CN201828144U - 一种炉法炭黑生产试验装置 - Google Patents

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周锋锐
吴葆松
魏建宗
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ANHUI YONGFENG CHEMICALS Co Ltd
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Abstract

一种炉法炭黑生产试验装置，包括高温炉、喷雾装置、空气入口、热传感器、急冷口、旋风分离器，所述的高温炉为长方体，所述的高温炉内部设置有刚玉材料、硅碳棒、反应炉，所述的反应炉为圆柱形，所述的刚玉材料设置在反应炉外周围，所述的硅碳棒安装在刚玉材料内部反应炉上端；所述的反应炉一端安装有油枪，油枪一端连接有喷雾装置，所述的反应炉上油枪上端设置有空气入口，所述的反应炉另一端与降温室相连；所述的降温室与反应炉连接处设置有热传感器，所述的降温室周围设置有水冷器，所述的降温室另一端设置有急冷口；所述的旋风分离器安装在整个装置的尾端、出料口上，出料口对面位置设置有滤袋器。本实用新型具有体积小，速度快，不污染环境的优点。

Description

一种炉法炭黑生产试验装置
技术领域
本实用新型涉及一种炭黑的生产装置，尤其是一种炉法炭黑生产试验装置。
背景技术
将气态烃、液态烃或其混合物作为原料，供以适量的空气，在反应炉内形成密闭的湍流系统，将一部分原料烃和空气燃烧产生高温，使另一部分裂解产生炭黑，这种生产方法称为炉法。用炉法生产的炭黑称为炉法炭黑。由于炉法炭黑的生产方法连续化程度高、产出率高、成本低，对环境的污染小、产品的品种能满足各种需求，炉法的生产方式已经成为炭黑的最主要的生产方式。
炉法炭黑的生产有其自身的特点：第一，反应炉的温度高，一般在1800℃左右；第二，反应的时间短，炭黑生产过程包括自由基、离子向分子的转化，进而形成含有数万个原子和高C/H比的相对大的粒子，这个过程在预混火焰中，仅在几个毫秒中就完成；第三，原料的成分复杂，气态烃、液态烃都可以是炭黑的生产原料，而液态烃中的煤焦油中已被鉴定的化学物质就有400余种；第四，工艺条件对产品品质的影响大，这些条件包括：反应炉的形状，不同点处的温度、压强，风油比，油气比，即冷(终止反应)的方式，添加的助剂等等。炉法炭黑的生产特点决定了生产试验的困难性。
据了解，目前市场上的炉法炭黑试验装置体积庞大(一般长达几十米)；都是用燃油或燃气来加热以达到生产炭黑所需要的温度；都是采用连续的生产方式。这些特点决定了试验成本非常高。
实用新型内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种结构简单、在各种工艺条件、添加助剂不变的情况下，了解炭黑的各种性能指标随原料的变化而变化的规律；其二，在原料、各种工艺条件不变的情况下，了解炭黑的各种性能指标随添加助剂的变化而变化的规律；其三，在原料、添加助剂不变的情况下，了解炭黑的各种性能指标随各种工艺条件的变化而变化的规律。
本实用新型通过以下方案来实现的，一种炉法炭黑生产试验装置，包括高温炉、喷雾装置、空气入口、热传感器、急冷空、旋风分离器，所述的高温炉为长方体，所述的高温炉内部设置有刚玉材料、硅碳棒、反应炉，所述的反应炉为圆柱形，所述的刚玉材料设置在反应炉外周围，所述的硅碳棒安装在刚玉材料内部反应炉上端。
所述的反应炉一端安装有油枪，油枪一端连接有喷雾装置，所述的反应炉上油枪上端设置有空气入口，所述的反应炉另一端与降温室相连。
所述的降温室与反应炉连接处设置有热传感器，所述的降温室周围设置有水冷器，所述的降温室另一端设置有急冷口。
所述的水冷器上设置有进水口和出水口。
所述的急冷口与急冷孔相连接。
所述的旋风分离器安装在整个装置的尾端、出料口上，出料口对面位置设置有滤袋器。
本实用新型的优点在于：
1)体积小，速度快，不污染环境；
2)适合于小型生产，投资小。
附图说明
图1是本实用新型一种炉法炭黑生产试验装置的剖面图。
其中：1-高温炉；2-刚玉材料；3-空气入口；4-油枪；5-喷雾装置；6-反应炉；7-热传感器；8-硅碳棒；9-出水口；10-进水口；11-急冷孔；12-急冷口；13-滤袋器；14-旋风分离器；15-出料口；16-水冷器；17-降温室。
具体实施方式
如图1所示：一种炉法炭黑生产试验装置，包括高温炉1、喷雾装置5、空气入口3、热传感器7、急冷口12、旋风分离器14，所述的高温炉1为长方体，所述的高温炉1内部设置有刚玉材料2、硅碳棒8、反应炉6，所述的反应炉6为圆柱形，所述的刚玉材料2设置在反应炉6外周围，所述的硅碳棒8安装在刚玉材料2内部反应炉6上端，所述的反应炉6一端安装有油枪4，油枪4一端连接有喷雾装置5，所述的反应炉6上油枪4上端设置有空气入口3，所述的反应炉6另一端与降温室17相连，所述的降温室17与反应炉6连接处设置有热传感器7，所述的降温室17周围设置有水冷器16，所述的降温室17另一端设置有急冷口12，所述的水冷器16上设置有进水口10和出水口9，所述的急冷口12与急冷孔11相连接，所述的旋风分离器14安装在整个装置的尾端、出料口15上，出料口15对面位置设置有滤袋器13。
本实用新型是这样实施的，喷雾装置5连接在整个装置最左端，喷雾装置5上连接安装有油枪4，油枪4安装在反应炉6的入口处，同时反应炉6入口处设置有空气入口3，油枪4通过喷雾装置5将炭黑生产所需要的原料油喷出，油枪4的口径为10～20mm之间，高温炉1为长方体，高温炉1内的硅碳棒8通过电加热，使得高温炉1内温度控制在1300℃～1600℃，同时高温炉1配置有一个电脑控制系统，能控制高温炉的温度，同时可通过控制来调节内部温度。油枪4喷出原料油，空气入口3进入空气，经过高温下反应炉6，空气和原料油产生反应，燃烧、裂解生产炭黑，反应炉6里生成的炭黑及高速、高温的气流在高温炉1的出口处首先接触热传感器7，热传感器7记录下出口处的温度，夹带有炭黑的高速、高温气流离开热传感器7后，进入降温室17，通过水冷器16降温，水冷器16通过进水口10和出水口9进行换水，将热水排出，冷水流入的方式实现降温，在水冷器16的后端还设置有急冷口12，从急冷口12喷入的急冷水能够有效地终止生成炭黑的反应，急冷水通过急冷孔11流入，从急冷口12排出，反应终止后，通过旋风分离器14将炭黑收集，炭黑通过出料口15，同时很少一部分炭黑进入滤袋器13，整个生产过程完成。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种炉法炭黑生产试验装置，包括高温炉、喷雾装置、空气入口、热传感器、急冷口、旋风分离器，其特征在于：所述的高温炉为长方体，所述的高温炉内部设置有刚玉材料、硅碳棒、反应炉，所述的反应炉为圆柱形，所述的刚玉材料设置在反应炉外周围。
2.根据权利要求1所述的一种炉法炭黑生产试验装置，其特征在于：所述的反应炉一端安装有油枪，油枪一端连接有喷雾装置，所述的反应炉上油枪上端设置有空气入口，所述的反应炉另一端与降温室相连。
3.根据权利要求1所述的一种炉法炭黑生产试验装置，其特征在于：所述的降温室与反应炉连接处设置有热传感器，所述的降温室周围设置有水冷器，所述的降温室另一端设置有急冷口。
4.根据权利要求1所述的一种炉法炭黑生产试验装置，其特征在于：所述的水冷器上设置有进水口和出水口。
5.根据权利要求1所述的一种炉法炭黑生产试验装置，其特征在于：所述的旋风分离器安装在整个装置的尾端、出料口上，出料口对面位置设置有滤袋器。
6.根据权利要求1所述的一种炉法炭黑生产试验装置，其特征在于：所述的硅碳棒安装在刚玉材料内部反应炉上端。
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