本實用新型涉及炭黑制備技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種尾氣利用系統(tǒng)及炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

炭黑的生成是以液態(tài)或氣態(tài)烴為燃料，在反應(yīng)爐的燃燒室內(nèi)完全燃燒生成高溫燃余氣流傳送到反應(yīng)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(bǔ)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(yīng)中止，含水蒸汽的炭黑煙氣經(jīng)過一系列換熱措施，進(jìn)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)過程中，會產(chǎn)生較多的尾氣，尾氣中包括大量的含可燃成分的低熱值有害氣體，如CO、H₂、C_mH_n、H₂S等，這些氣體直接排放到空氣中將對大氣環(huán)境造成嚴(yán)重污染。而目前，國內(nèi)對炭黑尾氣的處理主要是焚燒爐焚燒后直接高空排放，此種方法雖然能夠達(dá)到環(huán)保要求，但是其經(jīng)濟(jì)性較差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種尾氣利用系統(tǒng)，此系統(tǒng)能夠?qū)⑽矚膺M(jìn)行再利用，提高了尾氣的經(jīng)濟(jì)性，也方便了工業(yè)生產(chǎn)。

本實用新型的另一目的在于提供一種炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)，以降低炭黑的生產(chǎn)成本。

本實用新型解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。

一種尾氣利用系統(tǒng)，其包括通有尾氣的尾氣管線、冷卻設(shè)備、氣液分離器和反應(yīng)爐，尾氣管線、冷卻設(shè)備和氣液分離器依次連接，氣液分離器的氣體出口通過連接管線與反應(yīng)爐的內(nèi)部連通，冷卻設(shè)備的內(nèi)部的頂部設(shè)有噴頭和水管，水管的一端與噴頭連接，另一端與冷卻設(shè)備外的水箱連接。

在本實用新型的較佳實施例中，尾氣管線為多個。

在本實用新型的較佳實施例中，尾氣利用系統(tǒng)還包括多個濾網(wǎng)，多個濾網(wǎng)均設(shè)置于連接管線內(nèi)，濾網(wǎng)的網(wǎng)孔直徑均為100～200目。

在本實用新型的較佳實施例中，濾網(wǎng)與連接管線可拆卸連接。

在本實用新型的較佳實施例中，每個連接管線包括M個柱形段和N個沙漏形段，M個柱形段和N個沙漏形段間隔式首尾連接，濾網(wǎng)的個數(shù)與沙漏形段的個數(shù)相同，濾網(wǎng)均設(shè)置于沙漏形段的中間位置，M＝N+1，M、N均為大于零的整數(shù)。

在本實用新型的較佳實施例中，以氣液分離器的氣體出口到反應(yīng)爐的方向開始計算濾網(wǎng)的個數(shù)，第N個濾網(wǎng)上設(shè)有加熱線圈。

在本實用新型的較佳實施例中，噴頭的直徑比冷卻設(shè)備的內(nèi)徑小2～4cm。

另外，一種炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)，其包括反應(yīng)爐、空氣預(yù)熱器、袋濾器、造粒機(jī)和上述的尾氣利用系統(tǒng)。

在本實用新型的較佳實施例中，造粒機(jī)的內(nèi)腔壁上設(shè)有不銹鋼壁層。

在本實用新型的較佳實施例中，炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)還包括造粒儲水罐和裝有氫氧化鈉溶液的堿液罐，造粒儲水罐的一端與造粒機(jī)連接，另一端與堿液罐連接。

本實用新型實施例的尾氣利用系統(tǒng)及炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)的有益效果是：在炭黑生產(chǎn)過程中，各段工藝得到的炭黑尾氣的含水量為38～41％，本實用新型中，將尾氣管線與冷卻設(shè)備、氣液分離器等連接，使尾氣管線中的高溫尾氣經(jīng)一定程度的降溫后進(jìn)行氣液分離，得到氣體，此時氣體仍然具有一定的熱量，再通過連接管線導(dǎo)回反應(yīng)爐中，如此，就能夠?qū)Ψ磻?yīng)爐進(jìn)行預(yù)熱，為之后的反應(yīng)做好環(huán)境條件的準(zhǔn)備。

本實用新型能夠?qū)⑽矚膺M(jìn)行再利用，有效的利用了熱源，提高了尾氣的經(jīng)濟(jì)性，也方便了工業(yè)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(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)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(lǐng)域普通技術(shù)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尾氣利用系統(tǒng)的示意圖；

圖2是本實用新型實施例二提供的尾氣利用系統(tǒng)的連接管線的示意圖。

圖標(biāo)：100-尾氣利用系統(tǒng)；101-尾氣管線；102-冷卻設(shè)備；103-氣液分離器；104-反應(yīng)爐；105-連接管線；106-噴頭；107-水管；200-連接管線；201-濾網(wǎng)；202-柱形段；203-沙漏形段。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)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(shù)方案進(jìn)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(shè)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(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)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(lǐng)域普通技術(shù)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(hù)的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)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(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中間”、“上”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)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(guān)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(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“一”、“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(shù)語“設(shè)置”、“連接”應(yīng)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(jī)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(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)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尾氣利用系統(tǒng)100，包括通有尾氣的尾氣管線101、冷卻設(shè)備102、氣液分離器103和反應(yīng)爐104，尾氣管線101、冷卻設(shè)備102和氣液分離器103依次連接，氣液分離器103的氣體出口通過連接管線105與反應(yīng)爐104的內(nèi)部連通，冷卻設(shè)備102的內(nèi)部的頂部設(shè)有噴頭106和水管107，水管107的一端與噴頭106連接，另一端與冷卻設(shè)備102外的水箱連接。

本實施例中，尾氣管線101為四個，四個尾氣管線101來自于不同的工藝段。也就是說，整個炭黑生產(chǎn)過程中，只要有尾氣產(chǎn)生，就可以利用尾氣管線101將尾氣導(dǎo)入冷卻設(shè)備102中，進(jìn)行尾氣利用。

冷卻設(shè)備102實際上就是冷卻罐，其中設(shè)有噴頭106和水管107，炭黑尾氣通入冷卻設(shè)備102中，就會被噴頭106噴出的水降溫。由于炭黑尾氣為高溫氣體，僅經(jīng)過水噴射降溫后，其溫度并不會將到太低，被噴水后的氣體中仍然含有一定的熱量，含有熱量并且夾雜有水蒸氣的氣體通入氣液分離器103后，水蒸氣就被分離出，得到的氣體通過連接管線105導(dǎo)回反應(yīng)爐104中，氣體含有的熱量就能夠?qū)Ψ磻?yīng)爐104起到預(yù)熱作用。

本實施例中，噴頭106的直徑比冷卻設(shè)備102的內(nèi)徑小3cm，此種大小的噴頭106能夠?qū)崿F(xiàn)最全面的噴水降溫。當(dāng)然，噴頭106的大小只要滿足“2～4cm”的條件，即為較適宜的噴頭106。

本實施例還提供了一種炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)(圖未示)，包括反應(yīng)爐104、空氣預(yù)熱器、袋濾器、造粒機(jī)和上述的尾氣利用系統(tǒng)100。由于空氣預(yù)熱器、袋濾器等為本領(lǐng)域中的常用設(shè)備，所以對其不再做詳細(xì)介紹，另外，此處炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)僅提到了一些主要設(shè)備(如反應(yīng)爐104、造粒機(jī)等)，其他生產(chǎn)所需的一些設(shè)備(如風(fēng)機(jī)、油加熱器、磁選機(jī)等)是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知的，所以在此不再一一贅述。

實施例二

在上述實施例的基礎(chǔ)上，圖2示出了本實施例提供的尾氣利用系統(tǒng)的連接管線200的示意圖，本實施例中，尾氣利用系統(tǒng)還包括三個濾網(wǎng)201，三個濾網(wǎng)201均設(shè)置于連接管線200內(nèi)，濾網(wǎng)201的網(wǎng)孔直徑均為140目，當(dāng)然，網(wǎng)孔直徑的選取并不作為限制，也可以設(shè)置為其他目數(shù)，只要滿足“濾網(wǎng)201的網(wǎng)孔直徑均為100～200目”的條件即可。經(jīng)過冷卻設(shè)備102中水的冷卻降溫，沖刷過程中已同時除去尾氣中夾雜的大部分固體雜質(zhì)，但因為炭黑尾氣通入量大，而尾氣在冷卻設(shè)備102中的停留時間又較短，所以即使經(jīng)過冷卻除濕，得到的氣體中仍然可能殘存有少量的固體雜質(zhì)。加之冷卻除濕后的氣體會繼續(xù)通過較長的管線、通道，而設(shè)備管線通道內(nèi)(特別是使用年限較長的設(shè)備、管線)也可能存在一些微小固體雜質(zhì)，在氣體流動過程中，就可能將這些微小固體雜質(zhì)攜帶，最終進(jìn)入反應(yīng)爐104中，影響生成的炭黑的質(zhì)量。而設(shè)置了網(wǎng)孔直徑非常小的濾網(wǎng)201，就能夠?qū)鋮s除濕后的氣體中的固體雜質(zhì)進(jìn)行攔截，過濾氣體。

本實施例中，濾網(wǎng)201與連接管線105可拆卸連接。可拆卸連接的設(shè)置，能夠使濾網(wǎng)201在長期使用后，得到更換，從而降低氣體中的固體雜質(zhì)含量。本實施例中，連接管線105上設(shè)有三個開口和分別蓋合每個開口的扣蓋，開口之間存在一定間距，三個濾網(wǎng)201分別從三個開口插入連接管線105中，扣上扣蓋即可。當(dāng)然，此種方式不作為限制，也可以進(jìn)行其他設(shè)置，來使濾網(wǎng)201與連接管線105滿足“可拆卸連接”的要求。

每個連接管線105包括四個柱形段202和三個沙漏形段203，四個柱形段202和三個沙漏形段203間隔式首尾連接，濾網(wǎng)201均設(shè)置于沙漏形段203的中間位置。也就是說，連接時，是“柱形段202-沙漏形段203-柱形段202-沙漏形段203-柱形段202-沙漏形段203-柱形段202”的連接方式，沙漏形段203的兩端分別連接了兩個柱形段202，而柱形段202的兩端也分別連接了兩個沙漏形段203，需要注意的是，因柱形段202為四個，沙漏形段203為三個，所以首尾的兩個柱形段202的其中一端并未連接沙漏形段203，而是分別與氣液分離器103的氣體出口和反應(yīng)爐104連接。沙漏形段203為中間小、兩端大的結(jié)構(gòu)，濾網(wǎng)201就設(shè)置于中間小的位置，也就是瓶頸位置。

柱形段202、沙漏形段203以及濾網(wǎng)201的位置設(shè)置，能夠使氣液分離器103分離出的氣體在連接管線105內(nèi)產(chǎn)生不同的流速，在沙漏形段203、也就是接近濾網(wǎng)201時流速增大，氣體中的固體雜質(zhì)不會在柱形段202滯留，而被濾網(wǎng)201快速的攔截，如此，也避免了氣體中的固體雜質(zhì)在柱形段202積聚，而柱形段202-沙漏形段203重復(fù)性的結(jié)構(gòu)設(shè)置，就能夠使氣體經(jīng)過多重過濾，使進(jìn)入反應(yīng)爐104的氣體中固體雜質(zhì)含量非常少。

上述濾網(wǎng)201個數(shù)，是以氣液分離器103的氣體出口到反應(yīng)爐104的方向開始計算，第三個濾網(wǎng)201上設(shè)有加熱線圈，加熱線圈盤繞在濾網(wǎng)201上。當(dāng)氣體經(jīng)過冷卻設(shè)備102后，其溫度得到降低，而因氣體還需經(jīng)過氣液分離器103以及幾重過濾，在此過程中，其溫度會進(jìn)一步降低，這就可能導(dǎo)致進(jìn)入反應(yīng)爐104的氣體的熱量不夠烘爐，所以，在第三個濾網(wǎng)201上設(shè)置加熱線圈，就能夠使過濾的氣體得到加熱，再進(jìn)入反應(yīng)爐104中，為預(yù)熱爐體做好準(zhǔn)備。

在實施例一的基礎(chǔ)上，本實施例還提供了一種炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)中，造粒機(jī)的內(nèi)腔壁上設(shè)有不銹鋼壁層。造粒過程會對造粒機(jī)的鐵的內(nèi)壁產(chǎn)生銹蝕，產(chǎn)生的鐵銹還會混入產(chǎn)品中，影響產(chǎn)品質(zhì)量，而不銹鋼壁層的設(shè)置，一方面能夠有效降低造粒機(jī)受到的腐蝕程度，延長設(shè)備使用壽命，另一方面，能夠降低造粒得到的產(chǎn)品中的鐵銹含量。

另外，炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)還包括造粒儲水罐和裝有氫氧化鈉溶液的堿液罐，造粒儲水罐的一端與造粒機(jī)連接，另一端與堿液罐連接。造粒機(jī)造粒時，需要造粒儲水罐來提供水，而設(shè)置與造粒儲水罐連接的堿液罐，就能夠利用堿液罐中的氫氧化鈉溶液來調(diào)整輸入造粒機(jī)的溶液的pH值，進(jìn)而調(diào)整造粒得到的產(chǎn)品的pH值。如此，就可以生產(chǎn)制造pH值不同的炭黑，以適應(yīng)市場不同的需求。

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(lǐng)域的技術(shù)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(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。