CN112745700A - 一种生产碳黑的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种生产碳黑的方法和设备，涉及碳黑生产工艺技术领域。该种生产碳黑的方法和设备，包括第一燃烧炉和第二燃烧炉，所述第一燃烧炉和第二燃烧炉的顶部分别设置有第一余热回收槽和第二余热回收槽，所述第一燃烧炉的一侧安装有天然气进气管，所述天然气进气管的中心安装有流量控制阀门；所述第一燃烧炉的中心安装有多个与天然气进气管相对应的第一供气管，所述第一燃烧炉内壁的顶部安装有刮刷机构，所述第一燃烧炉和第二燃烧炉之间固定连接有连接管，所述连接管的中段安装有单向阀门。通过设计简单的碳黑生产设备以及生产工艺，既可以提高碳黑生产的产量，同时也不会造成能源的浪费，从而使其整体的工作效率大大提高，值得大力推广。

Description

一种生产碳黑的方法和设备

技术领域

本发明涉及碳黑生产工艺技术领域，具体为一种生产碳黑的方法和设备。

背景技术

碳黑，又名炭黑，是一种无定形碳；轻、松而极细的黑色粉末，表面积非常大，范围从10-3000m2/g，是含碳物质(煤、天然气、重油、燃料油等)在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物；由天然气制成的称"气黑"，由油类制成的称"灯黑"，由乙炔制成的称"乙炔黑"；此外还有"槽黑"、"炉黑"。按炭黑性能区分有"补强炭黑"、"导电炭黑"、"耐磨炭黑"等，可作黑色染料，用于制造中国墨、油墨、油漆等，也用于做橡胶的补强剂；炭黑的结构性是以炭黑粒子间聚成链状或葡萄状的程度来表示的，由凝聚体的尺寸、形态和每一凝聚体中的粒子数量构成的凝聚体组成的炭黑称为高结构炭黑。目前常用吸油值表示结构性，吸油值越大，炭黑结构性越高，容易形成空间网络通道，而且不易破坏，高结构炭黑颗粒细，网状链堆积紧密，比表面积大，单位质量颗粒多，有利于在聚合物中形成链式导电结构，其中在众多炭黑品种中以乙炔炭黑为最佳。

碳黑是一种黑色粉末，碳黑在日常生活中的应用也较多，日常生活中经常能够发现炭黑的产生，由于气体燃烧不充分，经常会在器皿的表面产生一层碳黑，但这种碳黑的生产既不集中，同时也不便于进行收集，天然气生产碳黑是一种常见的方法，现有的天然气生产碳黑生产工艺设计过于简单，在实际生产的过程中，既无法提高碳黑生产的产量，同时也容易造成能源的浪费，为此，我们研发出了新的一种生产碳黑的方法和设备。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种生产碳黑的方法和设备，解决了现有的天然气生产碳黑生产工艺设计过于简单，在实际生产的过程中，既无法提高碳黑生产的产量，同时也容易造成能源浪费的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种生产碳黑的设备，包括第一燃烧炉和第二燃烧炉，所述第一燃烧炉和第二燃烧炉的顶部分别设置有第一余热回收槽和第二余热回收槽，所述第一燃烧炉的一侧安装有天然气进气管，所述天然气进气管的中心安装有流量控制阀门；

所述第一燃烧炉的中心安装有多个与天然气进气管相对应的第一供气管，所述第一燃烧炉内壁的顶部安装有刮刷机构，所述第一燃烧炉和第二燃烧炉之间固定连接有连接管，所述连接管的中段安装有单向阀门；

所述第二燃烧炉的中心安装有多个第二供气管，所述第二燃烧炉一侧的顶部安装有排气管，所述第一燃烧炉和第二燃烧炉一侧的底部分别固定连接有第一进气口和第二进气口，所述第一进气口和第二进气口远离第一燃烧炉和第二燃烧炉的一端均安装有进气控制阀门。

优选的，两个所述刮刷机构的刮刷板均分别与第一燃烧炉和第二燃烧炉内壁的顶部相互贴合。

优选的，多个所述第一供气管和第二供气管的顶部均设置有多个燃气喷嘴。

优选的，多个所述燃气喷嘴均在第一供气管和第二供气管的顶部均匀分布。

优选的，所述连接管远离第一燃烧炉的一端与多个第二供气管相互连通。

一种生产碳黑的方法，包括以下具体步骤：

S1.天然气在经天然气进气管进入多个第一供气管中后，由多个燃气喷嘴喷出，天然气进气管的中心安装有流量控制阀门，流量控制阀门可以控制天然气的进气量；

S2.天然气在经多个燃气喷嘴喷出被点然后，通过控制天然气进气管的进气量，从而使多个燃气喷嘴喷出的天然气在没有充足氧气的情况下不会充分燃烧，从而使火焰燃烧生成的碳黑沉积在第一燃烧炉内壁的顶部；

S3.燃烧后产生的气体以及部分燃烧不充分的天然气会经连接管进入第二供气管中，部分燃烧不充分的天然气经多个燃气喷嘴喷出被点燃后，继续在第二燃烧炉中进行燃烧，燃烧的过程中，生成的少量碳黑会沉积在第二燃烧炉内壁的顶部，而燃烧后产生的二氧化碳会经排气管排出第二燃烧炉；

S4.待整个燃烧过程完成后，分别启动第一燃烧炉和第二燃烧炉内的刮刷机构，从而将第一燃烧炉和第二燃烧炉内壁顶部沉积的碳黑刮除，并对其进行统一收集；

S5.燃烧后产生的二氧化碳经排气管排出第二燃烧炉后，可以利用专业的设备对二氧化碳进行收集；

S6.第一燃烧炉和第二燃烧炉中天然气燃烧产生的热量会经第一燃烧炉和第二燃烧炉的顶部内壁传导至第一余热回收槽和第二余热回收槽，从而方便在第一余热回收槽和第二余热回收槽中完成余热的利用。

(三)有益效果

本发明提供了一种生产碳黑的方法和设备。具备以下有益效果：

1、该种生产碳黑的改进工艺，通过进行简单的生产工艺改进，既提高了碳黑的产量，同时也实现了余热的利用以及二氧化碳的回收利用，从而实现了资源的高效利用。

2、该种生产碳黑的改进工艺，通过设计简单的碳黑生产设备以及生产工艺，既可以提高碳黑生产的产量，同时也不会造成能源的浪费，从而使其整体的工作效率大大提高，值得大力推广。

附图说明

图1为本发明碳黑生产设备的结构示意图。

其中，1、第一燃烧炉；2、第二燃烧炉；3、第一余热回收槽；4、第二余热回收槽；5、天然气进气管；6、流量控制阀门；7、第一供气管；8、刮刷机构；9、连接管；10、单向阀门；11、第二供气管；12、排气管；13、第一进气口；14、进气控制阀门；15、第二进气口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例：

如图1所示，本发明实施例提供一种生产碳黑的设备，包括第一燃烧炉1和第二燃烧炉2，第一燃烧炉1和第二燃烧炉2的顶部分别设置有第一余热回收槽3和第二余热回收槽4，第一燃烧炉1的一侧安装有天然气进气管5，天然气进气管5的中心安装有流量控制阀门6；

第一燃烧炉1的中心安装有多个与天然气进气管5相对应的第一供气管7，第一燃烧炉1内壁的顶部安装有刮刷机构8，第一燃烧炉1和第二燃烧炉2之间固定连接有连接管9，连接管9的中段安装有单向阀门10；

第二燃烧炉2的中心安装有多个第二供气管11，第二燃烧炉2一侧的顶部安装有排气管12，第一燃烧炉1和第二燃烧炉2一侧的底部分别固定连接有第一进气口13和第二进气口15，第一进气口13和第二进气口15远离第一燃烧炉1和第二燃烧炉2的一端均安装有进气控制阀门14，由于需要控制天然气不充分燃烧，从而使操作人员可以通过进气控制阀门14来控制第一燃烧炉1和第二燃烧炉2的进气量。

两个刮刷机构8的刮刷板均分别与第一燃烧炉1和第二燃烧炉2内壁的顶部相互贴合，通过使两个刮刷机构8的刮刷板均分别与第一燃烧炉1和第二燃烧炉2内壁的顶部相互贴合，从而使两个刮刷机构8的刮刷板能够快速将第一燃烧炉1和第二燃烧炉2内壁顶部的碳黑刮下来。

多个第一供气管7和第二供气管11的顶部均设置有多个燃气喷嘴。

多个燃气喷嘴均在第一供气管7和第二供气管11的顶部均匀分布，通过使多个燃气喷嘴均在第一供气管7和第二供气管11的顶部均匀分布，从而使第一燃烧炉1和第二燃烧炉2内壁的顶部能够均匀的产生碳黑。

连接管9远离第一燃烧炉1的一端与多个第二供气管11相互连通。

一种生产碳黑的方法，包括以下具体步骤：

S1.天然气在经天然气进气管5进入多个第一供气管7中后，由多个燃气喷嘴喷出，天然气进气管5的中心安装有流量控制阀门6，流量控制阀门6可以控制天然气的进气量；

S2.天然气在经多个燃气喷嘴喷出被点然后，通过控制天然气进气管5的进气量，从而使多个燃气喷嘴喷出的天然气在没有充足氧气的情况下不会充分燃烧，从而使火焰燃烧生成的碳黑沉积在第一燃烧炉1内壁的顶部；

S3.燃烧后产生的气体以及部分燃烧不充分的天然气会经连接管9进入第二供气管11中，部分燃烧不充分的天然气经多个燃气喷嘴喷出被点燃后，继续在第二燃烧炉2中进行燃烧，燃烧的过程中，生成的少量碳黑会沉积在第二燃烧炉2内壁的顶部，而燃烧后产生的二氧化碳会经排气管12排出第二燃烧炉2；

S4.待整个燃烧过程完成后，分别启动第一燃烧炉1和第二燃烧炉2内的刮刷机构8，从而将第一燃烧炉1和第二燃烧炉2内壁顶部沉积的碳黑刮除，并对其进行统一收集；

S5.燃烧后产生的二氧化碳经排气管12排出第二燃烧炉2后，可以利用专业的设备对二氧化碳进行收集；

S6.第一燃烧炉1和第二燃烧炉2中天然气燃烧产生的热量会经第一燃烧炉1和第二燃烧炉2的顶部内壁传导至第一余热回收槽3和第二余热回收槽4，从而方便在第一余热回收槽3和第二余热回收槽4中完成余热的利用。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种生产碳黑的设备，其特征在于：包括第一燃烧炉(1)和第二燃烧炉(2)，所述第一燃烧炉(1)和第二燃烧炉(2)的顶部分别设置有第一余热回收槽(3)和第二余热回收槽(4)，所述第一燃烧炉(1)的一侧安装有天然气进气管(5)，所述天然气进气管(5)的中心安装有流量控制阀门(6)；

所述第一燃烧炉(1)的中心安装有多个与天然气进气管(5)相对应的第一供气管(7)，所述第一燃烧炉(1)内壁的顶部安装有刮刷机构(8)，所述第一燃烧炉(1)和第二燃烧炉(2)之间固定连接有连接管(9)，所述连接管(9)的中段安装有单向阀门(10)；

所述第二燃烧炉(2)的中心安装有多个第二供气管(11)，所述第二燃烧炉(2)一侧的顶部安装有排气管(12)，所述第一燃烧炉(1)和第二燃烧炉(2)一侧的底部分别固定连接有第一进气口(13)和第二进气口(15)，所述第一进气口(13)和第二进气口(15)远离第一燃烧炉(1)和第二燃烧炉(2)的一端均安装有进气控制阀门(14)。

2.根据权利要求1所述的一种生产碳黑的设备，其特征在于：两个所述刮刷机构(8)的刮刷板均分别与第一燃烧炉(1)和第二燃烧炉(2)内壁的顶部相互贴合。

3.根据权利要求1所述的一种生产碳黑的设备，其特征在于：多个所述第一供气管(7)和第二供气管(11)的顶部均设置有多个燃气喷嘴。

4.根据权利要求3所述的一种生产碳黑的设备，其特征在于：多个所述燃气喷嘴均在第一供气管(7)和第二供气管(11)的顶部均匀分布。

5.根据权利要求1所述的一种生产碳黑的设备，其特征在于：所述连接管(9)远离第一燃烧炉(1)的一端与多个第二供气管(11)相互连通。

6.根据权利要求1所述的一种生产碳黑的方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

S1.天然气在经天然气进气管(5)进入多个第一供气管(7)中后，由多个燃气喷嘴喷出，天然气进气管(5)的中心安装有流量控制阀门(6)，流量控制阀门(6)可以控制天然气的进气量；

S2.天然气在经多个燃气喷嘴喷出被点然后，通过控制天然气进气管(5)的进气量，从而使多个燃气喷嘴喷出的天然气在没有充足氧气的情况下不会充分燃烧，从而使火焰燃烧生成的碳黑沉积在第一燃烧炉(1)内壁的顶部；

S3.燃烧后产生的气体以及部分燃烧不充分的天然气会经连接管(9)进入第二供气管(11)中，部分燃烧不充分的天然气经多个燃气喷嘴喷出被点燃后，继续在第二燃烧炉(2)中进行燃烧，燃烧的过程中，生成的少量碳黑会沉积在第二燃烧炉(2)内壁的顶部，而燃烧后产生的二氧化碳会经排气管(12)排出第二燃烧炉(2)；

S4.待整个燃烧过程完成后，分别启动第一燃烧炉(1)和第二燃烧炉(2)内的刮刷机构(8)，从而将第一燃烧炉(1)和第二燃烧炉(2)内壁顶部沉积的碳黑刮除，并对其进行统一收集；

S5.燃烧后产生的二氧化碳经排气管(12)排出第二燃烧炉(2)后，可以利用专业的设备对二氧化碳进行收集；

S6.第一燃烧炉(1)和第二燃烧炉(2)中天然气燃烧产生的热量会经第一燃烧炉(1)和第二燃烧炉(2)的顶部内壁传导至第一余热回收槽(3)和第二余热回收槽(4)，从而方便在第一余热回收槽(3)和第二余热回收槽(4)中完成余热的利用。

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