15 to 100 o in the zone of the torches maintained constant temperature; when the location of the burners 2 at an angle α less than 15 o and more than 100 o , the stability of the bulk density of expanded graphite and the productivity of the device (at α> 100 o ) are reduced.

С целью очистки пода 6 камера 1 вспучивания от золы во время работы установки он имеет возможность вертикального перемещения. In order to clean the hearth 6, the expansion chamber 1 from ash during installation operation has the ability to move vertically.

Устройство работает следующим образом: топливный газ смешивают с воздухом, вдувают через горелки 2 и поджигают в соплах последних. Высушенный окисленный графит загружают через патрубок 3, сжатый воздух подхватывает графитовый полупродукт и подает его в зону слияния двух факелов, температура которой 1000oC и выше. Распыленный в потоке воздуха графит здесь нагревается с высокой скоростью до температуры теплоносителя и вспенивается. При этом из него выделяется вода, серная кислота, продукты ее разложения и здесь же происходит осаждение золы. Затем графит выбрасывается из камеры 1 вспучивания в камеру 4 прокаливания. Чешуйки графита, расширяясь, приобретают форму "червячков", их подхватывает восходящий газовоздушный поток. В камере 4 прокаливания (температура 700 - 900oC) из чешуек расширенного графита удаляются остатки серной кислоты, и они вместе с отходящими газами направляются по газоходу 5 на сетчатый фильтр, через который газы удаляются на очистку в скруббер, а графит осаждается в приемник-накопитель.The device works as follows: fuel gas is mixed with air, blown through burners 2 and set on fire in the nozzles of the latter. Dried oxidized graphite is charged through pipe 3, compressed air picks up the graphite intermediate and feeds it into the confluence zone of two flares, the temperature of which is 1000 o C and above. The graphite sprayed in the air stream is heated at high speed to the temperature of the coolant and foams. At the same time, water, sulfuric acid, its decomposition products are released from it, and ash is precipitated here. Then graphite is ejected from the expansion chamber 1 into the calcination chamber 4. The flakes of graphite, expanding, take the form of "worms", they are picked up by the ascending gas flow. In the calcination chamber 4 (temperature 700 - 900 o C), the residues of sulfuric acid are removed from the expanded graphite flakes, and they, together with the exhaust gases, are sent through a gas duct 5 to a mesh filter, through which gases are removed for cleaning in a scrubber, and graphite is deposited in a receiver storage device.

Таким образом, заявленное устройство позволяет получить терморасширенный графит с зольностью менее 2 мас.% при исходной зольности графитового полупродукта 7 мас. %, насыпной плотностью 2 - 4 кг/м3, pH водной вытяжки 6,7 - 6,9 и снизить энергоемкость процесса его получения за счет уменьшения расхода топливного газа до 0,2 м3/кг графита.Thus, the claimed device allows to obtain thermally expanded graphite with an ash content of less than 2 wt.% With an initial ash content of graphite intermediate 7 wt. %, bulk density of 2 - 4 kg / m 3 , the pH of the aqueous extract of 6.7 - 6.9 and reduce the energy intensity of the process of its production by reducing the consumption of fuel gas to 0.2 m 3 / kg of graphite.

Claims (1)

\ \ \1 1. Устройство для получения терморасширенного графита, содержащее вертикальную цилиндрическую камеру вспучивания, оснащенную двумя газовыми горелками, и последовательно расположенную за ней камеру прокаливания, патрубок для подачи графитового полупродукта, отличающееся тем, что горелки установлены под углом $$$ от 15 до 100<198> друг к другу, а патрубок размещен в створе горелок. \\\2 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что под камеры вспучивания имеет возможность вертикального перемещения. \ \ \ 1 1. Device for producing thermally expanded graphite, containing a vertical cylindrical expansion chamber equipped with two gas burners, and an annealing chamber sequentially located behind it, a pipe for supplying graphite intermediate, characterized in that the burners are installed at an angle of $$$ from 15 to 100 <198> to each other, and the pipe is placed in the alignment of the burners. \\\ 2 2. The device according to claim 1, characterized in that under the expansion chamber has the ability to move vertically.
RU97107963A 1997-05-15 1997-05-15 Device for producing heat-expansion graphite RU2118290C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97107963A RU2118290C1 (en) 1997-05-15 1997-05-15 Device for producing heat-expansion graphite

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97107963A RU2118290C1 (en) 1997-05-15 1997-05-15 Device for producing heat-expansion graphite

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2118290C1 true RU2118290C1 (en) 1998-08-27
RU97107963A RU97107963A (en) 1998-12-27

Family

ID=20192989

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97107963A RU2118290C1 (en) 1997-05-15 1997-05-15 Device for producing heat-expansion graphite

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2118290C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2240282C1 (en) * 2003-11-25 2004-11-20 Закрытое акционерное общество "УНИХИМТЕК" (ЗАО "УНИХИМТЕК") Method of production of cellular graphite and a device for its implementation
RU2294894C2 (en) * 2005-05-18 2007-03-10 Институт химии и химической технологии СО РАН (ИХХТ СО РАН) Method and the installation for production of the thermoextended graphite
RU2524933C1 (en) * 2012-12-26 2014-08-10 Андрей Павлович Захаров Method and apparatus for producing thermally expanded graphite
RU170335U1 (en) * 2016-11-25 2017-04-21 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" DEVICE FOR PRODUCING THERMAL EXTENDED GRAPHITE
RU2771413C1 (en) * 2021-08-04 2022-05-04 Общество с ограниченной ответственностью "Силур" Method for obtaining a sorbent in the field and a device for its implementation

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1664743A1 (en) * 1989-04-11 1991-07-23 Отделение Нефтехимии Института Физико-Органической Химии И Углехимии Ан Усср Method and device for producing thermally expanded graphite
SU1761667A1 (en) * 1990-08-01 1992-09-15 Институт Коллоидной Химии И Химии Воды Ан Усср Им.А.В.Думанского Apparatus for production of thermally-split graphite
SU1630213A1 (en) * 1989-07-21 1994-01-30 МГУ им.М.В.Ломоносова Device for production of cellular graphite
SU1480304A1 (en) * 1987-05-27 1994-01-30 МГУ им.М.В.Ломоносова Method of production of expanded graphite and device for its realization
US5352430A (en) * 1992-07-17 1994-10-04 Inland Steel Company Method of manufacturing intercalation compounds

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1480304A1 (en) * 1987-05-27 1994-01-30 МГУ им.М.В.Ломоносова Method of production of expanded graphite and device for its realization
SU1664743A1 (en) * 1989-04-11 1991-07-23 Отделение Нефтехимии Института Физико-Органической Химии И Углехимии Ан Усср Method and device for producing thermally expanded graphite
SU1630213A1 (en) * 1989-07-21 1994-01-30 МГУ им.М.В.Ломоносова Device for production of cellular graphite
SU1761667A1 (en) * 1990-08-01 1992-09-15 Институт Коллоидной Химии И Химии Воды Ан Усср Им.А.В.Думанского Apparatus for production of thermally-split graphite
US5352430A (en) * 1992-07-17 1994-10-04 Inland Steel Company Method of manufacturing intercalation compounds

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2240282C1 (en) * 2003-11-25 2004-11-20 Закрытое акционерное общество "УНИХИМТЕК" (ЗАО "УНИХИМТЕК") Method of production of cellular graphite and a device for its implementation
RU2294894C2 (en) * 2005-05-18 2007-03-10 Институт химии и химической технологии СО РАН (ИХХТ СО РАН) Method and the installation for production of the thermoextended graphite
RU2524933C1 (en) * 2012-12-26 2014-08-10 Андрей Павлович Захаров Method and apparatus for producing thermally expanded graphite
RU170335U1 (en) * 2016-11-25 2017-04-21 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" DEVICE FOR PRODUCING THERMAL EXTENDED GRAPHITE
RU2771413C1 (en) * 2021-08-04 2022-05-04 Общество с ограниченной ответственностью "Силур" Method for obtaining a sorbent in the field and a device for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2633565C1 (en) Method and device for conjugated pyrolysis of biomass under pressure
US5190901A (en) Method for producing active carbon using carbon-containing material
CA2464872A1 (en) Process for the production of furnace black
CN108485710A (en) It is a kind of cooperation-gasified can dispose waste liquid, the gasification furnace and method of slurry and coal dust
EP1545747B1 (en) Process and plant for ultrapurifying fumes or gasses
CN113548814B (en) Environment-friendly baking process, environment-friendly baking kiln tube and environment-friendly baking shaft kiln
CN110229707A (en) A kind of agriculture and forestry organic waste material low temperature pyrogenation high heating value granular fuel production equipment and process
CN1117074A (en) Coal gasifier and using method thereof
CN101845326B (en) Spiral-flow melting pond gasifier
CN105907425A (en) Biomass downdraft type gasification air and heat supply system
CN107446628A (en) A kind of new fixed bed slag gasification reacting furnace and its gas making method
RU2118290C1 (en) Device for producing heat-expansion graphite
CN105157043A (en) Special boiling furnace for strong-oxygen combustion sludge
CN114307033B (en) Waste salt drying and pyrolysis system and method
RU2627865C1 (en) Production method of synthetic gas from low-calorial brown coals with high-ash and device for its implementation
CN105084361B (en) A kind of gas heating multistage calcium carbide reactor and its technique
CN212430848U (en) Pulverized coal ignition device for power station boiler and kiln
CN2460865Y (en) Multi-nozzle opposed water-coal or coal dust gasification furnace with nozzle on top
CN85101700A (en) Carbonaceous material carries out the method and the device thereof of partial combustion and gasification
CN212632709U (en) Improved multi-hearth furnace for activated carbon regeneration
RU2118942C1 (en) Method of manufacturing heat-cleavable graphite
CN106986343A (en) A kind of calcium carbide furnace system of blowing oxygen and heat integration
SU1761667A1 (en) Apparatus for production of thermally-split graphite
CN210163146U (en) Limestone powder instantaneous sintering device and system thereof
RU2023016C1 (en) Device for manufacture of sponge iron, cement hard-burnt brick and electric energy