CN205382115U - 可扩容乙炔炭黑裂解炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种裂解设备,并公开了一种可扩容乙炔炭黑裂解炉，可扩容乙炔炭黑裂解炉包括构成立式裂解炉自上而下的燃气除焦段、裂解反应段、冷却段、停留段、立柱（1），立柱（1）构成裂解炉的支撑柱，裂解炉顶部设置有传动装置(7),所述裂解反应段、冷却段及停留段炉内层衬以石墨砖（5）、高铝水泥浇注料（4）或刚玉砖（3）等耐火材料，裂解炉上设置有多个回流气进口，裂解反应段和冷却段炉膛的容积扩大到与单炉产能为2000吨每年及以上配套。本实用新型的乙炔炭黑裂解炉不使用水夹套，不需要使用大量冷却水及其配套设备，单炉产能为2000吨每年及以上，能耗低，安全环保。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种裂解设备，尤其是一种可扩容乙炔炭黑裂解炉。
背景技术
乙炔炭黑是以乙炔气为原材料，在温度为1600℃~1800℃并隔绝空气的条件下裂解生成。目前，国内的乙炔炭黑厂的裂解炉基本上都是石墨环加水夹套式的裂解炉，这种裂解炉的生产规模在500-1000吨每年之间，这种裂解炉是80年代初开发出来的，较大程度地满足了市场的需求，但是这种水夹套式裂解炉在使用过程中存在着较多问题，比如，这种裂解炉是双层筒体，靠水夹套中的冷却水带走热量，容易出现死区，受热不均，筒体易开裂；这种裂解炉的水夹套不能断冷却水，否则将会烧坏裂解炉，冷却水为软水循环，必须配套循环水泵、循环水池、凉水塔等使用，电能、水量消耗大；单炉能力局限性，由于乙炔气裂解释放出的大量热量难以排除，单炉能力一般都难以大型化，1000吨每年的水夹套式裂解炉就需要大量的冷却软水，若规模扩大到等于或大于2000吨每年的水夹套式裂解炉，冷却不均匀现象将更加严重，以致难以实施或实施成本过高。
为此，急需一种能耗低、生产运行成本低、安全环保的新型乙炔炭黑裂解炉。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种不使用水夹套、不需要使用大量冷却水及其配套设备、能耗低、安全环保的可扩容乙炔炭黑裂解炉。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：可扩容乙炔炭黑裂解炉包括构成立式裂解炉自上而下的燃气除焦段、裂解反应段、冷却段、停留段、立柱，所述立柱构成裂解炉的支撑柱，所述裂解炉顶部设置有传动装置，所述裂解反应段、冷却段及停留段炉内层衬以耐火材料。
进一步地，所述裂解反应段和冷却段炉膛的容积扩大到与单炉产能为2000吨每年及以上配套。
进一步地，所述传动装置为液压缸，并在其上设置有刮刀装置和乙炔气嘴，刮刀装置和乙炔气嘴均构设有水冷夹套。
进一步地，所述耐火材料为石墨砖、高铝水泥浇注料或刚玉砖。
进一步地，所述冷却段设置有热电偶，保护氮气进口，回流冷却氢气进口，冷却氮气进口。
进一步地，所述停留段尾部设置有热电偶。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的可扩容乙炔炭黑裂解炉不使用水夹套，不需要使用大量冷却水及其配套设备，单炉产能为2000吨每年及以上，能耗低，安全环保。
附图说明
图1是可扩容乙炔炭黑裂解炉的结构示意图。
图中标记为：1-立柱，2-耳座，3-刚玉砖，4高铝水泥浇注料，5-石墨砖，6-刮刀装置，7-液压缸，8-烟气出口,9-冷却氮气进口，10-回流冷却氢气进口，11-保护氮气进口，12-热电偶。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
如图1所示，可扩容乙炔炭黑裂解炉包括构成立式裂解炉自上而下的燃气除焦段、裂解反应段、冷却段、停留段、立柱1，所述立柱1构成裂解炉的支撑柱，裂解炉顶部安装有传动装置，此处的传动装置选择的是液压缸7，并在其上配套设置有刮刀装置6、乙炔气嘴和乙炔气嘴捅焦器，所述刮刀装置6和乙炔气嘴上均构设有水冷夹套，这样可以有效降低刮刀装置6和乙炔气嘴的温度，通过液压缸的传动，使刮刀装置6和乙炔气嘴在前述燃气除焦段和裂解反应段内往复运动，实现乙炔气的持续供应，乙炔气经过燃气除焦段除焦后进入裂解反应段内，当炉内的温度在1600℃~1800℃之间并隔绝空气的情况下，乙炔气将会裂解产生乙炔炭黑，反应一段时间后，裂解生成的乙炔炭黑会附聚在炉壁上，乙炔气嘴头部也会形成焦块，这时可以通过刮刀的来回运动将附聚于炉壁上的炭黑刮掉，并采用乙炔气嘴捅焦器捅掉乙炔气嘴头部形成的焦块。裂解炉反应段的炉温控制在1800℃左右最好，在该温度条件下，裂解反应能持续进行且裂解产生的乙炔炭黑性能良好，炉温过高会使产品性能下降，炉温过低有可能使裂解反应终止。
所述裂解反应段炉内层衬以石墨砖5，炉外层衬为高铝水泥浇注料4；所述冷却段和停留段炉内层衬以刚玉砖3或高铝水泥浇注料4。通过使用石墨砖5、高铝水泥浇注料4或刚玉砖3这样的耐火材料来代替水夹套，将使裂解炉不再需要大量的冷却水和与之配套使用的循环水泵、循环水池、凉水塔等，并且电能的消耗也将大大降低。同时，采用耐火材料代替水夹套后，裂解炉各部分的受热均匀，不易开裂，达到安全生产的目的。
为了使裂解炉的单炉产能达到2000吨每年及以上，将裂解炉的反应段和冷却段炉膛容积扩大，同时将刮刀装置6和燃气枪扩大到与产能为2000吨每年配套的大小，通过增大反应段和冷却段炉膛的容积再配合炉内层衬以耐火材料这种方式来提升裂解炉的生产能力，与水夹套式裂解炉相比，不需要成倍的增加生产运行成本。
所述冷却段顶部设置有热电偶12，利用它进行测温，在热电偶12下方对称地设置有保护氮气进口11和冷却氮气进口9，在冷却段中部设置有回流冷却氢气进口10，当乙炔气恒定时，根据炉压和控制裂解炉出口温度来调节所述冷却氮气、保护氮气、回流冷却氢气的量，以达到截焰冷却，终止炭黑反应，稀释炭黑浓度，防止结焦的目的。
乙炔炭黑在经过冷却段的冷却、稀释之后会继续往下运动，最终停留在裂解炉的停留段，在停留段的尾部设置有热电偶12，通过它来测量从冷却段下来的乙炔炭黑温度，由于裂解产生的乙炔炭黑具有极高的炭黑浓度，在停留段内通过回流冷却氢气和冷却氮气的作用继续冷却，进一步稀释炭黑浓度，减少结焦，以使炭黑产品便于输送，乙炔气未完全裂解产生的炭黑烟气从停留段底部的烟气出口8出去。
在裂解炉底部的停留段对称地设置有两个耳座2，通过前述的立柱1与耳座2相连构成整个裂解炉的支撑柱。
Claims (6)
1.可扩容乙炔炭黑裂解炉，包括构成立式裂解炉自上而下的燃气除焦段、裂解反应段、冷却段、停留段、立柱（1），所述立柱（1）构成裂解炉的支撑柱，所述裂解炉顶部设置有传动装置，其特征在于：所述裂解反应段、冷却段及停留段炉内层衬以耐火材料。
2.根据权利要求1所述的可扩容乙炔炭黑裂解炉，其特征在于：所述裂解反应段和冷却段炉膛的容积扩大到与单炉产能为2000吨每年及以上配套。
3.根据权利要求1所述的可扩容乙炔炭黑裂解炉，其特征在于：所述传动装置为液压缸（7）。
4.根据权利要求1所述的可扩容乙炔炭黑裂解炉，其特征在于：所述耐火材料为石墨砖（5）、高铝水泥浇注料（4）或刚玉砖（3）。
5.根据权利要求1所述的可扩容乙炔炭黑裂解炉，其特征在于：所述冷却段设置有热电偶（12），保护氮气进口（11），回流冷却氢气进口（10），冷却氮气进口（9）。
6.根据权利要求1所述的可扩容乙炔炭黑裂解炉，其特征在于：所述停留段尾部设置有热电偶（12）。
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2016
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