CN204824693U - 一种节能型炭黑反应炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种节能型炭黑反应炉，包括通过喉管相连的燃烧室和反应室，所述的喉管段包括由前金属面和后金属面组成的圆环腔体，圆环腔体外圆上设有冷却气流入口与热气流出口。圆环腔体内设有与圆环腔体同心的圆环内腔，圆环内腔外圆上开有进油管；圆环腔体与圆环内腔圆心处开有喉管通道，圆环内腔与喉管通道间开有圆环形沟槽。本实用新型原料烃从反应炉喉管喷入反应炉内是采用圆形面全覆盖热气流形式，来自燃烧室的热气流被喷入的圆形面原料烃完全覆盖，原料烃发生裂解反应完全充分，提高了炭黑的收率，节约能源。
Description
技术领域
本实用新型涉及炭黑生产领域，具体是一种节能型炭黑反应炉。
背景技术
现有技术的硬质炭黑生产过程中，原料烃进入反应炉是采用原料枪及喷嘴从反应炉喉管处喷入的，喷入的原料烃成雾化状态与来自反应炉燃烧室的热气流接触混合，原料烃与热气流接触面越大，炭黑收率越高，同时炭黑的原始粒径聚集体分布也越窄，因此炭黑工作者一直在研究如何提高原料烃与热气流接触面。
专利201420214054.3涉及一种炭黑反应炉水炮喉管装置，高温空气入口和煤气入口分别连接燃烧室，燃烧室连接喉口，喉口连接反应室，所述喉口上径向设有若干原料油喷入口，所述原料油喷入口均匀分布十二支原料油枪，其中四支为具有水炮保护的原料油枪，所述八支原料油枪伸入反应炉内壁约3—5毫米，四支具有水炮保护的原料油枪伸入反应炉内壁约30—70毫米。本实用新型的技术效果是：增加了原料油与高温气流的接触面积，使原料油能够更加的充分反应，提高了炭黑质量和原料油转化成炭黑的收率，大大节约原料油，通过改变喉管结构，在用较差的油品情况下，产出的炭黑着色明显更优。专利201320399464.5一种炭黑反应炉喉管，目的是提高炭黑原料油与烟气混合的均匀性、减少炭黑粒径分布范围；
专利201210456112.9将喉管横截面采用多边形，使喷入的原料油雾化面最大限度覆盖横截面，从而达到具有狭窄粒子尺寸分布。该实用新型包括油枪、铬刚玉砖、氧化铝空心球、烟气导流槽；烟气导流槽位于反应炉中心位置，油枪通过氧化铝空心球、铬刚玉砖固定在反应炉上，油枪位置与烟气导流槽垂直，氧化铝空心球位于铬刚玉砖外围。专利201220278817.1喉管的内腔由若干向内凸起的圆弧连接而成，每个原料油喷入口伸入喉管的一端，均位于所述喉管内腔圆弧的凸起处。该实用新型减少了原料油枪喷油后油滴形成的雾影覆盖不了的空隙，增大了热气流通过的阻力，使得炭黑生成反应的温度场分布更均匀，从而生成的炭黑粒径小，聚集体分布均匀，炭黑的着色强度、氮吸附比表面积及压缩吸油值高，同时由于只有一排原料油喷入口，简化了喉管结构，提高了喉管安全性和操作性。专利201320069304.4采用一孔喉管改变成多孔喉管对应多孔反应段方式来改善原料油雾化混合热气流，达到采用低档原料油生产高档炭黑产品，降低成本，提高经济效益的目的。专利201310700914.4采用四层形式的耐温结构，通过生产线应用，表面散热温度下降到100℃以内，这一设计为行业的能源节约、品质提升等开拓了新思路。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有技术的问题，提供了一种节能型炭黑反应炉，解决了以往硬质炭黑反应炉喉管原料烃喷入方式只能是点的形式喷入，造成无法完全覆盖来自燃烧室的热气流的难题，提高了炭黑的收率，节约能源，同时本实用新型还具备提高炭黑质量中聚集体分布更窄的效果。
本实用新型包括通过喉管相连的燃烧室和反应室，所述的喉管段包括由前金属面和后金属面组成的圆环腔体，圆环腔体内设有与圆环腔体同心的圆环内腔，圆环内腔外圆上开有进油管；圆环腔体与圆环内腔圆心处开有喉管通道，圆环内腔与喉管通道间开有圆环形沟槽。
进一步改进，所述的圆环腔体外圆上设有冷却气流入口与热气流出口。
本实用新型有益效果在于：原料烃从反应炉喉管喷入反应炉内是采用圆形面全覆盖热气流形式，来自燃烧室的热气流被喷入的圆形面原料烃完全覆盖，原料烃发生裂解反应完全充分，提高了炭黑的收率，节约能源。解决了以往硬质炭黑反应炉喉管原料烃喷入方式只能是点的形式喷入，造成无法完全覆盖来自燃烧室的热气流的难题，同时本实用新型还具备提高炭黑质量中聚集体分布更窄的效果。
附图说明
图1为节能型炭黑反应炉示意图。
图2为喉管结构示意图。
图3为图2中A-A处剖面图。
图4为图2中C处放大示意图。
图5为原料烃喷入喉管后全覆盖热气流示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
本实用新型结构如图1所示，包括通过喉管12相连的燃烧室11和反应室9。所述的喉管结构如图2和图3所示，包括由前金属面4和后金属面5组成的圆环腔体8，圆环腔体8外圆上设有冷却气流入口6与热气流出口7。圆环腔体8内设有与圆环腔体8同心的圆环内腔2，圆环内腔2外圆上开有进油管1；圆环腔体8与圆环内腔2圆心处开有喉管通道，圆环内腔8与喉管通道间开有圆环形沟槽3(如图4所示)。
原料烃从耐高温金属材料制成的喉管段进油管1进入圆环内腔2，均匀分配到喉管内芯C处，再经过圆环形沟槽3均匀喷入喉管内截面。
为了保护金属喉管的耐高温性能，冷却气流从冷却气流入口6处进入圆环腔体8，进行冷却高温金属面4、5及内芯C，受热后的气流从热气流出口7处流出并入生产工艺热气流中。
喷入喉管内截面的原料烃与来自反应炉燃烧室的热烟气流进行无间隙接触混合，发生裂解反应生产炭黑，在反应炉的反应段10处喷入冷却流体进行终止反应，原料烃喷入喉管后全覆盖热气流示意图如图5所示。
对常规反应炉与本实用新型反应炉生产N234炭黑的工艺的进行比较分析如下表所示。从表中数据可以看出，本实用新型反应炉收率提高了6.5％，同时聚集体分布着色强度提高了5.08％。
| 对比 | 常规反应炉 | 本实用新型反应炉 |
| 空气量(kg/h) | 9000 | 9000 |
| 燃料量(kg/h) | 465 | 465 |
| 燃烧温度(℃) | 1927 | 1927 |
| 原料量(kg/h) | 3463 | 3620 |
| 炭黑产量(kg/h) | 1925.5 | 2132.37 |
| 收率(％) | 49.02 | 52.2 |
| 聚集体分布着色强度(％) | 118 | 124 |
| 收率对比(％) | +6.5 | |
| 聚集体分布对比(％) | +5.08 |
本实用新型具体应用途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (2)
1.一种节能型炭黑反应炉，包括通过喉管（12）相连的燃烧室（11）和反应室（9），其特征在于：所述的喉管段包括由前金属面（4）和后金属面（5）组成的圆环腔体（8），圆环腔体（8）内设有与圆环腔体（8）同心的圆环内腔（2），圆环内腔（2）外圆上开有进油管（1）；圆环腔体（8）与圆环内腔（2）圆心处开有喉管通道，圆环内腔（8）与喉管通道间开有圆环形沟槽（3）。
2.根据权利要求1所述的节能型炭黑反应炉，其特征在于：所述的圆环腔体（8）外圆上设有冷却气流入口（6）与热气流出口（7）。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520403607.4U CN204824693U (zh) | 2015-06-11 | 2015-06-11 | 一种节能型炭黑反应炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520403607.4U CN204824693U (zh) | 2015-06-11 | 2015-06-11 | 一种节能型炭黑反应炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204824693U true CN204824693U (zh) | 2015-12-02 |
Family
ID=54682314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201520403607.4U Active CN204824693U (zh) | 2015-06-11 | 2015-06-11 | 一种节能型炭黑反应炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204824693U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104927405A (zh) * | 2015-06-11 | 2015-09-23 | 无锡双诚炭黑有限公司 | 一种节能型炭黑反应炉 |
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2015
- 2015-06-11 CN CN201520403607.4U patent/CN204824693U/zh active Active
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
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| CP02 | Change in the address of a patent holder |