CN206476935U - 一种炭黑收集后处理系统以及炭黑生产线 - Google Patents

Abstract

一种炭黑收集后处理系统以及炭黑生产线，涉及炭黑生产技术领域，包括收集系统、造粒系统、包装系统和尾气处理系统。该炭黑收集后处理系统将收集系统、造粒系统、包装系统和尾气处理系统连用，实现主料收集、主料运输、辅料制备、主料辅料混合、产品包装和尾气净化处理的同步进行，减少物料的损失，节约生产时间和生产成本。在实现高效生产的同时，及时对生产过程中失去再回收价值的尾气进行净化处理，防止对环境造成污染。本实用新型还提供了一种炭黑生产线，该炭黑生产线包括上述的炭黑收集造粒干燥系统，其通过综合考虑、合理布局，能够大量的减少能量及物料的损耗，节能环保，并有效缩减生产时间，便于工业应用。

Description

一种炭黑收集后处理系统以及炭黑生产线

技术领域

本实用新型涉及炭黑生产技术领域，具体而言，涉及一种炭黑收集后处理系统以及炭黑生产线。

背景技术

炭黑是一种无定形碳，是一种轻、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。炭黑是一种重要的工业原料，主要用作橡胶补强剂和填料，也可以用作油墨、涂料和塑料的着色剂，炭黑的应用十分广泛。

现有的炭黑制备一般通过天然气高温裂解来实现，包括反应、收集、造粒、包装等多道工序。在这些工序中的许多副产物，例如水蒸气、氧气等，依然具有很高的温度，具有很高的热量，如果直接排空会造成能量的极大浪费。同时，在生产过程中，物料通过多道工序的处理，其中很多步骤中对物料的利用率并不太高，直接排放会造成物料的浪费。在炭黑的实际生产中，如何纵观全局、综合考量，通过合理的管道布局来提高对物料和能量的利用率，是节约生产成本，实现节能环保的重要途径，也是炭黑生产技术领域的重要发展方向。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种碳黑收集包装造粒干燥系统，其收集系统、造粒系统、包装系统和尾气处理系统连用，实现主料收集、主料运输、辅料制备与主料辅料混合、产品包装以及尾气处理的同步进行，连续作业。节约了生产时间、节约了辅料的用量。并利用尾气的余热进行干燥炭黑粒，节约能源。该系统管路布局合理，能量和物料的利用率高。

本实用新型的另一目的在于提供一种炭黑生产线，该生产线的管路布局合理，实现能量和物料的回收利用，节约能耗，节约生产成本。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种炭黑收集后处理系统，包括收集系统、造粒系统、包装系统和尾气处理系统，造粒系统包括辅料制备系统、主料运输系统、造粒设备和利用尾气的余热进行干燥的干燥系统；辅料制备系统以及主料运输系统的出料口均与造粒设备的进料口通过管道连接，主料运输系统的进料口与收集系统连通，造粒设备的出料口与干燥系统的进料口连通，干燥系统的出料口与包装系统的进料口连通；收集系统产生的尾气一部分通过管道输送至干燥系统对物料进行加热，另一部分通过管道输送至尾气处理系统进行净化；造粒系统和包装系统中产生的废料通过管道输送至收集系统进行再收集。

进一步地，在本实用新型其它较佳实施例中，收集系统包括第一旋风分离器、袋滤器装置和微米粉碎机；原料进入第一旋风分离器，通过第一旋风分离器处理后的一部分物料通过管道进入微米粉碎机，另一部分物料通过袋滤器装置处理后再进入微米粉碎机；微米粉碎机通过管道与主料运输系统连接。

进一步地，在本实用新型其它较佳实施例中，收集系统还包括总烟气管道、烟气管道支路、总物料管道、物料管道支路、总废气管道、废气管道支路和尾气管道；

第一旋风分离器的出烟口与总烟气管道连通，袋滤器装置的进烟口通过烟气管道支路与总烟气管道连通，第一旋风分离器的出料口、袋滤器装置的出料口通过物料管道支路与总物料管道连通，物料管道支路上设置有气密阀门，总物料管道与微米粉碎机的进口连通，微米粉碎机的出口与送风机的进口连通；送风机的出口连接至主料运输系统；

总废气管道包括第一总废气管道、第二总废气管道，袋滤器装置的出烟口与废气管道支路连通，废气管道支路与总废气管道连通；第一总废气管道与第二总废气管道通过第一管道连通，第一总废气管道设置有第一尾气加压风机，第二总废气管道设置有第二尾气加压风机，靠近第一尾气加压风机出口的第一总废气管道通过第二管道与靠近第二尾气加压风机出口的第二总废气管道连通；

尾气管道连通第二总废气管道与干燥系统，用以将尾气输送至干燥系统。

进一步地，在本实用新型其它较佳实施例中，辅料制备系统包括粘结剂制备装置和添加剂制备装置，粘结剂制备装置包括用于储存粘结剂粉末的粘结剂罐、用于混合软水与粘结剂粉末的第一混合罐、用于输送软水的软水泵以及用于输送软水与粘结剂粉末的混合物的粘结剂泵；粘结剂罐的出料口和软水泵均与第一混合罐的进料口连通，第一混合罐的出料口与粘结剂泵连通，粘结剂泵与造粒设备通过管道连接；添加剂制备装置包括用于储存添加剂粉末的添加剂罐、用于混合软水与添加剂粉末的第二混合罐、用于输送软水与添加剂粉末的混 合物的添加剂泵；添加剂罐的出料口和软水泵均与第二混合罐的进料口连通，第二混合罐的出料口与添加剂泵连通，添加剂泵与造粒设备通过管道连接。

进一步地，在本实用新型其它较佳实施例中，主料运输系统包括用于分离炭黑粉末与杂质气体的第二旋风分离器、用于储存炭黑粉末的储存罐、气密阀以及输送炭黑粉末的输送机，第二旋风分离器的出料口与储存罐的进料口连通，储存罐的出料口与造粒设备的进料口连通；第二旋风分离器的出烟口通过第一回收管道与收集系统连通；输送机的进料口与储存罐的出料口通过设置有气密阀的管道连接，输送机的出料口与造粒设备的进料口连通。

进一步地，在本实用新型其它较佳实施例中，干燥系统包括尾气燃烧炉和干燥机，造粒设备的出料口与干燥机的进料口连通，尾气燃烧炉的进料口连接有尾气通入管道以及燃料通入管道，尾气通入管道与收集系统中的尾气管道连通，尾气燃烧炉的出气口与干燥机的进气口连通。

进一步地，在本实用新型其它较佳实施例中，包装系统包括依次连接的第一提升机、筛选机、第一输送设备、第一筛选设备、第二输送设备以及包装设备，第一提升机的进料口与干燥系统的出料口连通；

第一输送设备包括第一螺旋输送机和第二提升机，第一螺旋输送机的进料口与筛选机的出料口连通，第一螺旋输送机的出料口与第二提升机的进料口连通，第二提升机的出料口与第一筛选设备的进料口连通；

第一筛选设备包括用于去除铁锈的磁选机以及用于去除杂质的风选器，磁选机的进料口与第一输送设备的出料口连通，磁选机的出料口与风选器的进料口连通，风选器的出料口与第二输送设备的进料口连通。

进一步地，在本实用新型其它较佳实施例中，尾气处理系统包括吸附脱水装置和气液分离脱水装置，吸附脱水装置的进气口与第一总废气管道和/或第二总废气管道连通；吸附脱水装置包括内填装有吸附剂且依次串联的多个吸附脱水塔，气液分离脱水装置包括冷却装置和汽水分离器，吸附脱水塔的出气口与冷却装置的进气口连通，冷却装置的出气口与汽水分离器的进口连通，冷却装置上设置有供冷却水进出的进水口和出水口。

进一步地，在本实用新型其它较佳实施例中，冷却装置包括喷淋塔和尾气冷却器，喷淋塔的进气口与吸附脱水装置的出气口连通，喷淋塔的出气口与尾气冷却器的进气口连通，尾气冷却器的出气口与汽水分离器的进口连通；冷却装置还包括与喷淋塔的塔底出水口和尾气冷却器的底部出水口均连通的冷却水储槽，喷淋塔的进水口与冷却水储槽通过循环水管连通。

一种炭黑生产线，其包括炭黑反应系统和上述炭黑收集后处理系统，炭黑反应系统的出烟管道和炭黑收集后处理系统的收集系统的进料口连通。

本实用新型实施例的有益效果是：本实用新型的炭黑收集后处理系统，通过将收集系统、造粒系统、包装系统与尾气处理系统的连用，实现主料收集、主料运输、辅料制备与主料辅料混合、产品包装以及尾气处理的同步进行，连续作业，减少物料的损失。其造粒系统在运输主料的同时在线制备辅料，提升了辅料对主料的粘接、填充等作用， 提升了辅料的性能，提升了炭黑粒的质量。其干燥系统充分利用炭黑生产过程中以及收集系统在收集炭黑粉末过程中剩余的尾气的热量对造粒完成的炭黑粒进行烘干，降低了烘干炭黑粒所需的能耗，节约了能源。辅料制备、主料收集、主料运输、造粒、烘干同时进行，缩短了炭黑粒生产步骤，节约了生产时间，进而节约了生产成本。在实现高效生产的同时，及时对生产过程中失去再回收价值的尾气进行净化处理，防止对环境造成污染。本实用新型还提供了一种炭黑生产线，该炭黑生产线包括上述的炭黑收集造粒干燥系统，其通过综合考虑、合理布局，能够大量的减少能量及物料的损耗，节能环保，并有效缩减生产时间，便于工业应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的一种炭黑收集后处理系统的收集系统的流程示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的一种炭黑收集后处理系统的造粒系统的流程示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种炭黑收集后处理系统的干燥机的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种炭黑收集后处理系统的包装系统的流程示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种炭黑收集后处理系统的尾气处理系统的流程示意图。

图标：10-炭黑收集后处理系统；20-造粒系统；100-收集系统；110-第一旋风分离器；120-袋滤器装置；121-第一进料管道；122-回流风机；123-第二进料管道；124-第一废气管道；125-排气袋滤器；130-主袋滤器；140-微米粉碎机；141-送风机；150-总烟气管道；151-烟气管道支路；160-总物料管道；161-物料管道支路；170-总废气管道；171-第一总废气管道；171a-第一尾气加压风机；172-第二总废气管道；172a-第二尾气加压风机；173-废气管道支路；180-尾气管道；181-第一尾气管道；182-第二尾气管道；183-第三尾气管道；190-输气管；191-第一管道；192-第二管道；193-气密阀门；200-辅料制备系统；210-粘结剂制备装置；211-粘结剂罐；212-第一软水泵；213-第一混合罐；214-第一软水管；215-粘结剂泵；216-第二软水管；220-添加剂制备装置；221-添加剂罐；222-第二软水泵；223-第二混合罐；225-添加剂泵；300-主料运输系统；310-第二旋风分离器；311-输料管；312-第一回收管道；320-储存罐；330-输送机；331-第一输料管；340-气密阀；400-造粒设备；500-干燥系统；510-尾气燃烧炉；520-干燥机；521-干燥机火箱；522-回旋干燥机本体；523-第二输料管；600-包装系统；610-第一提升机；611-第一三通阀；612-不合格品储罐；613-第二回收管道；614-密闭阀；620-筛选机；630-第一输送设备；631-第一螺旋输送机；632-第二提升机；640-第一筛选设备；641-磁选机；642-风选器；643-第二三通阀；650-第二输送设备；651-第二螺旋输送器；652-第三螺旋输送器；660-包装设备；661-储存装置； 662-包装装置；663-第一储存器；664-第一包装器；665-第二储存器；666-第二包装器；700-尾气处理系统；710-吸附脱水装置；711-吸附脱水塔；720-气液分离脱水装置；721-冷却装置；7211-喷淋塔；7212-尾气冷却器；7212a-一级尾气冷却器；7212b-二级尾气冷却器；722-气水分离器；723-第一冷却水储槽；724-第二冷却水储槽；725-冷冻机组；726-冷冻水罐；7271-第一循环水管；7272-第二循环水管；7273-第三循环水管。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的 设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

一种炭黑收集后处理系统10，参照图1至图5所示，包括收集系统100、造粒系统20和包装系统600，造粒系统20包括辅料制备系统200、主料运输系统300、造粒设备400、利用尾气进行干燥的干燥系统500。主料运输系统300与收集系统100连接，用于将收集系统100收集到的主料输送至造粒设备400；辅料制备系统200以及主料运输系统300均与造粒设备400的进料口通过管道连接。造粒设备400的出料口与干燥系统500连通。

参照图1所示，收集系统100，包括第一旋风分离器110、袋滤器装置120、微米粉碎机140、总烟气管道150、烟气管道支路151、总物料管道160、物料管道支路161、总废气管道170、废气管道支路173和尾气管道180。

第一旋风分离器110的出烟口与总烟气管道150连通，袋滤器装置120包括主袋滤器130，主袋滤器130的进烟口通过烟气管道支路151与总烟气管道150连通。第一旋风分离器110的出料口、主袋滤器130的出料口通过物料管道支路161与总物料管道160连通，物料管道支路161上设置有气密阀门193，总物料管道160与微米粉碎机140的进口连通，微米粉碎机140的出口与送风机141的进口连通。输气管190与主袋滤器130的进气口连通。

炭黑烟气从第一旋风分离器110的进烟口进入到第一旋风分离器110中进行分离、收集，其中一部分炭黑经第一旋风分离器110的出料口进入到物料管道支路161，最后汇集到总物料管道160。另一部分被分离的炭黑烟气经第一旋风分离器110的出烟口进入到总烟气管道150中。主袋滤器130有多个，总烟气管道150中的炭黑烟气经烟气管道支路151进入到各个主袋滤器130中，主袋滤器130对炭黑烟气进行过滤，被收集下来的炭黑经物料管道支路161汇集到总物 料管道160中，汇集到总物料管道160中的炭黑进入微米粉碎机140进行粉碎后，经送风机141输送到主料运输系统300，进行造粒工序。

参照图1所示，总废气管道170包括第一总废气管道171、第二总废气管道172，主袋滤器130的出烟口与废气管道支路173连通，废气管道支路173与总废气管道170连通。第一总废气管道171与第二总废气管道172通过第一管道191连通，第一总废气管道171设置有第一尾气加压风机171a，第二总废气管道172设置有第二尾气加压风机172a，靠近第一尾气加压风机171a出口的第一总废气管道171通过第二管道192与靠近第二尾气加压风机172a出口的第二总废气管道172连通。尾气管道180包括第一尾气管道181、第二尾气管道182和第三尾气管道183，第一尾气管道181、第二尾气管道182和第三尾气管道183分别与第二总废气管道172连通。

经各个主袋滤器130过滤后的废气经过废气管道支路173汇集到总废气管道170然后分别流向第一总废气管道171和第二总废气管道172。第一总废气管道171与第二总废气管道172通过第一管道191连通，第一管道191上设置有阀门，可连通第一总废气管道171和第二总废气管道172。第一总废气管道171的废气经第一尾气加压风机171a送入尾气净化系统。第二总废气管道172的废气经第二尾气加压风机172a输送到第一尾气管道181、第二尾气管道182和第三尾气管道183。第一尾气管道181连接放空烟囱，将没有回收价值的部分尾气排放到大气中，第二尾气管道182连接到炭黑反应系统，进行燃烧并为炭黑反应提供能量，第三尾气管道183连接至干燥系统500，进行燃烧并未炭黑的干燥过程提供热量。靠近第一尾气加压风机171a出口的第一总废气管道171通过第二管道192与靠近第二尾气加压风机172a出口的第二总废气管道172连通，可以实现废气循环流动。 第一总废气管道171和第二总废气管道172上均设置有放空阀门，在非工作的时候或者紧急状态通过放空阀门将废气排放掉，避免意外发生。

参照图2所示，辅料制备系统200包括粘结剂制备装置210，粘结剂制备装置210包括用于储存粘结剂粉末的粘结剂罐211、用于混合软水与粘结剂粉末的第一混合罐213、用于输送软水的第一软水泵212。粘结剂罐211的出料口与第一混合罐213的进料口连通，能够将粘结剂粉末输送进入第一混合罐213内。第一软水泵212通过第一软水管214与第一混合罐213的进料口连通，能够输送软水进入第一混合罐213内。粘结剂粉末与软水在第一混合罐213内进行搅拌并混合均匀。

当需要制备粘结剂时开启第一软水泵212以及第一混合罐213能够立即现时制备具有粘性的粘结剂，避免粘结剂放置时间过长而使得其粘性下降，进而不能将炭黑粉末紧密的黏结在一起形成炭黑粒，或造成炭黑粒过于松散，炭黑粒容易破裂。同时，在粘结剂不能过量不能使用完的时候，关闭第一混合罐213的搅拌功能，第一混合罐213还可以作为临时储蓄具有粘性的粘结剂的储物罐。减少了设备的数量，节约了空间以及生产成本。需要说明的是，第一混合罐213的数量可以根据生产需求进行调整，可以为1个也可为多个。在本实施例中，为了防止第一混合罐213不能正常运行进而影响造粒干燥系统500的运行，设置2个第一混合罐213作为备选。

参照图2所示，粘结剂制备装置210还包括用于输送软水与粘结剂粉末的混合物的粘结剂泵215。粘结剂泵215与造粒设备400的进料口通过管道连接。由于粘结剂粉末与软水混合后具有粘性，其流动性降低，因此为了保证粘结剂能够顺利输送至造粒设备400处，使用 粘结剂泵215为输送粘结剂提供动力。需要说明的是粘结剂泵215的数量可以根据生产需求选择其型号、规格以及数量。

优选地，为了保证粘结剂的性能，在将粘结剂输送到造粒设备400的管道上设置一个阀门(图未示)以及一个监测点(图未示)。当监测点检测的粘结剂不符合要求，通过信号传送到中控系统(图未示)，通过中控系统控制该阀门关闭，防止不符合要求的粘结剂进入造粒设备400。保证炭黑粒的质量，减少了反复检测的步骤。

参照图2所示，辅料制备系统200还包括添加剂制备装置220。添加剂制备装置220包括用于储存添加剂粉末的添加剂罐221、用于混合软水与添加剂粉末的第二混合罐223以及第二软水泵222。添加剂罐221的出料口与第二混合罐223的进料口连通，将添加剂粉末输送到第二混合罐223中。第二软水泵222与第二混合罐223的进料口连通，将软水输送到第二混合罐223中。添加剂粉末与软水在第二混合罐223中搅拌并混合均匀，在线制备帮助炭黑成粒的各类添加剂。

在线制备添加剂的好处是，保证了添加剂的性能，避免与软水混合后的添加剂放置时间过久，而降低其帮助炭黑粉末成粒的性能。同时，可以根据生产需求进行制备添加剂，避免了生产多余的添加剂，进而节约了生产成本。同时，若有少量添加剂剩余时，关闭第二混合罐223的搅拌功能，第二混合罐223还可作为临时储蓄添加剂的储物罐，进一步地减少了设备的数量。

需要说明的是，第二软水泵222和第一软水泵212可以是同一个输送泵也可为两个不同的输送泵。同时，第二混合罐223的数量也可根据生产需求进行增加或减少。本实施例中第二混合罐223的数量为2，多设置一个第二混合罐223是为了避免有一个第二混合罐223不能正常运行时，能够保证造粒干燥系统500的正常运行。

参照图2所示，添加剂制备装置220还包括用于输送软水和添加剂粉末的混合物的添加剂泵225。添加剂泵225与造粒设备400的进料口通过管道连接。添加剂粉末与软水混合后流动性降低，因此，为了保证添加剂能够顺利输送至造粒设备400处，使用添加剂泵225为输送添加剂提供动力。需要说明的是添加剂泵225的数量可以根据生产需求选择其型号、规格以及数量。

优选地，为了保证通入造粒设备400的添加剂的性能良好，在添加剂泵225与造粒设备400之间设置有阀门和监测点，以便于检测到添加剂性能不符合要求时，中控系统控制阀门关闭，进而保障了添加剂的性能以及数量，提升了炭黑粒的质量。

参照图2所示，造粒设备400通过第二软水管216与第一软水泵212连接，使得软水能够进入造粒设备400，进而将添加剂、炭黑粉末、添加剂混合搅拌均匀。同时，为了保证通入造粒设备400的软水的量适当，在第二软水管216上设置有阀门以及监控软水流量的监控点。通过监控点监控软水的流量，当流量过大时，通过中控系统控制阀门关闭，缩小流量。当流量过小是，通过中控系统控制阀门打开，增大流量。

参照图2所示，主料运输系统300包括用于分离炭黑粉末与杂质气体的第二旋风分离器310、用于储存炭黑粉末的储存罐320。第二旋风分离器310的进料口通过输料管311与收集系统100中的送风机141连接，其出料口与储存罐320的进料口连通，储存罐320的出料口与造粒设备400的进料口连通。

参照图2所示，由收集系统100中收集来的含有炭黑粉末的物料通入到第二旋风分离器310中，其中，密度大炭黑粉末在离心力作用下被甩向第二旋风分离器310的内壁，并在重力作用下，沿内壁下落 从第二旋风分离器310底部的出料口排出，进入到储存罐320中。而旋转的气流在第二旋风分离器310内收缩向中心流动，向上形成二次涡流经第二旋风分离器310顶部的出烟口排出。对应地，在收集系统100中设置有回流风机122，由第二旋风分离器310顶部的出烟口排出的气体内还含有部分的炭黑粉末，经由第一回收管道312连接至回流风机122，并经由第一进料管道121回到总烟气管道150，达到重复循环利用的效果，降低成本。

参照图2所示，主料运输系统300还包括输送机330，将储存罐320内的炭黑粉末输送到造粒设备400内进行造粒。每次加入到造粒设备400内的炭黑粉末要符合生产需求，如果直接将储存罐320内的炭黑粉末通入到造粒设备400内，生产得到的炭黑粒可能不符合要求。设置输送机330，通过设置输送机330的速率，控制输送进入造粒设备400的炭黑粉末的数量。

炭黑粉末颗粒较细，在第二旋风分离器310内分离后不能快速沉淀下来，如果质量过少便输送炭黑粉末，将不利于后续造粒。因此，在进入储存罐320内的炭黑粉末不能立刻进行输送。为了解决上述问题，本实施例在输送机330的进料口与储存罐320的出料口之间的管路上设置有气密阀340以及监控点。监控点监控储存罐320炭黑粉末的重量，当重量达到设定值时，中控系统控制气密阀340打开，将储存罐320内的炭黑粉末输送到输送机330内，输送机330将其输送到造粒设备400内，进行造粒。

参照图2所示，干燥系统500包括尾气燃烧炉510和干燥机520，尾气燃烧炉510的进料口通入燃料、空气以及具有一定热量的尾气，该尾气括由收集系统100的第三尾气管道183输送而来的尾气或是由炭黑反应过程中产生的尾气。尾气燃烧炉510的出气口与干燥机520 火箱连通。燃料、空气以及尾气在尾气燃烧炉510进行燃烧得到高温、具有大量热量的气体，具有大量热量的气体通过管路进入到干燥机520内，对由造粒设备400输送来的炭黑粒进行干燥。

参照图3所示，干燥机520包括干燥机火箱521以及回旋干燥机本体522。干燥机火箱521套设于回旋干燥机本体522外，造粒设备400的出料口与回旋干燥机本体522连通，尾气燃烧炉510的出气口与干燥机火箱521的进气口连通。具有大量热量的气体内含有许多杂质，因此干燥机520采用套筒式结构进行干燥避免炭黑粒被杂质污染，保证了炭黑粒的质量。同时，干燥机本体采用回旋式，保证了回旋干燥机内的炭黑粒受热均匀，干燥程度一致。

优选地，干燥系统500还包括回收干燥气体中炭黑粉末的回收装置(图未示)，回收装置与干燥机火箱521的出气口连通。经过干燥后的气体的温度下降，具有的能量降低，其水蒸气直接被排除，而其余的可回收气体被通入到收集系统100再次对气体内含有的炭黑粉末进行收集。对应地，在收集系统100中设置有第二进料管道123、第一废气管道124以及排气袋滤器125，第二进料管道123与排气袋滤器125的进料口连通，排气袋滤器125的出料口通过物料管道支路161和总物料管道160连通，第一废气管道124与排气袋滤器125的出烟口连通。由回收装置中排出的可回收气体经由第二进料管道123进入到排气袋滤器125中进行再次过滤、收集。经排气袋滤器125收集得到的炭黑经物料管道支路161进入总物料管道160，最终达到重复循环利用的效果，降低成本。排气袋滤器125中过滤后的废气经第一废气管道124被排出。

优选地，在输送尾气、空气、燃料的管路上均设置有监控点以及阀门，便于自动化控制该系统，在保证炭黑粒干燥的基础上尽可能节约燃料。

参照图4所示，包装系统600包括依次连接的第一提升机610、筛选机620、第一输送设备630、第一筛选设备640、第二输送设备650以及包装设备660。第一提升机610的进料口通过第二输料管523与回旋干燥机本体522的出料口连通。

炭黑粉末造粒以及干燥完成后具有很高的热量，不能立刻进行包装，因此采用第一提升机610输送炭黑粒，不仅仅可以运输炭黑粒，运输过程在炭黑粒还可以空气进行热交换进而被冷却降温。

进一步地，炭黑粉末造粒过程中不能监控炭黑粒的粒径，为了保证炭黑粒的质量，需要对其进行粒径筛选，因此，在本实施例中采用筛选机620进行粒径筛选。

优选地，第一提升机610和筛选机620之间还设置有第一三通阀611和不合格品储罐612。第一三通阀611的进口端与第一提升机610连通，第一三通阀611的第一出口与不合格品储罐612连通，第一三通阀611的第二出口与筛选机620连通。进一步地，在第一提升机610与第一三通阀611之间的输送管道上设置有监测点，检测通过该输送管道的炭黑粒的温度是否符合要求。若检测的炭黑粒不符合要求，监测点将传送信号至中控系统，中控系统控制第一三通阀611的第一出口打开，第二出口关闭，进而不符合要求的炭黑粒进入不合格品储罐612。若检测的炭黑粒符合要求，监测点将传送信号至中控系统，中控系统控制第一三通阀611的第二出口打开，第一出口关闭，进而符合生产要求的炭黑粒进入筛选机620进行粒径筛选，不符合粒径筛选的炭黑粒也被输送到不合格品储罐612中进行储蓄。当不合格品储罐612中收集的炭黑粒达到一定的量后，通过设置于不合格品储罐612上的第二回收管道613，输送到第一旋风分离器110的进料口，重新回收利用。

炭黑粒的质量轻，易于扬尘且易于泄漏，为了解决这一问题本实施例在不合格品储罐612的出料口，即第二回收管道613上设置密闭阀614。密闭阀614能够有效的密封不合格品储罐612的出料口，进而有效地防止炭黑粒泄漏。

合格的炭黑粒通过筛选机620的第一出口达到第一输送设备630。第一输送设备630包括第一螺旋输送机631和第二提升机632。第一螺旋输送机631的进料口与筛选机620的出料口连通，第一螺旋输送机631的出料口与第二提升机632的进料口连通，第二提升机632的出料口与第一筛选设备640的进料口连通。

优选地，第一螺旋输送机631为有轴螺旋输送机，其在输送炭黑粒的过程中还可以对炭黑粒进行进一步的冷却以及混合。同时螺旋输送机的密封性好能够有效地防止炭黑粒泄漏或者飞扬。对炭黑粒进行分次输送，便于控制进入下一步筛选的炭黑粒的数量，进而提升整个炭黑收集后处理系统10的效率。

参照图4所示，进一步地，第一筛选设备640包括用于去除铁锈的磁选机641以及用于去除杂质的风选器642，磁选机641的进料口与第二提升机632的出料口连通，磁选机641的出料口与风选器642的进料口连通，风选器642的出料口与第二输送设备650的进料口连通。

由于造粒设备400以及第一提升机610、第一螺旋输送机631等设备经过长时间使用，其内部可能生成铁锈，在炭黑造粒以及输送的 过程中，这些铁锈可能被附着到炭黑表面，降低了炭黑的质量。炭黑通过电磁振动给料机均匀地被输送到磁选机641内正在转动的滚筒上部磁场区，磁性物质即铁锈被吸附在滚筒表面，并随着滚筒一起转动到费磁场区被卸下。而不具有磁性的炭黑则被积蓄并排除。

磁选机641运动的过程中带动炭黑运动，部分质轻的炭黑不能及时沉积而漂浮于磁选机641上部，收集这些未及时沉积的炭黑，并通过管道连接至第一回收管道312，沿第一回收管道312输送至回流风机122，并经由第一进料管道121回到总烟气管道150，达到重复循环利用的效果，降低成本。减少了炭黑的损耗，增加整个包装系统600的效率。优选地，由第一提升机610和筛选机620中，同样可以对未及时沉积的炭黑进行收集，并通过管道输送至第一回收管道312，以回收利用，进一步增加整个炭黑收集后处理系统10的物料利用率。

优选地，在磁选机641和风选器642之间设置一个监控点，监控炭黑的温度是否符合要求，若不符合要求则将其通入到前段的造粒、收集工序进行再次的造粒或者收集，进一步减少了炭黑的损耗，节约生产成本。

参照图4所示，为了提高包装系统600整体的生产能力，设置两组包装器进行炭黑包装。同时当一组包装器发生故障不能正常运行时，可以开启另一包装器进行包装，保证了包装系统600能顺利运行。为了将风选器642内的炭黑分别输送到两组包装器内，本实施例进一步地，在风选器642与第二输送设备650之间设置有第二三通阀643，包装设备660包括储存装置661和包装装置662。第二三通阀643的第一出料口以及第二三通阀643的第二出料口均与储存装置661的进料口连通，储存装置661的出料口与包装装置662的进料口连通。

进一步地，为了分别将风选器642内的炭黑分别输送到储存装置661内，本实施例提供的第二输送设备650包括第二螺旋输送器651和第三螺旋输送器652。第二螺旋输送器651的进料口与第二三通阀643的第一出料口连通，第三螺旋输送器652的进料口与第二三通阀643的第二出料口连通，第二螺旋输送器651的出料口以及第三螺旋输送器652的出料口均与储存装置661的进料口连通。

进一步地，储存装置661包括第一储存器663和第二储存器665。第一储存器663的进料口与第二螺旋输送器651的出料口连通，第二储存器665的进料口与第三螺旋输送器652的出料口连通。第一储存器663的出料口以及第二储存器665的出料口均与包装装置662的进料口连通。由于包装炭黑需要炭黑具有一定数量，不能直接将通过第二输送设备650的炭黑进行包装，需要对其进行储蓄以及沉积。同时，减少炭黑的浪费，进而节约生产成本。

进一步地，包装装置662包括第一包装器664和第二包装器666。第一包装器664的进料口以及第二包装器666的进料口均与第一储存器663的出料口连通。需要说明的是包装器的数量可以根据生产需求进行增加或减少。同时，第二储蓄器也连接有包装器，个数可以与第一储蓄器连接的包装器的个数相同也可不同。优选地，在包装炭黑的过程中，部分炭黑飘落到包装器外或未被包装到包装袋中，将这些炭黑进行回收再次利用。

参照图5所示，尾气处理系统700的进气口连接到收集系统100的第一总废气管道171，尾气处理系统700包括吸附脱水装置710和气液分离脱水装置720，吸附脱水装置710包括内填装有吸附剂且依次串联的多个吸附脱水塔711，吸附脱水塔711的进气口与收集系统100的第一总废气管道171连通，吸附脱水塔711的出气口与气液分 离脱水装置720的进气口连通。将经过收集系统100收集到的尾气首先经过吸附脱水塔711对水蒸气进行吸收后进入气液分离脱水装置720将水分分离出来，便于回收利用有效气体一氧化碳和二氧化碳。

进一步地，气液分离脱水装置720包括冷却装置721和气水分离器722，吸附脱水塔711的出气口与冷却装置721的进气口连通，冷却装置721的出气口与气水分离器722的进口连通，冷却装置721上设置有供冷却水进出的进水口和出水口。具体地，冷却装置721采用循环冷却水作为冷却介质，尾气首先经过冷却装置721降温后，使水蒸气液化，再进入气水分离器722分离出液态水，有效组分一氧化碳和二氧化碳返回再利用。

需要说明的是，经过收集系统100收集到的炭黑尾气主要含有水蒸气、一氧化碳和二氧化碳等，需要将水蒸气去除，再将有效组分一氧化碳和二氧化碳进行回收利用。炭黑尾气处理系统700通过将尾气通过多个吸附脱水塔711，使尾气中的水蒸气在吸附塔中得到初步吸收，再通过冷却装置721进行降温后使水蒸气液化，最后通过气水分离器722再次分离出水分，使有效组分一氧化碳和二氧化碳得到回收利用，提高了原料的利用率，和整个炭黑生产设置的炭黑产率。

优选地，参照图5所示，每个吸附脱水塔711的吸附填料为有分子筛，分子筛作为吸附填料可以有效的吸附尾气中的水蒸气，经过多个吸附脱水塔711的吸附分离后，尾气中的水蒸气的含量显著降低，有利于提高后续气液分离脱水装置720对水分的脱除率。需要说明的是，在其他实施方式中，吸附脱水塔711的吸附填料可以为其他品种，如活性炭、氧化铝或细孔硅胶等。也可以在吸附脱水塔711的塔顶和塔底分别装填有不同的填料。

进一步地，冷却装置721包括喷淋塔7211和尾气冷却器7212，喷淋塔7211的进气口与吸附脱水装置710的出气口连通，喷淋塔7211的出气口与尾气冷却器7212的进气口连通，尾气冷却器7212的出气口与气水分离器722的进口连通。喷淋塔7211对尾气起到初步的降温作用，再经过尾气冷却器将尾气进一步降温，使尾气中的水蒸气液化，提高了水分的脱除率，从而提高了尾气处理装置的分离效率，使经分离的尾气中的有效组分更加纯净。

进一步地，上述冷却装置721还包括与喷淋塔7211塔底的出水口和尾气冷却器7212底部的出水口均连通的第一冷却水储槽723，喷淋塔7211的进水口与第一冷却水储槽723通过第一循环水管7271连通。由于炭黑的尾气的温度很高，喷淋塔7211对尾气初步降温时采用的冷却介质温度不宜过低，经过喷淋塔7211和尾气冷却器7212的循环水的温度有所升高，将这部分循环水存储于第一冷却水储槽723中作为喷淋塔7211的冷却介质便于对尾气进行初步的冷却。

进一步地，上述喷淋塔7211自上而下设置有多个进水口，每个进水口均与第一冷却水储槽723连通。多个进水口的设置提高了喷淋塔7211的工作效率，将尾气经过多个喷淋塔7211的降温，再进入冷却装置721使水蒸气得到充分的液化。

具体地，通过经过冷却装置721后冷却后的尾气由液态水、一氧化碳和二氧化碳组成，需要将液态水脱除，将有效组分一氧化碳和二氧化碳回收。气水分离器722利用风机的作用，使气体螺旋式向上运动，由于液态水重力的作用，沉积下来，气体从气水分离器722顶部的出口输出，而液态水从气水分离器722底部的出水口进入第一冷却水储槽723。

进一步地，参照图4所示，尾气冷却器7212包括依次设置的一级尾气冷却器7212a和二级尾气冷却器7212b，一级尾气冷却器7212a和二级尾气冷却器7212b均具有底部出水口、冷却水进口和冷却水出口。具体地，一级尾气冷却器7212a和二级尾气冷却器7212b的底部出水口均与第一冷却水储槽723连通。优选地，冷却装置721还包括第二冷却水储槽724、冷冻机组725和用于存储冷冻水的冷冻水罐726，第二冷却水储槽724的出水口通过第二循环水管7272与一级尾气冷却器7212a的冷却水进口连通，冷冻水罐726与冷冻机组725之间通过循环管路连通，且冷冻水罐726的出水口通过第三循环水管7273与二级尾气冷却器7212b的冷却水进口连通。

需要说明的是，将尾气冷却器设置为一级尾气冷却器7212a和二级尾气冷却器7212b，且一级尾气冷却器7212a和二级尾气冷却器7212b的冷却介质的温度不同，一级尾气冷却器7212a的冷却介质来自一般的循环冷却水，而二级尾气冷却器7212b的冷却介质来自经过冷冻机组725降温的冷冻水，将过两次冷却后尾气中的水蒸气充分的液化，再进入后续的气水分离器722，提高了汽液的分离效率。另外，冷冻机组725主要由制冷压缩机组成，工作原理与现有的冷冻机组725的相同，利用制冷蒸气借助制冷压缩机对循环冷却水进行降温。

进一步地，参照图5所示，上述二级尾气冷却器7212b的冷却水出口与冷冻水罐726的进水口连通。一级尾气冷却器7212a的冷却水进口与冷冻水罐726的进水口均通过管路与循环水总管连通。一级尾气冷却器7212a的冷却水出口与循环水总管连通，或者将从一级尾气冷却器7212a的冷却水出口输出的冷却水进行排放。这样的循环设置提高了冷却水的利用率，达到了节约用水的目的，一定程度上降低了生产成本。

需要说明的是，循环水总管与大的储水系统相连，将该储水系统中的循环冷却水引入炭黑尾气处理系统700作为冷却介质。另外第一循环水管7271、第二循环水管7272、第三循环水管7273等循环管路上均设置有循环水泵，可以为并联的循环水泵组，也可以是串联的循环水泵组，根据所属管路所需的功率进行设置。

综上所述，本实用新型的炭黑收集后处理系统，通过将收集系统、造粒系统、包装系统与尾气处理系统的连用，实现主料收集、主料运输、辅料制备与主料辅料混合、产品包装以及尾气处理的同步进行，连续作业，减少物料的损失。其造粒系统在运输主料的同时在线制备辅料，提升了辅料对主料的粘接、填充等作用，提升了辅料的性能，提升了炭黑粒的质量。其干燥系统充分利用炭黑生产过程中以及收集系统在收集炭黑粉末过程中剩余的尾气的热量对造粒完成的炭黑粒进行烘干，降低了烘干炭黑粒所需的能耗，节约了能源。辅料制备、主料收集、主料运输、造粒、烘干同时进行，缩短了炭黑粒生产步骤，节约了生产时间，进而节约了生产成本。在实现高效生产的同时，及时对生产过程中失去再回收价值的尾气进行净化处理，防止对环境造成污染。本实用新型还提供了一种炭黑生产线，该炭黑生产线包括上述的炭黑收集造粒干燥系统，其通过综合考虑、合理布局，能够大量的减少能量及物料的损耗，节能环保，并有效缩减生产时间，便于工业应用。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种炭黑收集后处理系统，其特征在于，包括收集系统、造粒系统、包装系统和尾气处理系统，所述造粒系统包括辅料制备系统、主料运输系统、造粒设备和利用尾气的余热进行干燥的干燥系统；所述辅料制备系统以及所述主料运输系统的出料口均与所述造粒设备的进料口通过管道连接，所述主料运输系统的进料口与所述收集系统连通，所述造粒设备的出料口与所述干燥系统的进料口连通，所述干燥系统的出料口与所述包装系统的进料口连通；所述收集系统产生的尾气一部分通过管道输送至所述干燥系统对物料进行加热，另一部分通过管道输送至所述尾气处理系统进行净化；所述造粒系统和所述包装系统中产生的废料通过管道输送至所述收集系统进行再收集。

2.根据权利要求1所述的炭黑收集后处理系统，其特征在于，所述收集系统包括第一旋风分离器、袋滤器装置和微米粉碎机；原料进入所述第一旋风分离器，通过所述第一旋风分离器处理后的一部分物料通过管道进入所述微米粉碎机，另一部分物料通过所述袋滤器装置处理后再进入所述微米粉碎机；所述微米粉碎机通过管道与所述主料运输系统连接。

3.根据权利要求2所述的炭黑收集后处理系统，其特征在于，所述收集系统还包括总烟气管道、烟气管道支路、总物料管道、物料管道支路、总废气管道、废气管道支路和尾气管道；

所述第一旋风分离器的出烟口与所述总烟气管道连通，所述袋滤器装置的进烟口通过所述烟气管道支路与所述总烟气管道连通，所述第一旋风分离器的出料口、所述袋滤器装置的出料口通过所述物料管道支路与所述总物料管道连通，所述物料管道支路上设置有气密阀门，所述总物料管道与所述微米粉碎机的进口连通，所述微米粉碎机的出口与送风机的进口连通；所述送风机的出口连接至所述主料运输系统；

所述总废气管道包括第一总废气管道、第二总废气管道，所述袋滤器装置的出烟口与所述废气管道支路连通，所述废气管道支路与所述总废气管道连通；所述第一总废气管道与所述第二总废气管道通过第一管道连通，所述第一总废气管道设置有第一尾气加压风机，所述第二总废气管道设置有第二尾气加压风机，靠近所述第一尾气加压风机出口的所述第一总废气管道通过第二管道与靠近所述第二尾气加压风机出口的所述第二总废气管道连通；

所述尾气管道连通所述第二总废气管道与所述干燥系统，用以将尾气输送至所述干燥系统。

4.根据权利要求1所述的炭黑收集后处理系统，其特征在于，所述辅料制备系统包括粘结剂制备装置和添加剂制备装置，所述粘结剂制备装置包括用于储存粘结剂粉末的粘结剂罐、用于混合软水与所述粘结剂粉末的第一混合罐、用于输送所述软水的软水泵以及用于输送所述软水与所述粘结剂粉末的混合物的粘结剂泵；所述粘结剂罐的出料口和所述软水泵均与所述第一混合罐的进料口连通，所述第一混合罐的出料口与所述粘结剂泵连通，所述粘结剂泵与所述造粒设备通过管道连接；所述添加剂制备装置包括用于储存添加剂粉末的添加剂罐、用于混合所述软水与所述添加剂粉末的第二混合罐、用于输送所述软水与所述添加剂粉末的混合物的添加剂泵；所述添加剂罐的出料口和所述软水泵均与所述第二混合罐的进料口连通，所述第二混合罐的出料口与所述添加剂泵连通，所述添加剂泵与所述造粒设备通过管道连接。

5.根据权利要求4所述的炭黑收集后处理系统，其特征在于，所述主料运输系统包括用于分离炭黑粉末与杂质气体的第二旋风分离器、用于储存所述炭黑粉末的储存罐、气密阀以及输送所述炭黑粉末的输送机，所述第二旋风分离器的出料口与所述储存罐的进料口连通，所述储存罐的出料口与所述造粒设备的进料口连通；所述第二旋风分离器的出烟口通过第一回收管道与所述收集系统连通；所述输送机的进料口与所述储存罐的出料口通过设置有所述气密阀的管道连接，所述输送机的出料口与所述造粒设备的进料口连通。

6.根据权利要求3所述的炭黑收集后处理系统，其特征在于，所述干燥系统包括尾气燃烧炉和干燥机，所述造粒设备的出料口与所述干燥机的进料口连通，所述尾气燃烧炉的进料口连接有尾气通入管道以及燃料通入管道，所述尾气通入管道与所述收集系统中的所述尾气管道连通，所述尾气燃烧炉的出气口与所述干燥机的进气口连通。

7.根据权利要求1所述的炭黑收集后处理系统，其特征在于，所述包装系统包括依次连接的第一提升机、筛选机、第一输送设备、第一筛选设备、第二输送设备以及包装设备，所述第一提升机的进料口与所述干燥系统的出料口连通；

所述第一输送设备包括第一螺旋输送机和第二提升机，所述第一螺旋输送机的进料口与所述筛选机的出料口连通，所述第一螺旋输送机的出料口与所述第二提升机的进料口连通，所述第二提升机的出料口与所述第一筛选设备的进料口连通；

所述第一筛选设备包括用于去除铁锈的磁选机以及用于去除杂质的风选器，所述磁选机的进料口与所述第一输送设备的出料口连通，所述磁选机的出料口与所述风选器的进料口连通，所述风选器的出料口与所述第二输送设备的进料口连通。

8.根据权利要求3所述的炭黑收集后处理系统，其特征在于，所述尾气处理系统包括吸附脱水装置和气液分离脱水装置，所述吸附脱水装置的进气口与所述第一总废气管道和/或所述第二总废气管道连通；所述吸附脱水装置包括内填装有吸附剂且依次串联的多个吸附脱水塔，所述气液分离脱水装置包括冷却装置和汽水分离器，所述吸附脱水塔的出气口与所述冷却装置的进气口连通，所述冷却装置的出气口与所述汽水分离器的进口连通，所述冷却装置上设置有供冷却水进出的进水口和出水口。

9.根据权利要求8所述的炭黑收集后处理系统，其特征在于，所述冷却装置包括喷淋塔和尾气冷却器，所述喷淋塔的进气口与所述吸附脱水装置的出气口连通，所述喷淋塔的出气口与所述尾气冷却器的进气口连通，所述尾气冷却器的出气口与所述汽水分离器的进口连通；所述冷却装置还包括与所述喷淋塔的塔底出水口和所述尾气冷却器的底部出水口均连通的冷却水储槽，所述喷淋塔的进水口与所述冷却水储槽通过循环水管连通。

10.一种炭黑生产线，其特征在于，其包括炭黑反应系统和权利要求1～9任一项所述的炭黑收集后处理系统，所述炭黑反应系统的出烟管道和所述炭黑收集后处理系统的所述收集系统的进料口连通。