CN108645191A - 太阳能干燥石墨的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种太阳能干燥石墨的方法，属于石墨加工技术领域。本发明的太阳能干燥石墨的方法，所述方法采用太阳能石墨干燥器进行干燥，干燥温度为120～300℃；干燥时间为10～100min；干燥热油为烷基苯型导热油、烷基萘型导热油或烷基联苯型导热油中的任一种。本发明的太阳能干燥石墨的方法能充分利用太阳能，有效干燥石墨矿物，节约不可再生资源，清洁无污染。干燥后石墨水分含量为0.1％以下。

Description

太阳能干燥石墨的方法
技术领域
本发明涉及一种太阳能干燥石墨的方法，属于石墨加工技术领域。
背景技术
环境问题日益受到关注，能源利用结构优化显得尤为重要，其中一个重要的研究领域是持续增加太阳能的利用和延伸其应用。目前，对太阳能的利用方法主要有光电、光热两种主要形式，光伏利用方便，大规模利用条件好；光热产业发展技术门槛较低、低温热利用效率高。随着太阳能热利用技术和产业的快速发展，太阳能热利用领域逐渐由民用向工业转移，其在具体工业中的应用研究尚在起步阶段，尤其是在矿物干燥、焙烧、还原、热处理等多种工业焙烧领域还很欠缺。
我国的石墨等矿物资源非常丰富，蕴藏量居世界前列。生产已有相当规模，但石墨太阳能干燥的方法还未见报导。
发明内容
本发明要解决的第一个技术问题是提供一种太阳能干燥石墨的方法，该方法能充分利用太阳能干燥石墨，节约能源。
为解决上述技术问题，本发明的太阳能干燥石墨的方法采用太阳能石墨干燥器进行干燥，干燥温度为120～300℃；干燥时间为10～100min
其中，所述太阳能石墨干燥器包括太阳能集热器本体、太阳能集热器本体上设置集热油管、太阳能反光板偏转轴、还包括螺旋推料器、热油石墨干燥器、电机，所述螺旋推料器设置在热油石墨干燥器内；
所述螺旋推料器包括螺旋片和中空导热管，螺旋片设置在中空导热管上，所述电机与螺旋推料器相连；
所述集热油管与中空导热管相通，并且组成闭合循环回路；所述集热油管与中空导热管之间通过轴承密封连接；
所述集热油管中设置有热油，所述热油为烷基苯型导热油、烷基萘型导热油或烷基联苯型导热油中的任一种。
优选的，还包括温度控制器和温度检测器，所述温度控制器与温度检测器和太阳能反光板偏转轴相连，所述温度控制器设置在置集热油管与中空导热管之间。
优选的，所述热油石墨干燥器与水平面呈0～20度夹角；所述热油石墨干燥器上方设置进料口，下方设置出料口；所述中空导热管与集热油管之间还设置油泵，中空导热管的下方为进油口，上方为出油口。
优选的，还包括储热油箱，所述储热油箱设置在集热油管与中空导热管之间。
优选的，所述热油石墨干燥器为槽式或半管式。
优选的，所述集热油管的材料为钒钛黑瓷。
优选的，所述螺旋推料器的材料为304或316锈钢，螺旋推料器的外壁涂石墨烯导热耐腐蚀材料。
优选的，所述热油石墨干燥器的材料为铝、铁、铜、304或316锈钢、钒钛黑瓷、刚玉或石墨。
优选的，热油石墨干燥器的外壳还设置中空夹层，所述中空夹层与集热油管相通，并且组成闭合循环回路。
优选的，所述储热油箱中还设置有电加热器。
有益效果：
1).本发明的太阳能干燥石墨的方法能充分利用太阳能，有效干燥石墨矿物，节约不可再生资源，清洁无污染；
2).本发明的太阳能干燥石墨的方法采用的设备结构简单可行，易于在石墨矿物工业中推广。
3).本发明的方法可连续生产，生产效率高。
4).本发明的方法干燥效果好，干燥后石墨水分含量为0.1％以下。
附图说明
图1本发明的太阳能石墨干燥设备图。
图2为本发明带中空夹层的太阳能石墨干燥设备图。
图3为本发明带电加热的太阳能石墨干燥设备图。
1-螺旋推料器；11-进油口；12-出油口；13-螺旋片；14-中空导热管；2-热油石墨干燥器；21-进料口；22-出料口；23-中空夹层；3-太阳能集热器本体；31-集热油管；32-太阳能反光板偏转轴；33-油泵；34-储热油箱；35-轴承；36-电加热器；37-温度控制器；38-温度检测器；4-电机。
具体实施方式
如图1所示本发明的太阳能石墨干燥器包括太阳能集热器本体3、太阳能集热器本体3上设置集热油管31、太阳能反光板偏转轴32、还包括螺旋推料器1、热油石墨干燥器2、电机4，所述螺旋推料器1设置在热油石墨干燥器2内；
所述螺旋推料器1包括螺旋片13和中空导热管14，螺旋片13设置在中空导热管14上，所述电机4与螺旋推料器1相连；
所述集热油管31与中空导热管14相通，并且组成闭合循环回路；所述集热油管中设置有热油，所述热油为烷基苯型导热油、烷基萘型导热油或烷基联苯型导热油中的任一种。
工作时，在石墨干燥器2中加入需要干燥的石墨，将太阳能集热器本体3放置在阳光下，调节太阳能反光板偏转轴32，使太阳光聚集在集热油管31上，将集热油管31中的热油加热，热油可以为烷基苯型导热油、烷基萘型导热油、烷基联苯型导热油等加热热油。集热油管31中加热后的热油在螺旋推料器1的中空导热管14中流过，与热油石墨干燥器2中的石墨换热后流回集热油管31重新用太阳能加热。开启电机4带动螺旋推料器1转动，螺旋推料器1上的螺旋片13也转动，搅拌石墨，加速干燥。
太阳能集热器本体3可以为蝶式太阳能***、槽式太阳能***、塔式太阳能***。
为了防止螺旋推料器1旋转时热油泄露，所述集热油管31与中空导热管14之间通过轴承35密封连接。
干燥温度过高或过低，都不利于石墨的干燥，经过试验发现，加热后热油的温度120～300℃；时间为10～100min，石墨的干燥效果好，石墨加热后的水分含量为0.1％以下。
因此，优选的，还包括温度控制器37和温度检测器38，所述温度控制器37与温度检测器38和太阳能反光板偏转轴32相连，所述温度控制器37设置在置集热油管31与中空导热管14之间。
温度检测器38检测到温度不在120～300℃时，温度控制器37会调整太阳能反光板偏转轴32，使温度控制在此范围内。关于干燥时间的控制，可通过调节电机4带动螺旋推料器1转动的速率来达到。
为了连续生产，并且保持较高的换热效率，优选的，所述热油石墨干燥器2与水平面呈0～20度夹角；所述热油石墨干燥器2上方设置进料口21，下方设置出料口22；所述中空导热管14与集热油管31之间还设置油泵33，中空导热管14的下方为进油口11，上方为出油口12。
从进料口21加入需要干燥的石墨物料，在重力及螺旋推料器1的推得动下，物料缓慢的在热油石墨干燥器2中由上到下移动，集热油管31中加热后的热油在油泵33的作用下，从下方进油口11进入，从上方出油口12流出，石墨与热油换热后得到干燥石墨，干燥石墨从出料口22排出。
为了维持生产的稳定和连续，优选的，还包括储热油箱34，所述储热油箱34设置在集热油管31与中空导热管14之间。集热油管31中加热后的热油可以在储热油箱34中缓冲，维持生产的稳定和连续。
为了便于干燥时水蒸气蒸发，优选的，所述热油石墨干燥器2为槽式或半管式。
为高效的吸收太阳能，优选的，所述集热油管31的材料为钒钛黑瓷。
为了石墨和热油换热效率高，同时防止设备腐蚀漏油，优选的，所述螺旋推料器1的材料为304或316锈钢，螺旋推料器1的外壁涂石墨烯导热耐腐蚀材料。
优选的，所述热油石墨干燥器2的材料为铝、铁、铜、304或316锈钢、钒钛黑瓷、刚玉或石墨。
为了高效的干燥石墨，如图2所示，热油石墨干燥器2的外壳还设置中空夹层23，所述中空夹层23与集热油管31相通，并且组成闭合循环回路。
干燥时，石墨可同时与中空夹层23中的热油和中空导热管14中的热油进行换热，换热效率更高，换热后的热油又循环回集热油管31中继续加热。
为便于连续化生产，如图3所示，所述储热油箱34中还设置有电加热器36。当阳光不充足时，可以通过电加热器36将热油加热。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
采用如图1所示的设备，将含水率1％的待干燥的石墨原料放入热油石墨干燥器中，加热的热油采用烷基苯导热油，加热温度200℃；石墨的太阳能热油干燥机加热器表面的时间为30min。获得的石墨样品即为干燥的石墨。其水分含量0.09％。
实施例2
采用如图1所示的设备，将含水率1.3％的待干燥的石墨原料放入热油石墨干燥器中，加热的热油采用烷基苯导热油，温度220℃；石墨的太阳能热油干燥机加热器表面的时间为20min。获得的石墨样品即为干燥的石墨。其水分含量0.09％。
实施例3
采用如图1所示的设备，将含水率1.1％的待干燥的石墨原料放入热油石墨干燥器中，加热的热油采用烷基苯导热油，温度230℃；石墨的太阳能热油干燥机加热器表面的时间为20min。获得的石墨样品即为干燥的石墨。其水分含量0.08％。
实施例4
采用如图1所示的设备，将含水率1.2％的待干燥的石墨原料放入热油石墨干燥器中，加热的热油采用烷基萘导热油，温度230℃；石墨的太阳能热油干燥机加热器表面的时间为20min。获得的石墨样品即为干燥的石墨。其水分含量0.08％。

Claims (10)

1.太阳能干燥石墨的方法，其特征在于：采用太阳能石墨干燥器干燥石墨，干燥温度为120～300℃；干燥时间为10～100min；
其中，所述太阳能石墨干燥器包括太阳能集热器本体(3)、太阳能集热器本体(3)上设置集热油管(31)、太阳能反光板偏转轴(32)、还包括螺旋推料器(1)、热油石墨干燥器(2)、电机(4)，所述螺旋推料器(1)设置在热油石墨干燥器(2)内；所述螺旋推料器(1)包括螺旋片(13)和中空导热管(14)，螺旋片(13)设置在中空导热管(14)上，所述电机(4)与螺旋推料器(1)相连；所述集热油管(31)与中空导热管(14)相通，并且组成闭合循环回路；所述集热油管(31)与中空导热管(14)之间通过轴承(35)密封连接；所述集热油管(31)中设置有热油，所述热油为烷基苯型导热油、烷基萘型导热油或烷基联苯型导热油中的任一种。
2.根据权利要求1所述的太阳能干燥石墨的方法，其特征在于，还包括温度控制器(37)和温度检测器(38)，所述温度控制器(37)与温度检测器(38)和太阳能反光板偏转轴(32)相连，所述温度控制器(37)设置在置集热油管(31)与中空导热管(14)之间。
3.根据权利要求2所述的太阳能干燥石墨的方法，其特征在于，所述热油石墨干燥器(2)与水平面呈0～20度夹角；所述热油石墨干燥器(2)上方设置进料口(21)，下方设置出料口(22)；所述中空导热管(14)与集热油管(31)之间还设置油泵(33)，中空导热管(14)的下方为进油口(11)，上方为出油口(12)。
4.根据权利要求1或2所述的太阳能干燥石墨的方法，其特征在于，还包括储热油箱(34)，所述储热油箱(34)设置在集热油管(31)与中空导热管(14)之间。
5.根据权利要求1或2所述的太阳能干燥石墨的方法，其特征在于，所述热油石墨干燥器(2)为槽式或半管式。
6.根据权利要求1或2所述的太阳能干燥石墨的方法，其特征在于，所述集热油管(31)的材料为钒钛黑瓷。
7.根据权利要求1或2所述的太阳能干燥石墨的方法，其特征在于，所述螺旋推料器(1)的材料为304或316锈钢，螺旋推料器(1)的外壁涂石墨烯导热耐腐蚀材料。
8.根据权利要求1或2所述的太阳能干燥石墨的方法，其特征在于，所述热油石墨干燥器(2)的材料为铝、铁、铜、304或316锈钢、钒钛黑瓷、刚玉或石墨。
9.根据权利要求1或2所述的太阳能干燥石墨的方法，其特征在于，热油石墨干燥器(2)的外壳还设置中空夹层(23)，所述中空夹层(23)与集热油管(31)相通，并且组成闭合循环回路。
10.根据权利要求4所述的太阳能干燥石墨的方法，其特征在于，所述储热油箱(34)中还设置有电加热器(36)。
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