CN111795393B - 用于处理碳黑浆液的装置及碳黑浆液的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及碳黑处理领域，公开了用于处理碳黑浆液的装置及碳黑浆液的处理方法。该装置包括输送泵、母管、回流控制阀、喷射单元和燃烧炉；输送泵的入口与碳黑浆液供给源连通，用于输送碳黑浆液并使碳黑浆液增压；输送泵的出口与母管的入口连通，母管的出口与碳黑浆液供给源连通，母管带有回流控制阀；输送泵出口与回流控制阀入口之间设置单组或多组喷射单元，每组喷射单元包括带有阀门和喷枪的管线，阀门用于控制输送泵出口与回流控制阀入口之间的碳黑浆液流入喷枪，喷枪用于将碳黑浆液喷射至一台或多台燃烧炉，在燃烧炉内进行燃烧。通过该装置可以连续、稳定地处理碳黑浆液，同时可以有效降低管路堵塞的可能。

Description

用于处理碳黑浆液的装置及碳黑浆液的处理方法

技术领域

本发明涉及碳黑处理领域，具体涉及用于处理碳黑浆液的装置及碳黑浆液的处理方法。

背景技术

对于制氢装置副产碳黑的处理，以前普遍采用的方法是将经过真空皮带机脱水后的碳饼，经过晾晒外运出厂销售至制砖厂掺混，进行综合利用。现由于市场及环保等原因，砖厂大大减少碳黑的使用量，甚至不适用碳黑，因此，急需新的碳黑的清洁处理装置和方法。

现有的处理方法，大多为污泥干化焚烧处理模式，将含水80％的碳饼与流化床锅炉排出的底渣进行掺混、干燥后与入炉燃料掺配送入炉膛进行处理。此方式简单易操作。但在后期掺烧中发现几个明显的缺点：1)污泥干化焚烧一般相对处理量较小，掺烧周期可适当延长，对锅炉或焚烧炉燃烧的影响很小。2)对于连续处理需要，此处理方式在持续性及经济性无法进行下去。

此外，制氢装置副产碳黑含水量较大，大部分为吸附水，经过脱水后含水率仍有80％，无法通过普通的真空过滤进行有效脱水，且碳黑发热量低，含水量80％时低位发热量仅4.68MJ/kg。由于碳黑颗粒超细及较高的比表面积，碳黑浆液中的水大多为吸附水，制氢装置为了原后续真空脱水机流程稳定，在碳黑浆液中加入了絮凝剂，所以从表观上看含水近90％的浆液近似于固状物，输送过程时极易在管道内沉淀。

因此，现有的碳黑浆液处理方法存在处理量小，很难满足连续处理需要，而且输送碳黑浆液过程易堵塞管线。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供用于处理碳黑浆液的装置及碳黑浆液的处理方法，通过该装置可以连续、稳定地处理碳黑浆液，有效降低管路堵塞的可能，处理过程保持清洁、环保，避免出现污染的转移。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种用于处理碳黑浆液的装置，其中，该装置包括输送泵、母管、回流控制阀、喷射单元和燃烧炉；其中，所述输送泵的入口与碳黑浆液供给源连通，用于输送碳黑浆液并使碳黑浆液增压；所述输送泵的出口与母管的入口连通，母管的出口与碳黑浆液供给源连通，所述母管带有回流控制阀，回流控制阀用于保证输送泵出口与回流控制阀入口之间的压力；输送泵出口与回流控制阀入口之间设置单组或多组喷射单元，每组喷射单元包括带有阀门和喷枪的管线，所述阀门用于控制输送泵出口与回流控制阀入口之间的碳黑浆液流入喷枪，所述喷枪用于将碳黑浆液喷射至一台或多台燃烧炉，在燃烧炉内进行燃烧；所述喷枪的枪体与喷口具有偏心结构，所述喷枪的喷口的竖直线与燃烧炉的侧墙夹角α为10°～30°，所述喷枪的喷口的水平线与喷枪的枪体的夹角β为20°～40°。

本发明第二方面提供由上述的装置处理碳黑浆液的方法，包括：碳黑浆液通过输送泵进入母管，母管上的回流控制阀控制输送泵出口与回流控制阀入口之间的压力，输送泵出口与回流控制阀入口之间的碳黑浆液流入单组或多组喷射单元，每组喷射单元包括带有阀门和喷枪的管线，碳黑浆液通过阀门控制流入喷枪，在喷枪内进行雾化，并以雾滴的形式喷射至一台或多台燃烧炉，在燃烧炉内进行燃烧；控制所述喷枪的喷口的竖直线与燃烧炉的侧墙夹角α为10°～30°，所述喷枪的喷口的水平线与喷枪的枪体的夹角β为20°～40°。

本发明采用单组或多组喷射单元，通过回流控制阀控制输送泵出口与回流控制阀入口之间的压力相对恒定，将碳黑浆液通过喷枪喷射至燃烧炉，且喷枪的枪体与喷口具有偏心结构，确保喷枪的喷口的竖直线与燃烧炉的侧墙夹角α为10°～30°，喷枪的喷口的水平线与喷枪的枪体的夹角β为20°～40°，碳黑浆液雾化后进入燃烧炉，与燃烧炉内低渣混合，作为燃烧炉辅助燃料，在燃烧炉内进行燃烧。从而可以稳定、连续、长时间地处理碳黑浆液，避免压力及流量对燃烧炉稳定运行的影响，燃烧炉和喷射单元可以根据需要处理的碳黑浆液的量进行组合，而且本发明的装置和方法有效降低了管路堵塞的可能，处理过程保持清洁、环保，避免出现污染的转移。

附图说明

图1是本发明的实施例1用于处理碳黑浆液的装置的示意图；

图2是本发明的喷枪的示意图；

图3是本发明的喷枪的枪体和喷口的局部放大图。

附图标记说明

1、输送泵 2a、第一阀门

2b、第二阀门 2c、第三阀门

3a、第一喷枪 3b、第二喷枪

3c、第三喷枪 4、回流控制阀

5、母管 6a、第一燃烧炉

6b、第二燃烧炉

具体实施方式

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

本发明第一方面提供了一种用于处理碳黑浆液的装置，该装置包括输送泵、母管、回流控制阀、喷射单元和燃烧炉；其中，所述输送泵的入口与碳黑浆液供给源连通，用于输送碳黑浆液并使碳黑浆液增压；所述输送泵的出口与母管的入口连通，母管的出口与碳黑浆液供给源连通，所述母管带有回流控制阀，回流控制阀用于保证输送泵出口与回流控制阀入口之间的压力；输送泵出口与回流控制阀入口之间设置单组或多组喷射单元，每组喷射单元包括带有阀门和喷枪的管线，所述阀门用于控制输送泵出口与回流控制阀入口之间的碳黑浆液流入喷枪，所述喷枪用于将碳黑浆液喷射至一台或多台燃烧炉，在燃烧炉内进行燃烧；所述喷枪的枪体与喷口具有偏心结构，所述喷枪的喷口的竖直线与燃烧炉的侧墙夹角α为10°～30°，所述喷枪的喷口的水平线与喷枪的枪体的夹角β为20°～40°。

在本发明中，根据碳黑浆液的处理量的需要，可以选择多组喷射单元，每组喷射单元与一台燃烧炉连接；每台燃烧炉可以与多组喷射单元连接，也可以与一组喷射单元连接，具体根据燃烧炉的处理能力(处理量)、需要处理的碳黑浆液的流量而定，从而达到了可以调节碳黑浆液的处理量的效果。

在本发明中，所述回流控制阀用于保证输送泵出口与回流控制阀入口之间的压力，所述回流控制阀可以为能够调节开度的蝶阀，开度与流量具有相关性。

在本发明优选的实施方式中，所述喷枪的喷口的竖直线与燃烧炉的侧墙夹角α为15°～25°，例如15°、16°、17°、18°、19°、20°、21°、22°、23°、24°、25°，以及这些数值中的任意两个所构成的范围中的任意值。

在本发明优选的实施方式中，所述喷枪的喷口的水平线与喷枪的枪体的夹角β为25°～35°，例如25°、26°、27°、28°、29°、30°、31°、32°、33°、34°、35°，以及这些数值中的任意两个所构成的范围中的任意值。

在本发明中，所述输送泵可以为隔膜泵、螺杆泵或离心泵，优选为隔膜泵。隔膜泵、螺杆泵或离心泵均可以实现碳黑浆液的输送，但是考虑到碳黑颗粒超细及较高的比表面积，碳黑浆液中的水大多为吸附水，制氢装置为了原后续真空脱水机流程稳定，在碳黑浆液中加入了絮凝剂，所以从表观上看含水近90％的浆液近似于固状物，输送过程时极易在管道内沉淀，针对长距离输送(例如直线距离1.5km以上)，隔膜泵更有利于碳黑浆液的输送。

在本发明中，所述燃烧炉可以为循环流化床炉、天然气炉和垃圾焚烧炉中的一种或多种，优选为循环流化床炉。碳黑浆液通过喷射系统喷射至一台或多台燃烧炉，与燃烧炉内底渣混合，作为燃烧炉辅助燃料，在燃烧炉内进行燃烧。

在本发明中，所述喷枪可以安装于燃烧炉的侧墙上或具有冷却套管的二次风管内。由于燃烧炉的侧墙开孔需要考虑炉内的结构，避开燃烧炉的内构件等限制，又因为二次风管与燃烧炉的侧墙是连通的，优选安装在二次风管内，由于二次风管内的温度较高(例如180℃～200℃)，对于枪体材质要求较高、以及碳黑浆液在高温下失水堵塞枪体，因此，在所述二次风管内部设置套管，且套管内通有冷却风，保证碳黑浆液在喷枪内不会失水而堵塞枪体，优选地，所述喷枪安装在具有冷却套管的二次风管内，冷却套管内的温度为20℃～30℃。

在本发明中，所述喷枪的材质以耐高温、耐腐蚀，能够长期处理碳黑浆液为目的，喷枪的材质可以为不锈钢、铝合金或钛合金，优选为不锈钢，进一步优选为310不锈钢。

在本发明中，所述喷枪的枪体与喷口具有偏心结构是指枪体与喷口的中心轴线平行但是不重合。

在本发明中，所述装置还包括蒸汽吹扫系统，用于装置的吹扫。蒸汽吹扫系统可以防止碳黑浆液附着在喷枪的枪体内壁上，同时还可以用于锅炉紧急停炉时，保证碳黑浆液的稳定运行，对仪表安全进行相关组态，保障紧急事故状态下的系统运行的安全性。优选所述蒸汽吹扫系统设置在在阀门与喷枪之间，进一步优选地，所述吹扫系统包括带有手动阀、快关阀和止回阀的管线，以及联锁自动吹扫控制器。其中，联锁自动吹扫控制器使得吹扫系统具有联锁自动吹扫功能。联锁装置通过机械或电气的机构使两个动作具有互相制约的关系。

本发明第二方面提供了由上述的装置处理碳黑浆液的方法，包括：碳黑浆液通过输送泵进入母管，母管上的回流控制阀控制输送泵出口与回流控制阀入口之间的压力，输送泵出口与回流控制阀入口之间的碳黑浆液流入单组或多组喷射单元，每组喷射单元包括带有阀门和喷枪的管线，碳黑浆液通过阀门控制流入喷枪，在喷枪内进行雾化，并以雾滴的形式喷射至一台或多台燃烧炉，在燃烧炉内进行燃烧；控制所述喷枪的喷口的竖直线与燃烧炉的侧墙夹角α为10°～30°，所述喷枪的喷口的水平线与喷枪的枪体的夹角β为20°～40°。

本发明的喷枪的示意图如图2所示，本发明的喷枪的枪体和喷口的局部放大图如图3所示。

根据本发明优选的方法，所述喷枪的喷口的竖直线与燃烧炉的侧墙夹角α为15～25°，例如15°、16°、17°、18°、19°、20°、21°、22°、23°、24°、25°，以及这些数值中的任意两个所构成的范围中的任意值。

根据本发明优选的方法，所述喷枪的喷口的水平线与喷枪的枪体的夹角β为25～35°，例如25°、26°、27°、28°、29°、30°、31°、32°、33°、34°、35°，以及这些数值中的任意两个所构成的范围中的任意值。

根据本发明的方法，所述输送泵出口与回流控制阀入口之间的压力可以为0.8MPa～1.2MPa，例如0.8MPa、0.9MPa、1.0MPa、1.1MPa、1.2MPa，以及这些数值中的任意两个所构成的范围中的任意值。

根据本发明的方法，所述喷枪的喷射压力可以为0.4MPa～0.7MPa，例如0.4MPa、0.5MPa、0.6MPa、0.7MPa，以及这些数值中的任意两个所构成的范围中的任意值。

根据本发明的方法，所述回流控制阀用于保证输送泵出口与回流控制阀入口之间的压力。例如设定压力为1.2MPa，当压力大于设定的压力(大于1.2MPa)，调节回流控制阀的开度，碳黑浆液循环回碳黑浆液供给源，从而保证了母管内的压力，使得装置平稳、连续地运行。

在本发明中，以碳黑浆液的总重量计，水含量可以为75～98重量％，碳黑含量可以为2～25重量％，絮凝剂含量可以为0～2重量％，所述絮凝剂为本领域常规的用于沉淀碳黑浆液的絮凝剂，例如絮凝剂可以为聚氧化乙烯(PEO)。在本发明中，碳黑浆液可以含有絮凝剂，也可以不含有絮凝剂。

根据本发明的方法，每个喷枪的处理量、出力范围可以根据所需处理的碳黑浆液的量而设计，例如每个喷枪的处理量可以为4t/h～7t/h，每个喷枪的出力范围可以为1000kg/h～7000kg/h。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。

制氢装置副产碳黑浆液，3年平均排出碳黑浆液的流量为10.8t/h，最大流量为43.5t/h，最小为7.2t/h。其中，碳黑浆液中水含量为86.1重量％～97.7重量％，平均水含量为90.7重量％，碳黑含量为2.3重量％～13.9重量％，平均9.3重量％。

针对该碳黑浆液，进行两种处理，一种不添加任何物质，即碳黑浆液1；另一种添加絮凝剂，即碳黑浆液2。两种碳黑浆液的组成见表1。

表1

	水含量，重量％	碳黑含量，重量％	絮凝剂，重量％
				碳黑浆液1	90.7	9.3	0
碳黑浆液2	90.25	9.25	0.5

实施例1

如图1、图2和图3所示，平均流量为10.8t/h的碳黑浆液(表1中的碳黑浆液2)通过隔膜泵1进入母管5，母管5上的回流控制阀4控制隔膜泵1出口与回流控制阀4入口之间的压力为1MPa，压力大于1MPa时，调节回流控制阀4的开度，碳黑浆液循环回碳黑浆液供给源，保证隔膜泵1出口与回流控制阀4入口之间的压力为1MPa，隔膜泵1出口与回流控制阀4入口之间的碳黑浆液流入三组喷射单元，第一组喷射单元包括带有阀门2a和喷枪3a的管线，第二组喷射单元包括带有阀门2b和喷枪3b的管线，第三组喷射单元包括带有阀门2c和喷枪3c的管线，碳黑浆液通过阀门2a、2b和2c的控制分别流入喷枪3a、3b和3c，在喷枪3a、3b和3c内进行雾化，并以雾滴的形式喷射至两台循环流化床炉6a和6b的浓相区，在循环流化床炉6a和6b内进行燃烧，其中，喷枪3a和3b与第一台循环流化床炉6a连通，喷枪3c与第二台循环流化床炉6b连通；

其中，喷枪3a、3b和3c的枪体与喷口为偏心结构，喷枪3a、3b和3c的喷射压力为0.6MPa，喷枪3a、3b和3c安装于具有冷却套管的二次风管内，冷却套管内的温度为25℃，控制喷枪3a和3b的喷口的竖直线与循环流化床炉6a的侧墙夹角α为18°，控制喷枪3c的喷口的竖直线与循环流化床炉6b的侧墙夹角α为18°，喷枪3a、3b和3c的喷口的水平线与各自的喷枪枪体的夹角β均为30°(喷枪3a的喷口与喷枪3a的枪体的夹角β为30°，喷枪3b的喷口与喷枪3b的枪体的夹角β为30°，喷枪3c的喷口与喷枪3c的枪体的夹角β为30°)。

装置设置蒸汽吹扫系统，所述吹扫系统包括带有手动阀、快关阀和止回阀的管线，以及联锁自动吹扫控制器。防止碳黑浆液附着在喷枪的枪体内壁上，同时还可以用于锅炉紧急停炉时，保证碳黑浆液的稳定运行，对仪表安全进行相关组态，保障紧急事故状态下的系统运行的安全性。

装置连续、稳定地运行1.5年，实现了稳定、连续地处理碳黑浆液，且无管线堵塞现象发生。

实施例2

平均流量为10.8t/h的碳黑浆液(表1中的碳黑浆液2)通过隔膜泵进入母管，母管上的回流控制阀控制隔膜泵出口与回流控制阀入口之间的压力为0.8MPa，压力大于0.8MPa时，调节回流控制阀的开度，碳黑浆液循环回碳黑浆液供给源，保证隔膜泵出口与回流控制阀入口之间的压力为0.8MPa，隔膜泵出口与回流控制阀入口之间的碳黑浆液流入三组喷射单元，第一组喷射单元包括带有阀门2a和喷枪3a的管线，第二组喷射单元包括带有阀门2b和喷枪3b的管线，第三组喷射单元包括带有阀门2c和喷枪3c的管线，碳黑浆液通过阀门2a、2b和2c的控制分别流入喷枪3c、3b和3c，在喷枪3a、3b和3c内进行雾化，并以雾滴的形式喷射至三台循环流化床炉6a、6b和6c的浓相区，在循环流化床炉6a、6b和6c内进行燃烧，其中，喷枪3a与第一台循环流化床炉6a连通，喷枪3b与第二台循环流化床炉6b连通，喷枪3c与第三台循环流化床炉6c连通；

其中，喷枪3a、3b和3c的枪体与喷口为偏心结构，喷枪3a、3b和3c的喷射压力为0.4MPa，喷枪3a、3b和3c安装于具有冷却套管的二次风管内，冷却套管内的温度为20℃，控制喷枪3a的喷口的竖直线与循环流化床炉6a的侧墙夹角α为15°，控制喷枪3b的喷口的竖直线与循环流化床炉6b的侧墙夹角α为15°，控制喷枪3c的喷口的竖直线与循环流化床炉6c的侧墙夹角α为15°，喷枪3a、3b和3c的喷口的水平线与各自的喷枪枪体的夹角β均为25°。

装置设置蒸汽吹扫系统，所述吹扫系统包括带有手动阀、快关阀和止回阀的管线，以及联锁自动吹扫控制器。防止碳黑浆液附着在喷枪的枪体内壁上，同时还可以用于锅炉紧急停炉时，保证碳黑浆液的稳定运行，对仪表安全进行相关组态，保障紧急事故状态下的系统运行的安全性。

装置连续、稳定地运行1.5年，实现了稳定、连续地处理碳黑浆液，且无管线堵塞现象发生。

实施例3

平均流量为10.8t/h的碳黑浆液(表1中的碳黑浆液1)通过隔膜泵进入母管，母管上的回流控制阀控制隔膜泵出口与回流控制阀入口之间的压力为1.2MPa，压力大于1.2MPa时，调节回流控制阀的开度，碳黑浆液循环回碳黑浆液供给源，保证隔膜泵出口与回流控制阀入口之间的压力为1.2MPa，隔膜泵出口与回流控制阀入口之间的碳黑浆液流入两组喷射单元，第一组喷射单元包括带有阀门2a和喷枪3a的管线，第二组喷射单元包括带有阀门2b和喷枪3b的管线，碳黑浆液通过阀门2a和2b的控制分别流入喷枪3a和3b，在喷枪3a和3b内进行雾化，并以雾滴的形式喷射至两台循环流化床炉6a和6b的浓相区，在循环流化床炉6a和6b内进行燃烧，其中，喷枪3a与第一台循环流化床炉6a连通，喷枪3b与第二台循环流化床炉6b连通；

其中，喷枪3a和3b的枪体与喷口为偏心结构，喷枪3a和3b的喷射压力为0.7MPa，喷枪3a、3b和3c安装于具有冷却套管的二次风管内，冷却套管内的温度为30℃，控制喷枪3a的喷口的竖直线与循环流化床炉6a的侧墙夹角α为25°，控制喷枪3b的喷口的竖直线与循环流化床炉6b的侧墙夹角α为25°，喷枪3a、3b和3c的喷口的水平线与各自的喷枪枪体的夹角β均为35°。

装置设置蒸汽吹扫系统，所述吹扫系统包括带有手动阀、快关阀和止回阀的管线，以及联锁自动吹扫控制器。防止碳黑浆液附着在喷枪的枪体内壁上，同时还可以用于锅炉紧急停炉时，保证碳黑浆液的稳定运行，对仪表安全进行相关组态，保障紧急事故状态下的系统运行的安全性。

装置连续、稳定地运行1.5年，实现了稳定、连续地处理碳黑浆液，且无管线堵塞现象发生。

实施例4

平均流量为10.8t/h的碳黑浆液(表1中的碳黑浆液1)通过离心泵进入母管，母管上的回流控制阀控制离心泵出口与回流控制阀入口之间的压力为1.2MPa，压力大于1.2MPa时，调节回流控制阀的开度，碳黑浆液循环回碳黑浆液供给源，保证离心泵出口与回流控制阀入口之间的压力为1.2MPa，离心泵出口与回流控制阀入口之间的碳黑浆液流入两组喷射单元，第一组喷射单元包括带有阀门2a和喷枪3a的管线，第二组喷射单元包括带有阀门2b和喷枪3b的管线，碳黑浆液通过阀门2a和2b的控制分别流入喷枪3a和3b，在喷枪3a和3b内进行雾化，并以雾滴的形式喷射至两台循环流化床炉6a和6b的浓相区，在循环流化床炉6a和6b内进行燃烧，其中，喷枪3a与第一台循环流化床炉6a连通，喷枪3b与第二台循环流化床炉6b连通；

其中，喷枪3a和3b的枪体与喷口为偏心结构，喷枪3a和3b的喷射压力为0.7MPa，喷枪3a和3b安装于具有冷却套管的二次风管内，冷却套管内的温度为30℃，控制喷枪3a的喷口的竖直线与循环流化床炉6a的侧墙夹角α为10°，控制喷枪3b的喷口的竖直线与循环流化床炉6b的侧墙夹角α为10°，喷枪3a和3b的喷口的水平线与各自的喷枪枪体的夹角β均为20°。

装置连续、稳定地运行1.5年，实现了稳定、连续地处理碳黑浆液，且无管线堵塞现象发生。

实施例5

平均流量为10.8t/h的碳黑浆液(表1中的碳黑浆液1)通过柱塞泵进入母管，母管上的回流控制阀控制柱塞泵出口与回流控制阀入口之间的压力为1.2MPa，压力大于1.2MPa时，调节回流控制阀的开度，碳黑浆液循环回碳黑浆液供给源，保证柱塞泵出口与回流控制阀入口之间的压力为1.2MPa，柱塞泵出口与回流控制阀入口之间的碳黑浆液流入单组喷射单元，喷射单元包括带有阀门2a和喷枪3a的管线，碳黑浆液通过阀门2a的控制流入喷枪3a，在喷枪3a内进行雾化，并以雾滴的形式喷射至循环流化床炉6a的浓相区，在循环流化床炉6a内进行燃烧；

其中，喷枪3a的枪体与喷口为偏心结构，喷枪3a的喷射压力为0.7MPa，喷枪3a安装于循环流化床炉的侧墙上，控制喷枪3a的喷口的竖直线与循环流化床炉6a的侧墙夹角α为30°，喷枪3a的喷口的水平线与喷枪3a枪体的夹角β为40°。

装置连续、稳定地运行1.3年，实现了稳定、连续地处理碳黑浆液，且无管线堵塞现象发生。

对比例1

采用污泥干化焚烧处理方法，具体为：

平均流量10.8t/h的碳黑浆液与10.8t/h～15.12t/h的循环流化床锅炉的底渣进行掺混干化后，得到掺混料，再将掺混料与煤以1:10重量比(掺混料：煤的重量比为1：10)混合送入循环流化床锅炉燃烧。

装置运行2月后出现如下问题：1)掺混均匀度无法控制，存在掺混设备管路堵塞问题；2)干化后的碳黑与燃料配比影响燃烧的稳定；3)无专业干化掺混设备，大型、连续化干化掺混需开发专业设备；4)采用其它干化处理方式，浪费大量能源，增加能耗。

对比例2

按照实施例1的方法，不同的是，喷枪的枪体与喷口为同心结构。

装置运行10个月后出现如下问题存在以下问题：1)碳黑浆液直接喷射至炉膛底部流化喷嘴区域，影响流化床锅炉浓相区燃烧动力场，进而影响整个锅炉炉膛内燃烧工况；2)同心结构，在炉膛外侧调整仰角向上喷射，存在碳黑浆液在炉膛内停留时间短，同时夹带床料，造成锅炉飞灰含碳量上升，影响锅炉燃烧效率；3)同心结构，水平方向喷入，碳黑浆液压力波动易喷射至炉膛对面炉墙，磨损对面炉墙。

通过实施例和对比例的结果可以看出，采用本发明装置和方法可以连续、稳定、长时间地处理碳黑浆液，而且燃烧炉和喷射单元可以根据需要处理的碳黑浆液的量进行组合。此外，本装置和方法还可以有效降低管路堵塞的可能，处理过程保持清洁、环保，避免出现污染的转移。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种用于处理碳黑浆液的装置，其特征在于，该装置包括输送泵、母管、回流控制阀、喷射单元和燃烧炉；其中，所述输送泵的入口与碳黑浆液供给源连通，用于输送碳黑浆液并使碳黑浆液增压；所述输送泵的出口与母管的入口连通，母管的出口与碳黑浆液供给源连通，所述母管带有回流控制阀，回流控制阀用于保证输送泵出口与回流控制阀入口之间的压力；输送泵出口与回流控制阀入口之间设置单组或多组喷射单元，每组喷射单元包括带有阀门和喷枪的管线，所述阀门用于控制输送泵出口与回流控制阀入口之间的碳黑浆液流入喷枪，所述喷枪用于将碳黑浆液喷射至一台或多台燃烧炉，在燃烧炉内进行燃烧；

所述喷枪的枪体与喷口具有偏心结构，所述喷枪的喷口的竖直线与燃烧炉的侧墙夹角α为10°～30°，所述喷枪的喷口的水平线与喷枪的枪体的夹角β为20°～40°；

所述喷枪的枪体与喷口的中心轴线平行但是不重合；

所述喷枪安装于燃烧炉的具有冷却套管的二次风管内。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述喷枪的喷口的竖直线与燃烧炉的侧墙夹角α为15°～25°；和/或，所述喷枪的喷口的水平线与喷枪的枪体的夹角β为25°～35°。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述输送泵为隔膜泵、螺杆泵或离心泵。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述输送泵为隔膜泵。

5.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述燃烧炉为循环流化床炉、天然气炉和垃圾焚烧炉中的一种或多种。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述燃烧炉为循环流化床炉。

7.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述喷枪的材质为不锈钢、铝合金或钛合金。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述喷枪的材质为不锈钢。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述喷枪的材质为310不锈钢。

10.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述装置还包括蒸汽吹扫系统，用于装置的吹扫。

11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述蒸汽吹扫系统设置在阀门与喷枪之间。

12.根据权利要求10所述的装置，其中，所述蒸汽吹扫系统包括带有手动阀、快关阀和止回阀的管线，以及联锁自动吹扫控制器。

13.由权利要求1-12中任意一项所述的装置处理碳黑浆液的方法，包括：碳黑浆液通过输送泵进入母管，母管上的回流控制阀控制输送泵出口与回流控制阀入口之间的压力，输送泵出口与回流控制阀入口之间的碳黑浆液流入单组或多组喷射单元，每组喷射单元包括带有阀门和喷枪的管线，碳黑浆液通过阀门控制流入喷枪，在喷枪内进行雾化，并以雾滴的形式喷射至一台或多台燃烧炉，在燃烧炉内进行燃烧；

控制所述喷枪的喷口的竖直线与燃烧炉的侧墙夹角α为10°～30°，所述喷枪的喷口的水平线与喷枪的枪体的夹角β为20°～40°。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述喷枪的喷口的竖直线与燃烧炉的侧墙夹角α为15°～25°；和/或，所述喷枪的喷口的水平线与喷枪的枪体的夹角β为25°～35°。

15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述输送泵出口与回流控制阀入口之间的压力为0.8MPa～1.2MPa；和/或，所述喷枪的喷射压力为0.4MPa～0.7MPa。

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