一種節(jié)能型炭黑反應(yīng)爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及炭黑生產(chǎn)領(lǐng)域，具體是一種節(jié)能型炭黑反應(yīng)爐。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)的硬質(zhì)炭黑生產(chǎn)過(guò)程中，原料烴進(jìn)入反應(yīng)爐是采用原料槍及噴嘴從反應(yīng) 爐喉管處噴入的，噴入的原料烴成霧化狀態(tài)與來(lái)自反應(yīng)爐燃燒室的熱氣流接觸混合，原料 烴與熱氣流接觸面越大，炭黑收率越高，同時(shí)炭黑的原始粒徑聚集體分布也越窄，因此炭黑 工作者一直在研宄如何提高原料烴與熱氣流接觸面。
[0003] 專(zhuān)利201420214054. 3涉及一種炭黑反應(yīng)爐水炮喉管裝置，高溫空氣入口和煤氣 入口分別連接燃燒室，燃燒室連接喉口，喉口連接反應(yīng)室，所述喉口上徑向設(shè)有若干原料油 噴入口，所述原料油噴入口均勻分布十二支原料油槍?zhuān)渲兴闹榫哂兴诒Ｗo(hù)的原料油 槍?zhuān)霭酥г嫌蜆屔烊敕磻?yīng)爐內(nèi)壁約3- 5毫米，四支具有水炮保護(hù)的原料油槍伸入 反應(yīng)爐內(nèi)壁約30- 70毫米。本實(shí)用新型的技術(shù)效果是：增加了原料油與高溫氣流的接觸 面積，使原料油能夠更加的充分反應(yīng)，提高了炭黑質(zhì)量和原料油轉(zhuǎn)化成炭黑的收率，大大節(jié) 約原料油，通過(guò)改變喉管結(jié)構(gòu)，在用較差的油品情況下，產(chǎn)出的炭黑著色明顯更優(yōu)。專(zhuān)利 201320399464. 5 -種炭黑反應(yīng)爐喉管，目的是提高炭黑原料油與煙氣混合的均勻性、減少 炭黑粒徑分布范圍；
[0004] 專(zhuān)利201210456112. 9將喉管橫截面采用多邊形，使噴入的原料油霧化面最大限 度覆蓋橫截面，從而達(dá)到具有狹窄粒子尺寸分布。該發(fā)明包括油槍、鉻剛玉磚、氧化鋁空 心球、煙氣導(dǎo)流槽；煙氣導(dǎo)流槽位于反應(yīng)爐中心位置，油槍通過(guò)氧化鋁空心球、鉻剛玉磚 固定在反應(yīng)爐上，油槍位置與煙氣導(dǎo)流槽垂直，氧化鋁空心球位于鉻剛玉磚外圍。專(zhuān)利 201220278817. 1喉管的內(nèi)腔由若干向內(nèi)凸起的圓弧連接而成，每個(gè)原料油噴入口伸入喉管 的一端，均位于所述喉管內(nèi)腔圓弧的凸起處。該實(shí)用新型減少了原料油槍噴油后油滴形成 的霧影覆蓋不了的空隙，增大了熱氣流通過(guò)的阻力，使得炭黑生成反應(yīng)的溫度場(chǎng)分布更均 勻，從而生成的炭黑粒徑小，聚集體分布均勻，炭黑的著色強(qiáng)度、氮吸附比表面積及壓縮吸 油值高，同時(shí)由于只有一排原料油噴入口，簡(jiǎn)化了喉管結(jié)構(gòu)，提高了喉管安全性和操作性。 專(zhuān)利201320069304. 4采用一孔喉管改變成多孔喉管對(duì)應(yīng)多孔反應(yīng)段方式來(lái)改善原料油霧 化混合熱氣流，達(dá)到采用低檔原料油生產(chǎn)高檔炭黑產(chǎn)品，降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。 專(zhuān)利201310700914. 4采用四層形式的耐溫結(jié)構(gòu)，通過(guò)生產(chǎn)線(xiàn)應(yīng)用，表面散熱溫度下降到 l〇〇°C以?xún)?nèi)，這一設(shè)計(jì)為行業(yè)的能源節(jié)約、品質(zhì)提升等開(kāi)拓了新思路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，提供了一種節(jié)能型炭黑反應(yīng)爐，解決了以往硬 質(zhì)炭黑反應(yīng)爐喉管原料烴噴入方式只能是點(diǎn)的形式噴入，造成無(wú)法完全覆蓋來(lái)自燃燒室的 熱氣流的難題，提高了炭黑的收率，節(jié)約能源，同時(shí)本發(fā)明還具備提高炭黑質(zhì)量中聚集體分 布更窄的效果。
[0006] 本發(fā)明包括通過(guò)喉管相連的燃燒室和反應(yīng)室，所述的喉管段包括由前金屬面和后 金屬面組成的圓環(huán)腔體，圓環(huán)腔體內(nèi)設(shè)有與圓環(huán)腔體同心的圓環(huán)內(nèi)腔，圓環(huán)內(nèi)腔外圓上開(kāi) 有進(jìn)油管；圓環(huán)腔體與圓環(huán)內(nèi)腔圓心處開(kāi)有喉管通道，圓環(huán)內(nèi)腔與喉管通道間開(kāi)有圓環(huán)形 溝槽。
[0007] 進(jìn)一步改進(jìn)，所述的圓環(huán)腔體外圓上設(shè)有冷卻氣流入口與熱氣流出口。
[0008] 本發(fā)明有益效果在于：原料烴從反應(yīng)爐喉管?chē)娙敕磻?yīng)爐內(nèi)是采用圓形面全覆蓋熱 氣流形式，來(lái)自燃燒室的熱氣流被噴入的圓形面原料烴完全覆蓋，原料烴發(fā)生裂解反應(yīng)完 全充分，提高了炭黑的收率，節(jié)約能源。解決了以往硬質(zhì)炭黑反應(yīng)爐喉管原料烴噴入方式只 能是點(diǎn)的形式噴入，造成無(wú)法完全覆蓋來(lái)自燃燒室的熱氣流的難題，同時(shí)本發(fā)明還具備提 高炭黑質(zhì)量中聚集體分布更窄的效果。
【附圖說(shuō)明】
[0009] 圖1為節(jié)能型炭黑反應(yīng)爐示意圖。
[0010] 圖2為喉管結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011] 圖3為圖2中A-A處剖面圖。
[0012] 圖4為圖2中C處放大示意圖。
[0013] 圖5為原料徑噴入喉管后全覆蓋熱氣流示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0015] 本發(fā)明結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括通過(guò)喉管12相連的燃燒室11和反應(yīng)室9。所述的 喉管結(jié)構(gòu)如圖2和圖3所示，包括由前金屬面4和后金屬面5組成的圓環(huán)腔體8,圓環(huán)腔體 8外圓上設(shè)有冷卻氣流入口 6與熱氣流出口 7。圓環(huán)腔體8內(nèi)設(shè)有與圓環(huán)腔體8同心的圓 環(huán)內(nèi)腔2,圓環(huán)內(nèi)腔2外圓上開(kāi)有進(jìn)油管1 ;圓環(huán)腔體8與圓環(huán)內(nèi)腔2圓心處開(kāi)有喉管通道， 圓環(huán)內(nèi)腔8與喉管通道間開(kāi)有圓環(huán)形溝槽3 (如圖4所示）。
[0016] 原料烴從耐高溫金屬材料制成的喉管段進(jìn)油管1進(jìn)入圓環(huán)內(nèi)腔2,均勻分配到喉 管內(nèi)芯C處，再經(jīng)過(guò)圓環(huán)形溝槽3均勻噴入喉管內(nèi)截面。
[0017] 為了保護(hù)金屬喉管的耐高溫性能，冷卻氣流從冷卻氣流入口 6處進(jìn)入圓環(huán)腔體8， 進(jìn)行冷卻高溫金屬面4、5及內(nèi)芯C，受熱后的氣流從熱氣流出口 7處流出并入生產(chǎn)工藝熱氣 流中。
[0018] 噴入喉管內(nèi)截面的原料烴與來(lái)自反應(yīng)爐燃燒室的熱煙氣流進(jìn)行無(wú)間隙接觸混合， 發(fā)生裂解反應(yīng)生產(chǎn)炭黑，在反應(yīng)爐的反應(yīng)段10處噴入冷卻流體進(jìn)行終止反應(yīng)，原料烴噴入 喉管后全覆蓋熱氣流示意圖如圖5所示。
[0019] 對(duì)常規(guī)反應(yīng)爐與本發(fā)明反應(yīng)爐生產(chǎn)N234炭黑的工藝的進(jìn)行比較分析如下表所 示。從表中數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明反應(yīng)爐收率提高了 6. 5%，同時(shí)聚集體分布著色強(qiáng)度提高 了 5. 08%〇
[0020]

[0021] 本發(fā)明具體應(yīng)用途徑很多，以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于 本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)，這 些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種節(jié)能型炭黑反應(yīng)爐，包括通過(guò)喉管（12)相連的燃燒室（11)和反應(yīng)室（9)，其特 征在于：所述的喉管段包括由前金屬面（4)和后金屬面（5)組成的圓環(huán)腔體（8)，圓環(huán)腔體 (8)內(nèi)設(shè)有與圓環(huán)腔體（8)同心的圓環(huán)內(nèi)腔（2)，圓環(huán)內(nèi)腔（2)外圓上開(kāi)有進(jìn)油管（1);圓環(huán) 腔體（8)與圓環(huán)內(nèi)腔（2)圓心處開(kāi)有喉管通道，圓環(huán)內(nèi)腔（8)與喉管通道間開(kāi)有圓環(huán)形溝槽 (3)〇2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型炭黑反應(yīng)爐，其特征在于：所述的圓環(huán)腔體（8)外圓上 設(shè)有冷卻氣流入口（6)與熱氣流出口（7)。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種節(jié)能型炭黑反應(yīng)爐，包括通過(guò)喉管相連的燃燒室和反應(yīng)室，所述的喉管段包括由前金屬面和后金屬面組成的圓環(huán)腔體，圓環(huán)腔體外圓上設(shè)有冷卻氣流入口與熱氣流出口。圓環(huán)腔體內(nèi)設(shè)有與圓環(huán)腔體同心的圓環(huán)內(nèi)腔，圓環(huán)內(nèi)腔外圓上開(kāi)有進(jìn)油管；圓環(huán)腔體與圓環(huán)內(nèi)腔圓心處開(kāi)有喉管通道，圓環(huán)內(nèi)腔與喉管通道間開(kāi)有圓環(huán)形溝槽。本發(fā)明原料烴從反應(yīng)爐喉管?chē)娙敕磻?yīng)爐內(nèi)是采用圓形面全覆蓋熱氣流形式，來(lái)自燃燒室的熱氣流被噴入的圓形面原料烴完全覆蓋，原料烴發(fā)生裂解反應(yīng)完全充分，提高了炭黑的收率，節(jié)約能源。
【IPC分類(lèi)】C09C1/50
【公開(kāi)號(hào)】CN104927405
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510321042
【發(fā)明人】湯國(guó)軍, 張曉明, 徐全良, 呂春芳, 談建軍
【申請(qǐng)人】無(wú)錫雙誠(chéng)炭黑有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年6月11日