CN209024439U - 一种炭黑反应炉添加剂的添加装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型专利属于炭黑反应炉相关设备领域，具体公开了一种炭黑反应炉添加剂的添加装置，包括：相互连接的燃烧室和反应炉，所述燃烧室的进口位置处设有燃料油进口，所述燃烧室末端设置有碳酸钾进口管道；所述碳酸钾进口管道上依次设有输送泵、流量计和添加剂喷枪且所述添加剂喷枪设于所述燃烧室内部；所述输送泵和流量计之间依次连接有变频器和DCS控制系统，所述流量计和添加剂喷枪之间还设置有空气压缩机，将外部空气压送至所述碳酸钾进口管道内。通过上述技术方案，本实用新型能够对进入燃烧室内的碳酸钾溶液的量进行有效控制，实现了对炭黑生产过程的可控性，有利于提高炭黑产品的生产质量。

Description

一种炭黑反应炉添加剂的添加装置

技术领域

本实用新型专利涉及炭黑反应炉相关设备领域，尤其是一种炭黑反应炉添加剂的添加装置。

背景技术

炭黑反应炉是炭黑生产中的一个核心设备，不同炉型的炭黑反应炉可以生产出性能不同的炭黑品种。经过长久以来的发展，炭黑反应炉由单室、双室发展到现有的带喉管的三室炉，亦称新工艺炭黑反应炉。

炭黑的结构是炭黑最基本的特性之一，对炭黑结构的测定一般采用测定炭黑吸油值的方法。炭黑吸油值，即炭黑DBP值是指：在规定的试验条件下，100g炭黑吸收邻苯二甲酸二丁酯(DBP，din-butyl-phthalate)的体积(cm3)数，用来表征炭黑的聚集程度。DBP值可以计算炭黑聚集体之间的空隙体积，故是炭黑聚集和附聚程度的量度。

在正常的炭黑生产过程中，通过向炭黑反应炉的燃烧室内添加碳酸钾来控制炭黑产品的吸油值。现有的炭黑生产工艺中，通常会在炭黑反应炉的前端分别设置有碳酸钾和燃料油的入料口，用于向炭黑反应炉内添加碳酸钾和燃料油。由于碳酸钾和燃料油的入料口设置在反应炉的同一个端面上，在实际添加碳酸钾和燃料油的过程中，碳酸钾套管较易与燃料油油枪套管附着结垢，特别是在生产低吸油值的炭黑品种时，当添加剂使用量增大时，上述附着结垢问题尤为严重，导致碳酸钾不能有效地发挥作用，造成炭黑的生产过程不易控制；若碳酸钾添加过多，极易影响炭黑产品的灰分，进而影响炭黑的出厂质量。

综上所述，现有的炭黑反应炉添加剂的添加装置，无法有效控制炭黑的生产过程以及炭黑的生产质量较低。

基于此，如何提高炭黑的生产质量是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

针对现有技术中的问题，本实用新型的目的是要提供一种炭黑反应炉添加剂的添加装置。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种炭黑反应炉添加剂的添加装置，包括：相互连接的燃烧室和反应炉，所述燃烧室的进口位置处设有燃料油进口，所述燃烧室末端设置有碳酸钾进口管道；

所述碳酸钾进口管道上依次设有输送泵、流量计和添加剂喷枪且所述添加剂喷枪设于所述燃烧室内部；

所述输送泵和流量计之间依次连接有变频器和DCS控制系统，所述流量计和添加剂喷枪之间还设置有空气压缩机，将外部空气压送至所述碳酸钾进口管道内。

进一步，本实用新型的炭黑反应炉添加剂的添加装置，所述碳酸钾进口管道的数量为两个，所述碳酸钾进口管道上各设置有添加剂喷枪且所述添加剂喷枪对称设于所述燃烧室末端截面上。

进一步，本实用新型的炭黑反应炉添加剂的添加装置，所述添加剂喷枪采用载体雾化方式，载体雾化介质为压缩空气。

进一步，本实用新型的炭黑反应炉添加剂的添加装置，所述流量计的两侧各设一阀门；

所述流量计的下方还设有阀门。

进一步，本实用新型的炭黑反应炉添加剂的添加装置，所述添加剂喷枪与碳酸钾进口管道之间还设有阀门。

进一步，本实用新型的炭黑反应炉添加剂的添加装置，所述阀门为蝶阀。

与现有技术相比，本实用新型提供的炭黑反应炉添加剂的添加装置的结构与众不同，通过设置变频器和流量计，变频器控制流量计按照一定的流量输送碳酸钾溶液，经过空气压缩机的压缩空气进入碳酸钾进口管道，通过设置在碳酸钾进口管道尾端的添加剂喷枪将碳酸钾溶液雾化后喷入燃烧室的末端，使碳酸钾溶液与燃烧后的物质充分均匀混合，进而提高炭黑产品的吸油值DBP，进一步提高炭黑产品的生产质量；通过设置流量计、DCS控制系统、变频器和输送泵，能够对进入燃烧室内的碳酸钾溶液的量进行有效控制，实现了对炭黑生产过程的可控性，有利于提高炭黑产品的生产质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

附图1为本实用新型的其中一个实施例的炭黑反应炉添加剂的添加装置的结构示意图；

附图2为本实用新型的其中一个实施例的炭黑反应炉添加剂的添加装置的结构示意图。

图中：1-燃烧室，2-反应炉，3-燃料油进口，4-碳酸钾进口管道，5-输送泵，6-流量计，7-变频器，8-添加剂喷枪，9-DCS控制系统，10-空气压缩机，11-阀门。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如附图1所示，附图1为本实用新型的其中一个实施例的炭黑反应炉添加剂的添加装置的结构示意图。本实用新型的炭黑反应炉添加剂的添加装置，包括：相互连接的燃烧室1和反应炉2，所述燃烧室1的进口位置处设有燃料油进口3，所述燃烧室1末端设置有碳酸钾进口管道4；

所述碳酸钾进口管道4上依次设有输送泵5、流量计6和添加剂喷枪8且所述添加剂喷枪8设于所述燃烧室1内部；

所述输送泵5和流量计6之间依次连接有变频器7和DCS控制系统9，所述流量计6和添加剂喷枪8之间还设置有空气压缩机10，将外部空气压送至所述碳酸钾进口管道4内。

在实际应用本装置时，所述碳酸钾进口管道4与所述燃烧室1的进口位置还可以相距一定的距离，有利于燃料油在燃烧室1的前端具有充分的反应空间，达到充分燃烧的目的。

在上述实施例中，本装置的添加剂输送泵5的电机采用变频器控制，由DCS控制系统9输出信号控制电机转速，流量计6信号输送到DCS控制系统9，构成一个控制回路。在实际使用本实用新型的炭黑反应炉添加剂的添加装置时，根据生产工艺要求，确定添加剂流量，所述变频器7根据流量计6的流量偏移，自动调整变频数量，来确保相应的添加剂流量。

本装置所述的DCS控制系统，即：分散控制系统，是以微处理器为基础，采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代仪表控制系统。

在其中一个实施例中，本实用新型所述的炭黑反应炉添加剂的添加装置，所述添加剂喷枪8采用载体雾化方式，载体雾化介质为压缩空气。

在其中一个实施例中，本实用新型所述的炭黑反应炉添加剂的添加装置，所述流量计6的两侧各设一阀门11；

所述流量计6的下方还设有阀门11。

在其中一个实施例中，本实用新型所述的炭黑反应炉添加剂的添加装置，所述添加剂喷枪8与碳酸钾进口管道4之间还设有阀门11。

在其中一个实施例中，本实用新型所述的炭黑反应炉添加剂的添加装置，所述阀门11为闸阀。

在上述实施例中，本实用新型所述的炭黑反应炉添加剂的添加装置，所述流量计6的两端和下方分别设置有阀门11，当需要对流量计6进行维护时，关闭流量计6两端的阀门11，打开流量计6下侧的阀门11，就可以实现在不影响正常生产的情况下对流量计6进行维护。

如附图2所示，附图2为本实用新型的其中一个实施例的炭黑反应炉添加剂的添加装置的结构示意图。本实施例所述的炭黑反应炉添加剂的添加装置，所述碳酸钾进口管道4的数量为两个，所述碳酸钾进口管道4上各设置有添加剂喷枪8且所述添加剂喷枪8对称设于所述燃烧室1末端截面上，提高了向燃烧室1内添加碳酸钾溶液的效率，有利于提高炭黑产品的生产效率。

在实际应用本实用新型的炭黑反应炉添加剂的添加装置时，通过变频器7控制流量计6按照一定的流量输送碳酸钾溶液，经过空气压缩机9的压缩空气进入碳酸钾进口管道4，通过设置在碳酸钾进口管道4尾端的添加剂喷枪8将碳酸钾溶液雾化后径向喷入燃烧室1的末端，使雾化后的碳酸钾溶液与燃烧后的物质充分均匀混合，进而提高炭黑产品的吸油值DBP，进一步提高炭黑产品的生产质量；通过设置输送泵5、变频器7、DCS控制系统9和流量计6，能够对进入燃烧室1内的碳酸钾溶液的量进行有效控制，实现了对炭黑生产过程的可控性，有利于提高炭黑产品的生产质量；另外，由于燃料油进口3和碳酸钾进口管道4分别设置在燃烧室1的不同侧面，碳酸钾进口管道4与燃料油进口管道不会出现附着结垢的情况，有利于碳酸钾溶液的充分利用，也更容易实现对炭黑生产过程的有效控制；再者，通过上述技术方案，能够对炭黑反应炉中添加碳酸钾溶液的量进行有效控制，使添加的碳酸钾溶液都能够充分利用，减少了碳酸钾溶液的浪费，在实际生产炭黑产品的过程中，每小时碳酸钾溶液的使用流量相比之前减少了5％，进一步降低了炭黑产品的生产成本。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种炭黑反应炉添加剂的添加装置，其特征在于，包括：相互连接的燃烧室(1)和反应炉(2)，所述燃烧室(1)的进口位置处设有燃料油进口(3)，所述燃烧室(1)末端设置有碳酸钾进口管道(4)；

所述碳酸钾进口管道(4)上依次设有输送泵(5)、流量计(6)和添加剂喷枪(8)且所述添加剂喷枪(8)设于所述燃烧室(1)内部；

所述输送泵(5)和流量计(6)之间依次连接有变频器(7)和DCS控制系统(9)，所述流量计(6)和添加剂喷枪(8)之间还设置有空气压缩机(10)，将外部空气压送至所述碳酸钾进口管道(4)内。

2.根据权利要求1所述的炭黑反应炉添加剂的添加装置，其特征在于：所述添加剂喷枪(8)采用载体雾化方式，载体雾化介质为压缩空气。

3.根据权利要求1所述的炭黑反应炉添加剂的添加装置，其特征在于：所述流量计(6)的两侧各设一阀门(11)；

所述流量计(6)的下方还设有阀门(11)。

4.根据权利要求1所述的炭黑反应炉添加剂的添加装置，其特征在于：所述添加剂喷枪(8)与碳酸钾进口管道(4)之间还设有阀门(11)。

5.根据权利要求3或4所述的炭黑反应炉添加剂的添加装置，其特征在于：所述阀门(11)为闸阀。

6.根据权利要求1所述的炭黑反应炉添加剂的添加装置，其特征在于：所述碳酸钾进口管道(4)的数量为两个，所述碳酸钾进口管道(4)上各设置有添加剂喷枪(8)且所述添加剂喷枪(8)对称设于所述燃烧室(1)末端截面上。