CN207391326U - 一种低杂质炭黑的制备机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种低杂质炭黑的制备机构，包括高温空气预热器、热风艺管线、燃烧室、反应室、导向管以及调节板，高温空气预热器的右侧连接有热风艺管线，热风艺管线的右侧连接有燃烧室，燃烧室的左侧设置有反应室，燃烧室通过反应室连接急冷段，急冷段的左端设置有导向管，导向管的左端与高温空气预热器连接，导向管的左端设置有调节板，调节板的顶部一侧设置有气缸，高温空气预热器的底部设置有排渣口，本实用新型具有如下的有益效果：具有设计合理、操作简单，分离效果好，投资少，运行安全等优点，使用后可以明显降低成品炭黑的45um水洗筛余物数量，解决了已有大颗粒杂质不能全部粉碎的情况。

Description

一种低杂质炭黑的制备机构

技术领域

本实用新型是一种低杂质炭黑的制备机构，涉及一种高清洁、低杂质、优质炭黑的制造设备。

背景技术

烃类在严格控制的工艺条件下经气相不完全燃烧或热解而成的黑色粉末状物质。其成分主要是元素碳，并含有少量氧、氢和硫等。炭黑粒子近似球形，粒径介于10～500μm间。许多粒子常熔结或聚结成三维键枝状或纤维状聚集体。在橡胶加工中，通过混炼加入橡胶中作补强剂（见增强材料）和填料。炭黑是最古老的工业产品之一。

早在公元前，中国就用植物油不完全燃烧制取颜料炭黑。1872年，美国首先以天然气为原料用槽法生产炭黑。当时，炭黑也仍主要用作着色剂。1912年S.C.莫特发现炭黑对橡胶的补强作用之后，炭黑工业才迅速发展起来。20世纪20年代，又出现了以天然气为原料的气炉黑和热裂黑，R.D.斯诺于1937年开始研究高效的炭黑生产方法。后来，J.C.克雷奇致力于从液态烃生产炭黑，开发了油炉法工艺。1941年，试产出第一批油炉黑。1943年，世界上第一座工业化规模的油炉黑工厂在美国投产。当今，油炉法是效率最高、经济效益最好的炭黑生产方法。油炉黑的产量已占炭黑总量的70%～90%。

炉法是在反应炉内，原料烃(液态烃、气态烃或其混合物)与适量空气形成密闭湍流系统，通过部分原料烃与空气燃烧产生高温使另一部分原料烃裂解生成炭黑，然后将悬浮在烟气中的炭黑冷却、过滤、收集、造粒成成品炭黑的方法。其中，以气态烃(天然气或煤层气)为主要原料的制造方法称为气炉法(主要产品为软质炭黑)，以液态烃(芳烃重油，包括催化裂化澄清油、乙烯焦油、煤焦油馏出物等)为主要原料的制造方法称为油炉法。

当前炉法炭黑普遍存在杂质、硬粒等非预期的颗粒物存在，GB3778-2015中要求45um水洗筛余物不高于1000ppm，但在炭黑实际应用过程中，特别是橡胶制品的炭黑应用中要求杂质含量越少越好。因为炭黑中的杂质直接影响橡胶的拉伸强度、300定伸和抗磨损性能等关键性能指标。

各炭黑生产厂家采取在生产线上加装微米粉碎机等后处理设备，仍不能生产出高清洁炭黑产品。当前国内炭黑45um水洗筛余物控制水平大都在500ppm-200ppm之间。

根据对炭黑生产工艺的研究及生产设备内部的检查，炭黑杂质主要产生在：

1）原料油的不完全反应生成的结焦、硬炭。

2）因控制反应的急冷水与反应炉壁碰撞造成的耐火材料脱落。

3）空预器换热管入口生成的挂壁。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种低杂质炭黑的制备机构，以解决上述背景技术中提出的问题,本实用新型使用方便，具有设计合理、操作简单，分离效果好，投资少，运行安全等优点。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种低杂质炭黑的制备机构，包括高温空气预热器、热风艺管线、燃烧室、反应室、导向管以及调节板，所述高温空气预热器的右侧连接有热风艺管线，所述热风艺管线的右侧连接有燃烧室，所述燃烧室的左侧设置有反应室，所述燃烧室通过反应室连接急冷段，所述急冷段的左端设置有导向管，所述导向管的左端与高温空气预热器连接，所述导向管的左端设置有调节板，所述调节板的顶部一侧设置有气缸，所述高温空气预热器的底部设置有排渣口，所述高温空气预热器的底部设置有烟气出口。

进一步地，所述热风艺管线的左端连接高温空气预热器，所述热风艺管线的右端连接燃烧室。

进一步地，所述调节板由柔性材料构成，所述气缸安装在高温空气预热器的内壁上，所述气缸的右端连接调节板。

进一步地，所述高温空气预热器的底部还设置有运输绞龙，所述运输绞龙的左端设置有电动机，所述排渣口设置在运输绞龙的底部。

进一步地，所述导向管通过导向板连接调节板。

本实用新型的有益效果：本实用新型的一种低杂质炭黑的制备机构，具有设计合理、操作简单，分离效果好，投资少，运行安全等优点。使用后可以明显降低成品炭黑的45um水洗筛余物数量，解决了已有大颗粒杂质不能全部粉碎的情况；为生产高清洁、低杂质、优质炭黑的制造提供了支持。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型一种低杂质炭黑的制备机构的结构示意图；

图中： 1-热风艺管线、2-燃烧室、3-反应室、4-急冷段、5-导向管、6-导向板、7-气缸、8-调节板、9-高温空气预热器、10-烟气出口、11-电动机、12-运输绞龙、13-排渣口。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种低杂质炭黑的制备机构，包括高温空气预热器9、热风艺管线1、燃烧室2、反应室3、导向管5以及调节板8，高温空气预热器9的右侧连接有热风艺管线1，热风艺管线1的右侧连接有燃烧室2，燃烧室2的左侧设置有反应室3，燃烧室2通过反应室3连接急冷段4，急冷段4的左端设置有导向管5，导向管5的左端与高温空气预热器9连接，导向管5的左端设置有调节板8，调节板8的顶部一侧设置有气缸7，高温空气预热器9的底部设置有排渣口13，高温空气预热器9的底部设置有烟气出口10。

热风艺管线1的左端连接高温空气预热器9，热风艺管线1的右端连接燃烧室2。

调节板8由柔性材料构成，气缸7安装在高温空气预热器9的内壁上，气缸7的右端连接调节板8。

高温空气预热器9的底部还设置有运输绞龙12，运输绞龙12的左端设置有电动机11，排渣口13设置在运输绞龙12的底部。

导向管5通过导向板6连接调节板8。

作为本实用新型的一个实施例：生产时已预热的工艺风通过热工艺风管线进入燃烧室2与燃料充分燃烧产生高温气体在反应室3与喷入的原料裂解生成炭黑。急冷水喷入急冷段4终止反应以控制生成的炭黑符合预期特性。

反应生成的炭黑烟气经过导向管5使急冷水充分汽化；在进入高温空气预热器9的底部时，由导向板6改变方向使烟气在该区域形成悬浮流化形态。气缸7及调节板8调节该区域的烟气流速以达到重颗粒下降、正常的炭黑上升的分离作用。

随着烟气流速的降低，大颗粒杂质不能顺利上升到高温空气预热器9的换热管内，在高温空气预热器9的基座周围下降，在调节板8的外围落下，沉积到运输绞龙12的输送仓内。运输绞龙12由电动机11带动，定期排渣，排出的杂质通过排渣口13排入专门的容器中进行收集。合格的含炭黑烟气通过烟气出口10进入后续的收集装置经包装后成为成品。

本装置具有设计合理、操作简单，分离效果好，投资少，运行安全等优点。使用后可以明显降低成品炭黑的45um水洗筛余物数量，解决了已有大颗粒杂质不能全部粉碎的情况；为生产高清洁、低杂质、优质炭黑的制造提供了支持。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种低杂质炭黑的制备机构，包括高温空气预热器、热风艺管线、燃烧室、反应室、导向管以及调节板，其特征在于：所述高温空气预热器的右侧连接有热风艺管线，所述热风艺管线的右侧连接有燃烧室，所述燃烧室的左侧设置有反应室，所述燃烧室通过反应室连接急冷段，所述急冷段的左端设置有导向管，所述导向管的左端与高温空气预热器连接，所述导向管的左端设置有调节板，所述调节板的顶部一侧设置有气缸，所述高温空气预热器的底部设置有排渣口，所述高温空气预热器的底部设置有烟气出口。

2.根据权利要求1所述的一种低杂质炭黑的制备机构，其特征在于：所述热风艺管线的左端连接高温空气预热器，所述热风艺管线的右端连接燃烧室。

3.根据权利要求1所述的一种低杂质炭黑的制备机构，其特征在于：所述调节板由柔性材料构成，所述气缸安装在高温空气预热器的内壁上，所述气缸的右端连接调节板。

4.根据权利要求1所述的一种低杂质炭黑的制备机构，其特征在于：所述高温空气预热器的底部还设置有运输绞龙，所述运输绞龙的左端设置有电动机，所述排渣口设置在运输绞龙的底部。

5.根据权利要求1所述的一种低杂质炭黑的制备机构，其特征在于：所述导向管通过导向板连接调节板。