CN119971858A - 一种固液混合物粉碎、分散、均质化方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种固液混合物粉碎、分散、均质化方法及系统，包括以下步骤：(1)焦化副产物从初混罐的顶部加入，落至初混罐的筛板后，在刮料板的作用下落入初混罐的下层；溶剂从初混罐的顶部加入落入筛板后，与焦化副产物在初混罐内通过搅拌器初步混合；(2)初步混合后的固液混合物进入研磨泵或压榨泵粗破碎，之后经输送泵进入终混罐，固液混合物在双层搅拌器的搅拌作用下保持动态分散状态；(3)采用高速分散剪切泵将终混罐内的固液混合物进行高速剪切，并采用超细研磨机将终混罐内的固液混合物进行超细研磨，最终获得高QI浆料。本发明能够使固液混合物破碎、均匀分散，获得高QI原料，实现变废为宝，创造经济价值。

Description

一种固液混合物粉碎、分散、均质化方法及系统

技术领域

本发明属于煤化工技术领域，涉及一种固液混合物粉碎、分散、均质化方法及系统。

背景技术

焦油加工厂生产过程中会产生一些副产物，比如沥青集尘粉、集尘焦粉为环保除尘装置收集的粉料；地脚沥青为成型池、皮带机等清理出的等外品；焦油大槽渣为清理出的危废；这些副产物如处理不当，不仅造成资源浪费，还会污染环境。目前的综合利用方法一般作为燃料、炼焦配煤原料、型煤粘结剂，如此处理附加值较低。近年来采用物理法分离为焦油和渣粉(用以配煤)，该法为低值利用，渣粉仍有转移风险。催化氧化裂解制兰炭和煤焦油、萃取提取煤焦油和制备水煤浆、炭化提炼煤焦油制活性炭等，但这些处理方法工艺复杂，投资大，小规模处理成本高。

中国专利申请号CN201010211351.9公开了一种环保领域粉料输送设备，具体涉及一种称重输送机，其特征在于，包括依次柔性连接的螺旋喂料机、微量给料机和锁气器，所述的锁气器与喷射器连接；其中，在所述微量给料机内设有计量料仓，在所述计量料仓的一侧设有支架，所述支架上设有传动轴，所述传动轴的一端与电机连接，所述传动轴另一端设有弹簧，所述弹簧的另一端伸出所述计量料仓的另一侧，所述计量料仓还与称重传感器连接；它不但可以均匀的输送粉料，防止粉料阻塞，防止空气窜流，还可以高精度的称量粉料，适量投加。该设备主要用于粉料的称量和输送，无法用于处理粘性高的焦化副产物。

中国专利申请号CN200810138748.2公开了一种定量均匀分散给料装置，其特征是在上料仓储装置(1)入口设置两层不锈钢圆筒(102)，圆筒内装有高强磁棒(102a)，它们组成吸附磁性物料磁选装置；在螺旋给料装置(2)的出料口处连接一个分散排料装置(3)，其中部设有分散筛(301)及振动器(305)、下端设有压缩空气引射装置(304)。本发明的优点在于，粉体通过上料仓储装置的磁选装置可有效的除去磁性物质，降低杂质含量，避免了团聚和堵塞现象；螺旋给料装置能精确的控制加料量；下料斗下部的引射装置能使粉体随压缩空气均匀的分散，并随压缩空气进入到反应釜中。该装置主要解决超细粉料输送过程中团聚和堵塞问题，未公开两相混合、搅拌、加热、研磨、高速剪切、精细磨等工艺。

中国专利申请号CN200510100026.4公开了一种陶瓷砖粉料送料方法及其送料设备，其特征在于，该送料方法包括如下步骤：(1)首先将陶瓷粉料布于粉料输送装置上；(2)将粉料输送装置整体移至陶瓷压机模具处，在移动过程中保持粉料与粉料输送装置的相对静止；(3)将陶瓷粉料落入压机下模具；该设备包括混料装置、固定机架、粉料输送装置、布料斗，粉料输送装置均设置在固定机架上，其特征在于，所述设备上还设有一个水平驱动装置，水平驱动装置固定在固定机架上，水平驱动装置与粉料输送装置连接，构成水平往复运动。上述方法及设备生产的陶瓷砖具有近似于天然石材风格。该技术主要用于解决陶瓷粉料的送料问题，与本发明的领域不同，且同样无法用于处理粘性高的焦化副产物以提高其利用价值。

王修纲，郭潞阳，叶晓峰等(淤浆聚合釜中三种桨型固液分散性能的比较

[J].化学反应工程与工艺,2019,35(4):358-367)研究结果表明：搅拌功率随转速增大而增加,相同转速下三者功耗从大到小的顺序为锚式桨、螺带桨和斜叶桨；相同雷诺数(Re)下三者固液功率准数从大到小的顺序为斜叶桨、螺带桨和锚式桨；达到相同的浓度场方差的功耗从大到小的顺序为锚式桨、螺带桨和斜叶桨。以特征线上浓度分布行为判定,3种桨型均存在混合程度的临界转速；以浓度场方差为量化指标,3种桨型均存在最优固液分散转速。结合两者,锚式桨的实际操作转速推荐范围为120～480r/min,螺带桨为240～600r/min,斜叶桨为120～600r/min。该技术通过研究确定了淤浆聚合釜中桨叶形式及转速对釜内液固分散性能的影响，仅是混合过程，未公开下料、加热、研磨、高速剪切、精细磨等工艺，无法提高焦化副产物的利用价值。

孙小旭,祝启恒,姚建超等(基于CFD超细研磨用搅拌装置关键参数影响研究

[J].有色金属，2021(1):76-81)通过分析盘式、螺旋式、叶轮式、棒式四种常用搅拌装置型式,确定了盘式是较为适合的超细研磨用搅拌装置。利用计算机仿真流体力学建立了仿真分析模型,进行仿真分析。通过仿真得到了搅拌装置的流场分布状态和输入功率变化情况,重点分析了转速、搅拌元件直径、间距、面积比与流场、功率间的影响关系及变化范围。通过仿真明确了搅拌转速的范围为300～800r/min,搅拌元件直径的范围在150～170mm,搅拌元件间距的范围为30mm左右,空隙面积比的范围为0.15～0.35。各参数的确定为实验和工业中超细研磨技术和设备的研发奠定了基础。该技术主要用于是超细研磨技术的研究，未公开高粘性物料输送、搅拌、分级研磨、分散、超细研磨等成套技术。

张胜男(专用树脂粉碎系统改造[J].中国氯碱，2017(5)：15-16)介绍了在专用树脂生产过程中针对粉碎系统下料不均匀问题做出的技术改造及取得的成效。均质给料器的引进很大程度改善粉碎系统下料不均的现象，降低了粉碎机的启停频次，提高了粉碎机的使用寿命及生产能力，更为成品高产高质提供了有利保障。通过下料系统的改型降低了粉碎机由下料不均造成的频繁跳车,通过改进达到了稳产增效的目的。该技术主要解决粉料不均匀的问题，未公开物料输送、搅拌、分级研磨制得均相浆体的工艺过程。

鉴于上述情况，亟待研发一种用于合理处置沥青集尘粉、集尘焦粉、地脚沥青、焦油大槽渣等焦化副产物的方法，能够提高焦化副产物利用价值的同时，减少环境污染，实现变废为宝，提高经济效益。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种固液混合物粉碎、分散、均质化方法及系统，利用适当溶剂将焦化副产物稀释液化，并通过搅拌、初混、粗破碎、高速剪切、超细研磨，使固液混合物破碎、均匀分散，获得高QI浆料，实现变废为宝，创造经济价值。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面提供了一种固液混合物粉碎、分散、均质化方法，包括以下步骤：

(1)焦化副产物从初混罐的顶部加入，落至初混罐的筛板后，在刮料板的作用下落入初混罐的下层；溶剂从初混罐的顶部加入后，与所述焦化副产物在初混罐内通过搅拌器初步混合；

(2)初步混合后的固液混合物进入研磨泵或压榨泵粗破碎，之后经输送泵进入终混罐，固液混合物在双层搅拌器的搅拌作用下保持动态分散状态；

(3)采用高速分散剪切泵对所述终混罐内的固液混合物进行高速剪切粉粹，并采用超细研磨机对所述终混罐内的固液混合物进行超细研磨，所述固液混合物经循环剪切和研磨2～24h后获得高QI浆料。

优选的，所述步骤(1)中：

所述焦化副产物包括沥青集尘粉、集尘焦粉、地脚沥青和焦油大槽渣中的一种或多种；和/或

所述溶剂采用焦油、甲基萘油、闪蒸油或蒽油中的一种或多种；和/或

所述焦化副产物与溶剂的质量比为1：(1～4)。

优选的，所述步骤(1)中：

所述筛板上开设有若干个孔径为8～20mm的筛孔；和/或

所述初步混合时利用初混罐内部布设的盘管加热器进行加热，所述盘管加热器利用蒸汽加热，通过蒸汽调节阀将加热温度控制在40～90℃；和/或

所述初步混合时，搅拌器的搅拌转速为20～100rpm；和/或

所述初步混合中，混合时间为3～24h。

优选的，所述步骤(2)中：

所述双层搅拌器与减速器连接，该双层搅拌器的搅拌转速为30～100rpm；和/或

所述终混罐外壁布设有用以加热的外加热器，所述外加热器利用蒸汽加热，通过蒸汽调节阀将加热温度控制在50～100℃。

优选的，所述步骤(3)中，所述高速分散剪切泵的转子和定子的相对剪切速度为1000～2000rpm；和/或

所述超细研磨机采用氧化锆球、高铝陶瓷球或不锈钢球作为磨介，其粒径为0.3～1.0mm；和/或

所述循环剪切和研磨时间为3～12h。

优选的，所述步骤(3)中，所述高QI浆料的QI含量为5～40％，其粒度为10μm以下。

优选的，所述固液混合物进入其他部件所用的管道上设置有蒸汽伴管，所述蒸汽伴管所使用的蒸汽温度为100～130℃。

本发明的第二方面提供了一种固液混合物粉碎、分散、均质化系统，包括下料装置、初混罐、终混罐、高速分散剪切泵和超细研磨机；所述下料装置与所述初混罐顶部的下料口连接；所述初混罐的顶部设有溶剂入口，该初混罐内设有筛板、搅拌器和刮料板，所述刮料板设于筛板的上方，该初混罐的下部通过输送管道与所述终混罐顶部的进料口连接，该输送管道上设有用以对固液混合物粗破碎的研磨泵或压榨泵，该送管道上还设有输送泵；所述终混罐的顶部设有第一循环入口和第二循环入口，下部设有侧面出口，底部设有底部出口，内部设有双层搅拌器；所述高速分散剪切泵设于第一循环管道上，该第一循环管道分别与所述终混罐的底部出口、第一循环入口连接；所述超细研磨机设于所述第二循环管道上，该第二循环管道分别与所述终混罐的侧面出口、第二循环入口连接，该第二循环管道上还设有输送泵；所述第一循环管道和第二循环管道上还设有三通阀，所述三通阀靠近所述第一循环入口、第二循环入口设置；

所述固液混合物粉碎、分散、均质化系统用以执行如本发明第一方面所述的固液混合物粉碎、分散、均质化方法。

优选的，所述下料装置包括依次连接的接料斗、螺旋输送机或斗式提升机、下料斗；所述下料斗与所述初混罐顶部的下料口连接。

优选的，所述刮料板安装在所述搅拌器上。

优选的，所述初混罐的内部布设有盘管加热器；所述盘管加热器利用蒸汽进行加热，其上设有蒸汽调节阀。

优选的，所述终混罐外壁布设有用以加热的外加热器；所述加热器利用蒸汽进行加热，其上设有蒸汽调节阀。

优选的，所述输送管道、第一循环管道、第二循环管道上均设有用以加热保温的蒸汽伴管。

优选的，所述双层搅拌器与减速器连接。

本发明所提供的固液混合物粉碎、分散、均质化方法及系统，具有以下有益效果：

本发明将焦油生产过程中产生的沥青集尘粉、集尘焦粉、地脚沥青、焦油大槽渣等副产物用适当溶剂稀释液化，并通过搅拌、初混、粗破碎、高速剪切、超细研磨，使固液混合物粉碎、均匀分散，加工成可再生利用的高QI浆料；本发明不仅能解决沥青集尘粉、集尘焦粉、地脚沥青、焦油大槽渣等副产物的不当处置带来的资源浪费和环境污染问题，而且通过合理处理实现对这些焦化副产物中较高C、H含量的有效利用，实现变废为宝，创造经济价值。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的固液混合物粉碎、分散、均质化方法及系统的结构示意图；

图中，1、接料斗，2、螺旋输送机或斗式提升机，3、下料斗，4、初混罐，5、筛板，6、刮料板，7、搅拌器，8、盘管加热器，9、蒸汽调节阀，10、研磨泵或压榨泵，11、输送泵，12、终混罐，13、双层搅拌器，14、减速器，15、外加热器，16、高速分散剪切泵，17、超细研磨机，18、三通阀，19、蒸汽伴管，20、第一循环管道，21、第二循环管道。

具体实施方式

为了能更好地理解本发明的上述技术方案，下面结合实施例进一步说明本发明的技术方案。

结合图1所示，本发明的一种固液混合物粉碎、分散、均质化方法，包括以下步骤：

(1)焦化副产物从初混罐4的顶部加入，落至初混罐4的筛板5后，在刮料板6的作用下通过筛孔落入初混罐4的下层；溶剂从初混罐4的顶部加入，落至筛板5后，也通过筛孔与焦化副产物在初混罐4内通过搅拌器7初步混合；

具体而言，沥青集成粉、集尘焦粉、地脚沥青、焦油大槽渣等焦化副产物卸入接料斗1后，通过螺旋输送机/斗式提升机卸入下料斗3，之后固体粉料、渣等焦化副产物在重力作用下落到初混罐4内的筛板5上，筛板5上开设有若干个筛孔，固体粉料、渣等焦化副产物在旋转的刮料板6的作用下通过筛孔被慢慢刮下落入至初混罐4下层，通过刮料板6能避免大块料进入初混罐4后没有充分混匀进入管道形成堵塞。其中筛板5开设的筛孔的孔径为8～20mm。

选用合适的溶剂将焦化副产物稀释液化，比如采用焦油、甲基萘油、闪蒸油或蒽油等；溶剂从初混罐4的顶部加入，落入筛板5上，之后通过筛孔落入初混罐4下层，溶剂与焦化副产物在初混罐4内通过搅拌器7初步混合。其中，焦化副产物与溶剂的质量比为1：(1～4)；搅拌器7的搅拌转速为20～100rpm；初步混合时间为3～24h。

在溶剂与焦化副产物初步混合时，为了提高混合效果，利用初混罐4内部布设的盘管加热器8进行加热，该盘管加热器8利用蒸汽加热，通过蒸汽调节阀9控制加热温度，比如将加热温度控制在40～90℃，在进一步优选的实施例中为75～85℃。

(2)初步混合后的固液混合物进入研磨泵或压榨泵10粗破碎，之后经输送泵11进入终混罐12，固液混合物在双层搅拌器13的搅拌作用下保持动态分散状态；

具体而言，初步混合后的固液混合物进入研磨泵或压榨泵10粗破碎，之后经输送泵11抽入终混罐12，固液混合物经双层搅拌器13的搅拌后保持动态分散状态，防止出现沉降；其中，双层搅拌器13与减速器14连接，双层搅拌器13通过减速器14在低速下搅拌，提高固液混合物的均匀性，在具体的实施例中，搅拌转速为30～100rpm。该终混罐12外壁布设有用以加热的外加热器15，外加热器15利用蒸汽加热，可以通过蒸汽调节阀9控制加热温度，比如将加热温度控制在50～100℃，在进一步优选的实施例中为80～90℃。

(3)采用高速分散剪切泵16对终混罐12内的固液混合物进行高速剪切破碎，并采用超细研磨机17对终混罐12内的固液混合物进行超细研磨，固液混合物经循环剪切和研磨2～24h后获得高QI浆料。

具体而言，终混罐12内充分混合的固液混合物从底部进入到高速分散剪切泵16内，经高速剪切破碎至一定粒度后返回至终混罐12中，不断循环；其中高速分散剪切泵16能够打碎物料，避免后续进入超细研磨机17堵塞腔体，该高速分散剪切泵16的转子和定子的相对剪切速度为1000～2000rpm。终混罐12内的固液混合物从侧面出后进入到输送泵11，经超细研磨机17超细研磨后返回至终混罐12中，不断循环；其中，超细研磨机17采用氧化锆球、高铝陶瓷球、不锈钢球作为磨介，其粒径为0.3～1.0mm。经上述循环剪切和研磨2～24h(在优选的实施例中，循环剪切和研磨的时间为3～12h)后获得均质混合的高QI浆料，高QI浆料可通过三通阀18切出系统进入下一道工序。该高QI浆料的QI含量为5％～40％，粒度为10μm以下，其可用作提高焦油QI的原料。

上述方法中，固液混合物进入其他部件(研磨泵/压榨泵10、输送泵11、终混罐12、高速分散剪切泵16、超细研磨机17)所用的管道上设置有蒸汽伴管19，蒸汽伴管19所使用的蒸汽温度为100～130℃，该蒸汽伴管19利用其内蒸汽将固液混合物加热保温至80～90℃。

结合图1所示，本发明还提供了一种用以执行上述方法的固液混合物粉碎、分散、均质化系统，包括下料装置、初混罐4、终混罐12、高速分散剪切泵16和超细研磨机17；下料装置与初混罐4顶部的下料口连接；初混罐4的顶部设有溶剂入口，该初混罐4内设有筛板5、搅拌器7和刮料板6，刮料板6设于筛板5的上方，该初混罐4的下部通过输送管道与终混罐12顶部的进料口连接，该输送管道上设有用以对固液混合物粗破碎的研磨泵或压榨泵10和输送泵11(可为齿轮泵或螺杆泵)；终混罐12的顶部设有第一循环入口和第二循环入口，下部设有侧面出口，底部设有底部出口，内部设有双层搅拌器13；高速分散剪切泵16设于第一循环管道20上，该第一循环管道20分别与终混罐12的底部出口、第一循环入口连接；超细研磨机17设于第二循环管道21上，该第二循环管道21分别与终混罐12的侧面出口、第二循环入口连接，该二循环管道21上还设有输送泵11(可为齿轮泵或螺杆泵)；第一循环管道20和第二循环管道21上还设有三通阀18，三通阀18靠近终混罐12的第一循环入口、第二循环入口设置。

结合图1所示，下料装置包括依次连接的接料斗1、螺旋输送机或斗式提升机2、下料斗3；下料斗3与初混罐4顶部的下料口连接。焦化副产物卸入接料斗1后，通过螺旋输送机或斗式提升机2卸入下料斗3内，之后在重力作用下进入到初混罐4中进行初混。

结合图1所示，在初混罐4中，刮料板6安装在搅拌器7上，在搅拌器7转动时，刮料板6随之旋转，将落在筛板5上的焦化副产物通过筛孔慢慢刮下，从而避免大块料进入初混罐4后没有充分混匀就进入管道形成堵塞。

结合图1所示，为了提高混合效果，初混罐4的内部布设有盘管加热器8；盘管加热器8利用蒸汽进行加热，其上设有蒸汽调节阀9；该盘管加热器8通过蒸汽调节阀9控制加热温度。

结合图1所示，终混罐12外壁布设有用以加热的外加热器15；外加热器15利用蒸汽进行加热，其上设有蒸汽调节阀9；该外加热器15通过蒸汽调节阀9控制加热温度。

结合图1所示，为了提高液体与固液混合物的流动性，输送管道、第一循环管道20、第二循环管道21上均设有用以加热保温的蒸汽伴管19。

结合图1所示，双层搅拌器13与减速机14连接，终混罐12内固液混合物经双层搅拌器13保持动态分散状态，提高了固液混合物的均匀性，同时防止沉降，该双层搅拌器13通过减速器14实现在低速下搅拌。

下面结合具体的例子对本发明的固液混合物粉碎、分散、均质化方法及系统作进一步介绍。

实施例1

结合图1所示，本实施例的固液混合物粉碎、分散、均质化方法，具体过程如下：

(1)沥青集尘粉卸入接料斗1，通过螺旋输送机卸入下料斗3。沥青集尘粉靠重力落到初混罐4内的筛板5上，筛板5上开有若干筛孔，沥青集尘粉在旋转的刮料板6的作用下落入初混罐4下层。焦油也从罐顶落入筛板5上；沥青集尘粉粗颗粒物料与液体在初混罐4内通过搅拌器7进行初步混合，搅拌器7的搅拌转速为30rpm，初步混合时间为12h。盘管加热器8内通入蒸汽，通过蒸汽调节阀9控制加热温度75℃；其中沥青集尘粉与焦油的质量比为1：4。

(2)初混后的固液混合物通过研磨泵粗破碎，经螺杆泵抽入终混罐12，固液混合物经双层搅拌器13保持分散，防止沉降，通过减速器14在75rpm转速下搅拌。终混罐12外壁的外加热器15通入蒸汽，通过蒸汽调节阀9控制加热温度80℃；

(3)终混罐12内充分混合的固液混合物从底部进入高速分散剪切泵16，经高速剪切至一定粒度后回终混罐12，不断循环；其中，高速分散剪切泵16的转子和定子的相对剪切速度为2000rpm。终混罐12内固液混合物从侧面出口进入螺杆泵，再经超细球磨机进行超细研磨后回到终混罐12；其中，超细研磨机17采用氧化锆球作为磨介，其粒径为0.3～0.5mm。固液混合物经高速剪切和超细研磨12h后获得高QI浆料，可通过气动三通阀18，切出系统进入下一道工序；该高QI浆料中QI含量为5％，粒度为5μm以下，其可用于提高焦油QI的原料。

上述过程中所有管道采用蒸汽伴管19，其内蒸汽将固液混合物加热保温至80℃。

实施例2

结合图1所示，本实施例的固液混合物粉碎、分散、均质化方法，具体过程如下：

(1)集尘焦粉卸入接料斗1，通过螺旋输送机卸入下料斗3。集尘焦粉靠重力落到初混罐4内的筛板5上，筛板5上开有若干筛孔，集尘焦粉在旋转的刮料板6的作用下落入初混罐4下层。甲基萘油也从罐顶落入筛板5上；集尘焦粉粗颗粒物料与液体在初混罐4内通过搅拌器7进行初步混合，搅拌器7的搅拌转速为80rpm，初步混合时间为20h。盘管加热器8内通入蒸汽，通过蒸汽调节阀9控制加热温度85℃；其中集尘焦粉与焦油的质量比为1：3。

(2)初混后的固液混合物通过压榨泵粗破碎，经齿轮泵抽入终混罐12，固液混合物经双层搅拌器13保持分散，防止沉降，通过减速器14在40rpm转速下搅拌。终混罐12外壁的外加热器15通入蒸汽，通过蒸汽调节阀9控制加热温度90℃；

(3)终混罐12内充分混合的固液混合物从底部进入高速分散剪切泵16，经高速剪切至一定粒度后回终混罐12，不断循环；其中，高速分散剪切泵16的剪切速度为1500rpm。终混罐12内固液混合物从侧面出口进入齿轮泵，再经超细球磨机进行超细研磨后回到终混罐12；其中，超细研磨机17采用高铝陶瓷球作为磨介，其粒径为0.5～0.7mm。固液混合物经高速剪切和超细研磨12h后获得高QI浆料，可通过气动三通阀18，切出系统进入下一道工序；该高QI浆料中QI含量为32％，粒度为8μm以下，其可用于提高焦油QI的原料。

上述过程中所有管道采用蒸汽伴管19，其内蒸汽将固液混合物加热保温至85℃。

实施例3

结合图1所示，本实施例的固液混合物粉碎、分散、均质化方法，具体过程如下：

(1)焦油大槽渣卸入接料斗1，通过螺旋输送机卸入下料斗3。焦油大槽渣靠重力落到初混罐4内的筛板5上，筛板5上开有若干筛孔，焦油大槽渣在旋转的刮料板6的作用下落入初混罐4下层。蒽油也从罐顶落入筛板5上；焦油大槽渣粗颗粒物料与液体在初混罐4内通过搅拌器7进行初步混合，搅拌器7的搅拌转速为100rpm，初步混合时间为3h。盘管加热器8内通入蒸汽，通过蒸汽调节阀9控制加热温度80℃；其中焦油大槽渣与焦油的质量比为1：1。

(2)初混后的固液混合物通过研磨泵粗破碎，经螺杆泵抽入终混罐12，固液混合物经双层搅拌器13保持分散，防止沉降，通过减速器14在100rpm转速下搅拌。终混罐12外壁的外加热器15通入蒸汽，通过蒸汽调节阀9控制加热温度88℃；

(3)终混罐12内充分混合的固液混合物从底部进入高速分散剪切泵16，经高速剪切至一定粒度后回终混罐12，不断循环；其中，高速分散剪切泵16的剪切速度为1000rpm。终混罐12内固液混合物从侧面出口进入螺杆泵，再经超细球磨机进行超细研磨后回到终混罐12；其中，超细研磨机17采用不锈钢球作为磨介，其粒径为0.8～1.0mm。固液混合物经高速剪切和超细研磨3h后获得高QI浆料，可通过气动三通阀18，切出系统进入下一道工序；该高QI浆料中QI含量为15％，粒度为10μm以下，其可用于提高焦油QI的原料。

上述过程中所有管道采用蒸汽伴管19，其内蒸汽将固液混合物加热保温至88℃。

需要说明的是，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (14)

1.一种固液混合物粉碎、分散、均质化方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)焦化副产物从初混罐的顶部加入，落至初混罐的筛板后，在刮料板的作用下落入初混罐的下层；溶剂从初混罐的顶部加入后，与所述焦化副产物在初混罐内通过搅拌器初步混合；

(2)初步混合后的固液混合物进入研磨泵或压榨泵粗破碎，之后经输送泵进入终混罐，固液混合物在双层搅拌器的搅拌作用下保持动态分散状态；

(3)采用高速分散剪切泵对所述终混罐内的固液混合物进行高速剪切粉粹，并采用超细研磨机对所述终混罐内的固液混合物进行超细研磨，所述固液混合物经循环剪切和研磨2～24h后获得高QI浆料。

2.根据权利要求1所述的固液混合物粉碎、分散、均质化方法，其特征在于，所述步骤(1)中：

所述焦化副产物包括沥青集尘粉、集尘焦粉、地脚沥青和焦油大槽渣中的一种或多种；和/或

所述溶剂采用焦油、甲基萘油、闪蒸油或蒽油中的一种或多种；和/或

所述焦化副产物与溶剂的质量比为1：(1～4)。

3.根据权利要求1所述的固液混合物粉碎、分散、均质化方法，其特征在于，所述步骤(1)中：

所述筛板上开设有若干个孔径为8～20mm的筛孔；和/或

所述初步混合时利用初混罐内部布设的盘管加热器进行加热，所述盘管加热器利用蒸汽加热，通过蒸汽调节阀将加热温度控制在40～90℃；和/或

所述初步混合时，搅拌器的搅拌转速为20～100rpm；和/或

所述初步混合中，混合时间为3～24h。

4.根据权利要求1所述的固液混合物粉碎、分散、均质化方法，其特征在于，所述步骤(2)中：

所述双层搅拌器与减速器连接，该双层搅拌器的搅拌转速为30～100rpm；和/或

所述终混罐外壁布设有用以加热的外加热器，所述外加热器利用蒸汽加热，通过蒸汽调节阀将加热温度控制在50～100℃。

5.根据权利要求1所述的固液混合物粉碎、分散、均质化方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述高速分散剪切泵的转子和定子的相对剪切速度为1000～2000rpm；和/或

所述超细研磨机采用氧化锆球、高铝陶瓷球或不锈钢球作为磨介，其粒径为0.3～1.0mm；和/或

所述循环剪切和研磨的时间为3～12h。

6.根据权利要求1所述的固液混合物粉碎、分散、均质化方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述高QI浆料的QI含量为5～40％，其粒度为10μm以下。

7.根据权利要求1所述的固液混合物粉碎、分散、均质化方法，其特征在于，所述固液混合物进入其他部件所用的管道上设置有蒸汽伴管，所述蒸汽伴管所使用的蒸汽温度为100～130℃。

8.一种固液混合物粉碎、分散、均质化系统，其特征在于，包括下料装置、初混罐、终混罐、高速分散剪切泵和超细研磨机；所述下料装置与所述初混罐顶部的下料口连接；所述初混罐的顶部设有溶剂入口，该初混罐内设有筛板、搅拌器和刮料板，所述刮料板设于筛板的上方，该初混罐的下部通过输送管道与所述终混罐顶部的进料口连接，该输送管道上设有用以对固液混合物粗破碎的研磨泵或压榨泵，该送管道上还设有输送泵；所述终混罐的顶部设有第一循环入口和第二循环入口，下部设有侧面出口，底部设有底部出口，内部设有双层搅拌器；所述高速分散剪切泵设于第一循环管道上，该第一循环管道分别与所述终混罐的底部出口、第一循环入口连接；所述超细研磨机设于所述第二循环管道上，该第二循环管道分别与所述终混罐的侧面出口、第二循环入口连接，该第二循环管道上还设有输送泵；所述第一循环管道和第二循环管道上还设有三通阀，所述三通阀靠近所述第一循环入口、第二循环入口设置；

所述固液混合物粉碎、分散、均质化系统用以执行如权利要求1～7任一项所述的固液混合物粉碎、分散、均质化方法。

9.根据权利要求8所述的固液混合物粉碎、分散、均质化系统，其特征在于，所述下料装置包括依次连接的接料斗、螺旋输送机或斗式提升机、下料斗；所述下料斗与所述初混罐顶部的下料口连接。

10.根据权利要求8所述的固液混合物粉碎、分散、均质化系统，其特征在于，所述刮料板安装在所述搅拌器上。

11.根据权利要求8所述的固液混合物粉碎、分散、均质化系统，其特征在于，所述初混罐的内部布设有盘管加热器；所述盘管加热器利用蒸汽进行加热，其上设有蒸汽调节阀。

12.根据权利要求8所述的固液混合物粉碎、分散、均质化系统，其特征在于，所述终混罐外壁布设有用以加热的外加热器；所述加热器利用蒸汽进行加热，其上设有蒸汽调节阀。

13.根据权利要求8所述的固液混合物粉碎、分散、均质化系统，其特征在于，所述输送管道、第一循环管道、第二循环管道上均设有用以加热保温的蒸汽伴管。

14.根据权利要求8所述的固液混合物粉碎、分散、均质化系统，其特征在于，所述双层搅拌器与减速器连接。