CN214654591U - 一种硬质炭黑反应炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种硬质炭黑反应炉，包括依次相连接的燃烧管段、喉管段、反应管段、急冷管段和停留管段，所述燃烧管段远离喉管端的一端固接有混合管段，所述混合管段的顶部固接有工艺空气入口，所述混合管段的内腔固接有与燃烧管段相连通的空气夹套，所述空气夹套与燃烧管段的连通处设置有燃料喷口，所述混合管段内贯穿固接有燃料油枪。本实用新型涉及反应炉技术领域，该硬质炭黑反应炉，缩短了燃料油燃烧时间，减少了火燃长度，燃料气进气方式为径向方向，较好与工艺空气接触混合均匀，确保燃料完全燃烧，降低消耗、节约能源，进而节约成本。

Description

一种硬质炭黑反应炉

技术领域

本实用新型涉及反应炉技术领域，具体为一种硬质炭黑反应炉。

背景技术

目前炭黑生产原料油成本居高不下，生产成本不断提高，下游轮胎用炭黑平均售价增幅低于同期，炭黑企业发展利润空间减少，特别是面对环保压力越来越大、环保费用越来越高；如何降低炭黑生产成本，提高企业在市场竞争力，是企业刻不容缓发展重点。

炭黑属于基础化工产品，主要用于轮胎和橡胶制品行业，炭黑行业如何朝着规模化、集约化方向发展。随着炭黑生产原料油成本越来越高，生产成本不断提高，炭黑企业发展利润空间减少，如何降低炭黑生产成本，提高企业在市场竞争力，是企业永恒发展重点。

目前新工艺炭黑以装置大型化、节能环保化为目标，开发出系列的技术和设备，单炉能力由年产单炉最大4万吨硬质炭黑提高到6万吨硬质炭黑反应炉能力，使我国炭黑工业发展到一个新的水平，也是今后炭黑企业发展终极目标。

炭黑生产装置主要设备是炭黑反应炉，反应炉也是生产装置的核心，反应炉又分燃烧段、喉管段、反应段、急冷段和通道段。反应炉炉体结构决定包括反应炉热能动能的总能量转换，在反应急冷前的瞬问，炭黑核心和大的粒子所处的环境条件，如核心浓度、反应温度气流线流速、湍流度反应炉原料喷入位置以及反应炉气体化学组成等影响炭黑性质和收率的诸多因素，而目前的反应炉燃料和原料的用量较高，燃烧率差，进而导致成本增高。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种硬质炭黑反应炉，解决了现有的燃料和原料的用量较高、燃烧率差的问题。

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种硬质炭黑反应炉，包括依次相连接的燃烧管段、喉管段、反应管段、急冷管段和停留管段，所述燃烧管段远离喉管端的一端固接有混合管段，所述混合管段的顶部固接有工艺空气入口，所述混合管段的内腔固接有与燃烧管段相连通的空气夹套，所述空气夹套的外侧壁开设有空气进口开口，所述空气夹套与燃烧管段的连通处设置有燃料喷口，所述混合管段内贯穿固接有燃料油枪，所述燃料油枪的一端贯穿进空气夹套内、且固接有燃料油喷嘴，所述燃料油喷嘴设置于燃料喷口处，所述燃料油枪的另一端设置于混合管段的外侧，所述燃料油枪设置于混合管段外侧的一端分别设置有燃料油管线和燃料油雾化压缩空气进入口。

优选的，所述喉管段上贯穿固接有原料油喷入管。

优选的，所述急冷管段上贯穿固接有急冷水枪。

优选的，所述急冷管段的内壁固接有耐火层。

有益效果

本实用新型提供了一种硬质炭黑反应炉。具备以下有益效果：该硬质炭黑反应炉，缩短了燃料油燃烧时间，减少了火燃长度，燃料气进气方式为径向方向，较好与工艺空气接触混合均匀，确保燃料完全燃烧，降低消耗、节约能源，进而节约成本。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型混合管段放大图。

图中：1、燃料油管线；2、燃料油雾化压缩空气进入口；3、燃料油枪；4、工艺空气入口；5、空气进口开口；6、燃料油喷嘴；7、燃烧管段；8、喉管段；9、原料油喷入管；10、反应管段；11、急冷管段；12、急冷水枪；13、耐火层；14、停留管段；15、燃料喷口。16、空气夹套。

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。

通过本领域人员，将本案中的零部件依次进行连接，具体连接以及操作顺序，应参考下述工作原理，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程。

本实用新型提供一种技术方案：

由图1-2可知，本案中的一种硬质炭黑反应炉，包括依次相连接的燃烧管段7、喉管段8、反应管段10、急冷管段11和停留管段14；

燃烧管段7远离喉管端8的一端固接有混合管段，混合管段的顶部固接有工艺空气入口4，混合管段的内腔固接有与燃烧管段7相连通的空气夹套16，空气夹套16的外侧壁开设有空气进口开口5，空气夹套16与燃烧管段7的连通处设置有燃料喷口15；

在具体实施过程中，值得特别指出的是，工艺空气通过工艺空气入口4进入至混合管段内，再通过空气进口开口5进入至空气夹套16内，再流动至燃料喷口15处，气体燃料在此处进行燃烧，形成气体煅烧。

混合管段内贯穿固接有燃料油枪3，燃料油枪3的一端贯穿进空气夹套16内、且固接有燃料油喷嘴6，燃料油喷嘴6设置于燃料喷口15处，燃料油枪3的另一端设置于混合管段的外侧，燃料油枪3设置于混合管段外侧的一端分别设置有燃料油管线1和燃料油雾化压缩空气进入口2；

在具体实施过程中，值得特别指出的是，燃料油和雾化压缩空气进入至燃料油枪内并由燃料油喷嘴6喷出，在燃料喷口15处与工艺空气接触，经过点火后喷入至燃烧管段7内，油液燃料在此处进行燃烧，形成液体煅烧。

燃料油液和工艺空气为煤焦油、焦炉煤气或天然气，形成气体煅烧和油液煅烧，或同时使用燃料油和工艺空气进行混合煅烧，形成三种煅烧方式，可根据不同情况进行选择；其中燃料油进油方式为轴向，燃料油采用压缩空气雾化，设计雾化压缩空气使用量达到燃料油流量的14％以上，雾化油滴分布均匀、小于40μmn，能缩短了燃料油燃烧时间，减少了火燃长度；燃料气进气方式为径向方向，较好与工艺空气接触混合均匀，确保燃料完全燃烧；原料油使用煤焦油系类的原料油，时间运行效果，不仅稳定产品质量，而且在降低消耗、节约能源上都有较好效果。

喉管段8上贯穿固接有原料油喷入管9，急冷管段11上贯穿固接有急冷水枪12，急冷管段11的内壁固接有耐火层13。

通过上述可知，工艺空气从工艺空气入口4进入空气夹套16后，由均布的空气进口开口5进入燃料喷口15，在此处工艺空气流速最大，与燃料混合燃烧反应。在喉管段8原料油提高油枪径向喷入喉管段内部，与燃烧室燃烧生成的烟气不完全燃烧和热裂解反应生成炭黑，在急冷管段11通过急冷水枪12喷入反应炉烟气中，快速终止炭黑生产反应。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”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；可以是机械连接，也可以是电连接；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，除非另有明确的限定，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。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种硬质炭黑反应炉，其特征在于：包括依次相连接的燃烧管段、喉管段、反应管段、急冷管段和停留管段，所述燃烧管段远离喉管端的一端固接有混合管段，所述混合管段的顶部固接有工艺空气入口，所述混合管段的内腔固接有与燃烧管段相连通的空气夹套，所述空气夹套的外侧壁开设有空气进口开口，所述空气夹套与燃烧管段的连通处设置有燃料喷口，所述混合管段内贯穿固接有燃料油枪，所述燃料油枪的一端贯穿进空气夹套内、且固接有燃料油喷嘴，所述燃料油喷嘴设置于燃料喷口处，所述燃料油枪的另一端设置于混合管段的外侧，所述燃料油枪设置于混合管段外侧的一端分别设置有燃料油管线和燃料油雾化压缩空气进入口。

2.根据权利要求1所述的一种硬质炭黑反应炉，其特征在于：所述喉管段上贯穿固接有原料油喷入管。

3.根据权利要求1所述的一种硬质炭黑反应炉，其特征在于：所述急冷管段上贯穿固接有急冷水枪。

4.根据权利要求1所述的一种硬质炭黑反应炉，其特征在于：所述急冷管段的内壁固接有耐火层。

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