本實用新型涉及炭黑制備技術領域，具體而言，涉及一種用于生產(chǎn)炭黑的霧化系統(tǒng)及炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)。

背景技術：

炭黑的生成是以液態(tài)或氣態(tài)烴為燃料，在反應爐的燃燒室內(nèi)完全燃燒生成高溫燃余氣流傳送到反應區(qū)域，與經(jīng)由原料油槍噴入的霧化原料油相碰撞，小部分原料油不完全燃燒以補充不足的熱量，大部分原料油裂解生成炭黑。在急冷段，通過噴入急冷水使反應中止，含水蒸汽的炭黑煙氣經(jīng)過一系列換熱措施，進入收集系統(tǒng)，被收集的粉狀炭黑經(jīng)過造粒，干燥而成為成品炭黑顆粒。

炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)前段，也就是反應爐段是炭黑生產(chǎn)的核心，炭黑產(chǎn)量、炭黑質(zhì)量等在很大程度上都取決于該段反應，而在該段工藝中，原料油的霧化程度又起到了很大的影響?，F(xiàn)有技術中，為了保證工藝生產(chǎn)的連續(xù)性和高效率，對原料油進行霧化的霧化氣都是直接噴入反應爐中，但此種方式可能會導致反應爐段得到的炭黑的質(zhì)量下降。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種用于生產(chǎn)炭黑的霧化系統(tǒng)，此霧化控制系統(tǒng)能夠控制原料油的霧化程度，得到質(zhì)量較好的炭黑。

本實用新型的另一目的在于提供一種炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)，以制備質(zhì)量較好的炭黑。

本實用新型解決其技術問題是采用以下技術方案來實現(xiàn)的。

一種用于生產(chǎn)炭黑的霧化系統(tǒng)，其包括天然氣總管線、空氣管線、原料油管線、原料油槍和反應爐，天然氣總管線、空氣管線均與反應爐連接，原料油槍包括套管型的內(nèi)管和外管，內(nèi)管的一端與原料油管線連接，外管的一端通過管線與天然氣總管線連接，內(nèi)管的另一端、外管的另一端均與反應爐連通，外管設有用于檢測外管內(nèi)天然氣壓力的壓力檢測裝置，天然氣總管線設有用于調(diào)節(jié)天然氣總管線內(nèi)天然氣壓力的壓力調(diào)節(jié)閥。

在本實用新型的較佳實施例中，用于生產(chǎn)炭黑的霧化系統(tǒng)還包括自動控制裝置，自動控制裝置的一端與壓力檢測裝置連接，另一端與壓力調(diào)節(jié)閥連接。

在本實用新型的較佳實施例中，反應爐包括依次連接的燃燒段、反應段和冷卻控制段，天然氣總管線、空氣管線均與燃燒段連接，原料油槍與反應段連接。

在本實用新型的較佳實施例中，燃燒段包括第一燃燒段和第二燃燒段，反應段包括第一反應段和第二反應段，第一燃燒段與第一反應段的一端連接，第一反應段的另一端與冷卻控制段連接，第二燃燒段與第二反應段的一端連接，第二反應段的另一端與冷卻控制段連接，第一反應段與第二反應段在使用期間存在溫差。

在本實用新型的較佳實施例中，外管的靠近反應爐的管口的直徑小于外管的遠離反應爐的管口的直徑。

在本實用新型的較佳實施例中，外管的靠近反應爐的管口邊緣朝外管的軸線方向彎折。

在本實用新型的較佳實施例中，原料油槍還包括外支管，外支管的一端連接于外管的外表面并與外管的內(nèi)部連通，外支管的另一端朝向內(nèi)管的管口的正下方，內(nèi)管的管口為內(nèi)管的與反應爐連通的一端的管口。

在本實用新型的較佳實施例中，外支管為多個，多個外支管環(huán)繞外管周向排列。

在本實用新型的較佳實施例中，外支管的另一端與內(nèi)管的管口之間的間距為22～28cm，內(nèi)管的管口為內(nèi)管的與反應爐連通的一端的管口。

另外，一種炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)，其包括上述的用于生產(chǎn)炭黑的霧化系統(tǒng)。

本實用新型實施例的用于生產(chǎn)炭黑的霧化系統(tǒng)及炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)的有益效果是：霧化控制系統(tǒng)中設置了壓力檢測裝置和壓力調(diào)節(jié)閥，由于壓力檢測裝置設置于外管，可以檢測外管中的天然氣壓力，所以可以根據(jù)檢測得到的數(shù)據(jù)和實際生產(chǎn)情況，來針對性的調(diào)節(jié)設置于天然氣總管線的壓力調(diào)節(jié)閥，以使天然氣總管線中的天然氣保持一定壓力經(jīng)管線輸送至外管，從而對內(nèi)管流出的原料油進行霧化。由于外管內(nèi)的天然氣的壓力可以得到調(diào)節(jié)，所以可以由此控制原料油的霧化程度，使原料油得到最佳程度的霧化，如此，強化了反應，改善了炭黑的質(zhì)量。另外，一些使用年數(shù)較長的設備可能會積存一些殘留物在管道中，從而影響霧化氣(天然氣)的噴出壓力，而設置了壓力檢測裝置和壓力調(diào)節(jié)閥，就可以進行調(diào)節(jié)，使得年久的設備也能達到最佳化生產(chǎn)。

附圖說明

為了更清楚的說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型實施例一提供的用于生產(chǎn)炭黑的霧化系統(tǒng)的示意圖；

圖2是本實用新型實施例二提供的用于生產(chǎn)炭黑的霧化系統(tǒng)的示意圖；

圖3是本實用新型實施例三提供的用于生產(chǎn)炭黑的霧化系統(tǒng)的部分示意圖。

圖標：100-用于生產(chǎn)炭黑的霧化系統(tǒng)；101-天然氣總管線；102-空氣管線；103-原料油管線；104-原料油槍；105-反應爐；106-內(nèi)管；107-外管；108-壓力檢測裝置；109-壓力調(diào)節(jié)閥；110-燃燒段；111-反應段；112-冷卻控制段；200-用于生產(chǎn)炭黑的霧化系統(tǒng)；201-第一燃燒段；202-第二燃燒段；203-第一反應段；204-第二反應段；300-用于生產(chǎn)炭黑的霧化系統(tǒng)；301-外支管。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。

因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“下”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，或者是該實用新型產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實用新型的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“設置”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

實施例一

圖1示出了本實施例提供的用于生產(chǎn)炭黑的霧化系統(tǒng)100，包括天然氣總管線101、空氣管線102、原料油管線103、原料油槍104和反應爐105，天然氣總管線101、空氣管線102均與反應爐105連接，原料油槍104包括套管型的內(nèi)管106和外管107，內(nèi)管106的一端與原料油管線103連接，外管107的一端通過管線與天然氣總管線101連接，內(nèi)管106的另一端、外管107的另一端均與反應爐105連通，外管107設有用于檢測外管107內(nèi)天然氣壓力的壓力檢測裝置108，天然氣總管線101設有用于調(diào)節(jié)天然氣總管線101內(nèi)天然氣壓力的壓力調(diào)節(jié)閥109。

其中，反應爐105包括依次連接的燃燒段110、反應段111和冷卻控制段112，天然氣總管線101、空氣管線102均與燃燒段110連接，原料油槍104與反應段111連接。原料油槍104與反應段111的連接方式為本領域的技術人員公知的技術，在此不再贅述，壓力檢測裝置108和壓力調(diào)節(jié)閥109為現(xiàn)有技術中常見的設備，在此也不再贅述。壓力檢測裝置108設置于外管107上，實時監(jiān)測外管107內(nèi)的天然氣的壓力，安裝壓力調(diào)節(jié)閥109時，可以在天然氣總管線101上取一個出氣口的位置進行安裝。

本實施例還提供了一種炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)(圖未示)，其包括上述的用于生產(chǎn)炭黑的霧化系統(tǒng)100。由于炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)中包括的其他的裝置和結(jié)構為本領域的技術人員所公知的，所以，在此不再贅述。

實施例二

在上述實施例的基礎上，圖2示出了本實施例提供的用于生產(chǎn)炭黑的霧化系統(tǒng)200，該用于生產(chǎn)炭黑的霧化系統(tǒng)200還包括自動控制裝置(圖未示)，自動控制裝置的一端與壓力檢測裝置108連接，另一端與壓力調(diào)節(jié)閥109連接。由于設置了自動控制裝置，當壓力檢測裝置108檢測到數(shù)據(jù)后，就可以反饋數(shù)據(jù)信號給自動控制裝置，再由自動控制裝置發(fā)出指令給壓力調(diào)節(jié)閥109，實現(xiàn)在線自動化控制。

另外，本實施例中，燃燒段110又包括第一燃燒段201和第二燃燒段202，反應段111包括第一反應段203和第二反應段204，第一燃燒段201與第一反應段203的一端連接，第一反應段203的另一端與冷卻控制段112連接，第二燃燒段202與第二反應段204的一端連接，第二反應段204的另一端與冷卻控制段112連接，第一反應段203與第二反應段204在使用期間存在溫差。也就是說，反應爐105的前段(燃燒段110和反應段111)有兩組，并且二者之間在使用時內(nèi)部存在溫差，此種設置，能夠適應不同的產(chǎn)品生產(chǎn)需要，在其中一組反應爐105前段中進行軟質(zhì)炭黑的處理，另一組反應爐105前段中進行硬質(zhì)炭黑的處理。

實施例三

在實施例二的基礎上，圖3示出了本實施例提供的用于生產(chǎn)炭黑的霧化系統(tǒng)300的原料油槍104部分，該用于生產(chǎn)炭黑的霧化系統(tǒng)300中，外管107的靠近反應爐105的管口的直徑小于外管107的遠離反應爐105的管口的直徑。也就是說，外管107呈圓臺形，其較小直徑的管口位置更加靠近反應爐105，如此，能夠增大外管107管口的流速，以使外管107中的天然氣更快、更猛烈的沖擊原料油，進行霧化。

為了更好的對內(nèi)管106流出的原料油進行霧化，外管107的靠近反應爐105的管口邊緣朝外管107的軸線方向彎折。如此，在天然氣噴出時，由于外管107管口邊緣往內(nèi)彎折，所以天然氣自然在管口處也會往內(nèi)聚攏，從而對內(nèi)管106流出的原料油進行較好的噴射。

原料油槍104還包括外支管301，外支管301的一端連接于外管107的外表面并與外管107的內(nèi)部連通，外支管301的另一端朝向內(nèi)管106的管口的正下方，內(nèi)管106的管口為內(nèi)管106的與反應爐105連通的一端的管口。也就是說，外支管301中也通天然氣，其天然氣出氣口朝向內(nèi)管106的正下方。當原料油噴入反應爐105時，其從原料油槍104噴出時形成油滴霧化，實現(xiàn)一次霧化，由于通天然氣的外支管301的管口朝向了內(nèi)管106正下方，所以，當一次破碎的油滴繼續(xù)下落時，又因外支管301噴出的天然氣實現(xiàn)二次霧化，破碎成更細小的油滴，這些油滴進入反應爐105中，受高溫高速氣流的剪切再一次分散為更小的油滴，實現(xiàn)三次霧化。二次霧化彌補了因油滴在高溫高速氣流中分散時間段而造成的迅速的“硬碳核”的增長，有效降低了其結(jié)焦的量，也因為二次霧化、三次霧化的時間短，所以油滴重量不會過于小，而被氣流帶到后部，成為篩余物。外支管301的設置，能夠提高炭黑的產(chǎn)量，也能降低原料損耗。

本實施例中，外支管301為四個，四個外支管301環(huán)繞外管107周向排列。多個外支管301環(huán)繞設置，能夠使霧化效果更好，四個外支管301并不作為限制，也可以設置更多的外支管301，如八個，十個。

另外，外支管301的另一端與內(nèi)管106的管口之間的間距為25cm，內(nèi)管106的管口為內(nèi)管106的與反應爐105連通的一端的管口。此種間距，為原料油一次霧化之后，進行二次霧化的最佳的距離。當然，此種選取并不作為限制，只要外支管301的另一端與內(nèi)管106的管口之間的間距滿足“22～28cm”的條件，即為較佳的間距。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。