CN110487091A - 一种炭黑原料油预热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种炭黑原料油预热装置，包括筒体，所述筒体的前端上部设有烟气进口，后端侧壁设有烟气出口，内部设有换热列管，所述换热列管靠近烟气进口的一端连接原料油出口管，另一端连接原料油进口管，所述筒体外壁上沿轴向环设有初级预热盘管，初级预热盘管靠近烟气出口的一端连接原料油进口支管，原料油进口支管的另一端与进口总阀与第一进口阀之间的原料油进口管管道连通，初级预热盘管的另一端连接原料油出口支管，原料油出口支管的另一端连接与第一进口阀与换热列管之间的原料油进口管管道连通。本发明可以根据实际的原料油种，选择不同的预热方案，采用初级预热盘管和原料油预热器串联形式，可以将原料油温度提高到250‑300℃。
Description
技术领域
本发明属于炭黑生产技术领域，具体涉及一种炭黑原料油预热装置。
背景技术
炭黑生产工艺设计中，需要把生产炭黑的原料油从液态快速气化，然后气化的烃类物质急速生成炭黑。在实际生产工艺中炭黑完成反应后，炭黑烟气通过余热利用设备后，烟气温度仍在500℃左右。
炭黑生产原料一般采用蒽油、煤焦油，这些原料经过处理后，原料本身含水率仍很高，在0.5-1.5％，这样原料被预热到200℃左右时，水分气化会影响到计量设备的准确度；其次使用的原料是经过煤焦油深加工的原料油，这类原料含水很低，但是沥青质含量高，粘度大，实际生产过程中需要在高的预热温度下才能达到良好的雾化效果。炭黑工艺现有的原料油预热器为盘管式通入炭黑烟气管线，由热的炭黑烟气把原料油温度预热到150-200℃，如果想继续提高预热温度，目前常用的方法有两种，一是通过增加盘管数量来增加换热面积，但是会造成炭黑烟气的阻力增加，且冷却挂在盘管上的炭黑会阻塞输送管线；二是通过再增加的一个原料油预热器，两个原料油预热器通过串联对原料油进行两次预热从而提高原料油的预热温度，但是这样会增加原料油预热的设备成本及设备占地空间。
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于，提供一种炭黑原料油预热装置，旨在克服现有炭黑原料油预热装置中存在的预热温度不高、容易阻塞输送管线以及设备成本高等缺陷。
为了达到上述发明目的，进而采取的技术方案如下：
一种炭黑原料油预热装置，包括筒体，所述筒体的前端上部设有烟气进口，后端侧壁设有烟气出口，内部设有换热列管，所述换热列管靠近烟气进口的一端连接原料油出口管，另一端连接原料油进口管，所述原料油进口管上按原料油输送方向依次安装有进口总阀、第一进口阀，所述原料油出口管上按原料油输送方向依次安装有第一温度显示仪、出口总阀，所述筒体外壁上沿轴向环设有呈螺旋弹簧状的初级预热盘管，所述初级预热盘管靠近烟气出口的一端连接原料油进口支管，原料油进口支管上安装有第二进口阀，所述原料油进口支管的另一端与进口总阀与第一进口阀之间的原料油进口管管道连通，所述初级预热盘管的另一端连接原料油出口支管，原料油出口支管上按原料油输送方向依次设置有第二温度显示仪、第一出口阀，所述原料油出口支管的另一端连接与第一进口阀与换热列管之间的原料油进口管管道连通。
较佳的，所述烟气进口的管径大于烟气出口的管径。烟气进口管径大于出口，可以增大炭黑烟气在换热气内的压力和流动速率，从而增大烟气与原料油的传热系数，提高传热效率，提高原料油的预热温度。
较佳的，可根据需求选择不同直径的初级预热盘管以控制预热时间和换热面积。
本发明的有益效果是：
(1)本发明将高温炭黑烟气的物理热作为加热原料油的热源，充分利用了炭黑烟气的余热；
(2)本发明使炭黑原料油的预热效果大大提高，可以根据实际的原料油种，选择不同的预热方案，采用初级预热盘管和原料油预热器串联形式，可以将原料油温度提高到250-300℃，原料油的雾化效果会更佳，对提高产品品质十分有利；
(3)本发明不影响内部预热盘管的使用，没有再增加炭黑烟气输送管线的内部阻力，也没有增加原料油预热器的数量，降低了炭黑产品生产成本。本发明通过在原料油预热器外层增加的初级预热盘管，通过金属直接传导、热辐射把盘管内部原料油进行初级预热，可以通过选择不同直径的初级预热盘管控制预热时间、换热面积。原料油在进入预热器之前，先进入初级预热盘管将原料油温度提高到120-150℃，经初级预热后的原料油再进入到预热器内部，通过换热列管进行二次预热将原料油温度提高到250-300℃，使得原料油的雾化效果更佳，对提高产品品质十分有利。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明对比例1的结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
实施例1
如图1所示，一种炭黑原料油预热装置，包括筒体1，所述筒体1的前端上部设有烟气进口2，后端侧壁设有烟气出口3，内部设有换热列管4，所述换热列管4靠近烟气进口2的一端连接原料油出口管，另一端连接原料油进口管，所述原料油进口管上按原料油输送方向依次安装有进口总阀5、第一进口阀6，所述原料油出口管上按原料油输送方向依次安装有第一温度显示仪7、出口总阀8，所述筒体1外壁上沿轴向环设有呈螺旋弹簧状的初级预热盘管9，所述初级预热盘管9靠近烟气出口3的一端连接原料油进口支管，原料油进口支管上安装有第二进口阀10，所述原料油进口支管的另一端与进口总阀5与第一进口阀6之间的原料油进口管管道连通，所述初级预热盘管9的另一端连接原料油出口支管，原料油出口支管上按原料油输送方向依次设置有第二温度显示仪11、第一出口阀12，所述原料油出口支管的另一端连接与第一进口阀6与换热列管4之间的原料油进口管管道连通。第一温度显示仪7、第二温度显示仪11用于检测原料油经预热后的出口温度，便于进行温度控制。
实施例2
基于实施例1的结构基础上，在实施例2中，所述烟气进口2的管径大于烟气出口3的管径。烟气进口2管径大于出口，可以增大炭黑烟气在换热气内的压力和流动速率，从而增大烟气与原料油的传热系数，提高传热效率，提高原料油的预热温度。
在实施例1和2中，可根据需求选择不同直径的初级预热盘管9以控制预热时间和换热面积。
对比例1
如图2所示，一种炭黑原料油预热器，可将原料油温度预热到150-200℃，包括预热器壳体1’，所述预热器壳体1’的前端上部设有烟气进口2’，后端侧壁设有烟气出口3’，内部设有换热管4’，所述换热管4’靠近烟气进口2’的一端连接原料油出口管，原料油出口管上安装有原料油出口阀5’，所述换热管的另一端连接原料油进口管，原料油进口管上安装有原料油进口阀6’。
将实施例1与对比例1相对比，实施例1中，在原料油预热器外层增加了初级预热盘管9，原料油在进入预热器之前先进入初级预热盘管9，通过金属直接传导、热辐射把盘管内部原料油进行初级预热，将原料油温度提高到120-150℃，经初级预热后的原料油再进入到预热器内部，通过换热列管4进行二次预热将原料油温度提高到250-300℃。
本发明在没有再增加炭黑烟气输送管线的内部阻力和原料油预热器的数量前提下，有效的提高了原料油的预热温度。
工作原理：本发明炭黑原料油预热装置使用时，如果使用原料油油种为低沸点的原料油，打开进口总阀5、第一进口阀6和出口总阀8，关闭第二进口阀10和第一出口阀12，来自油罐的原料油由原料油进口管进入换热列管4进行预热，原料预热温度可以控制在200℃以内；如果使用原料油油种为高沸点的原料油，打开进口总阀5、第二进口阀10、第一出口阀12和出口总阀8，关闭第一进口阀6，来自油罐的原料油由原料油进口管先进入初级预热盘管9进行初级预热，然后进入换热列管4进行二次预热，原料油温度可以控制在250-300℃。本发明炭黑原料油预热装置可以根据原料油油种特征选择不同的预热方案，均不影响内部预热盘管的使用，不会影响生产负荷和产能。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进或组合等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种炭黑原料油预热装置，包括筒体，所述筒体的前端上部设有烟气进口，后端侧壁设有烟气出口，内部设有换热列管，所述换热列管靠近烟气进口的一端连接原料油出口管，另一端连接原料油进口管，所述原料油进口管上按原料油输送方向依次安装有进口总阀、第一进口阀，所述原料油出口管上按原料油输送方向依次安装有第一温度显示仪、出口总阀，其特征在于：所述筒体外壁上沿轴向环设有呈螺旋弹簧状的初级预热盘管，所述初级预热盘管靠近烟气出口的一端连接原料油进口支管，原料油进口支管上安装有第二进口阀，所述原料油进口支管的另一端与进口总阀与第一进口阀之间的原料油进口管管道连通，所述初级预热盘管的另一端连接原料油出口支管，原料油出口支管上按原料油输送方向依次设置有第二温度显示仪、第一出口阀，所述原料油出口支管的另一端连接与第一进口阀与换热列管之间的原料油进口管管道连通。
2.根据权利要求1所述的一种炭黑原料油预热装置，其特征在于：所述烟气进口的管径大于烟气出口的管径。
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