CN219128600U - 一种生产炭黑的尾气收集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种生产炭黑的尾气收集装置，包括：炭黑收集装置；余热利用装置，所述余热利用装置与炭黑尾气出口相连通；尾气回收装置，所述尾气回收装置设置在余热利用装置后，所述尾气回收装置包括，锥形壳体，设置在锥形壳体上方的螺旋炭黑尾气进气管，竖直设置在锥形壳体内的除粉炭黑尾气出口，设置在锥形壳体下方炭黑粉出料口，设置在炭黑粉出料口下方的炭黑粉收集仓，所述锥形壳体与炭黑粉收集仓密封连接；除粉炭黑尾气出口与乙炔裂解燃烧炉炉体相连。本实用新型通过余热利用装置和尾气回收装置实现了高温炭黑尾气的余热利用和炭黑尾气中氢气的回收。

Description

一种生产炭黑的尾气收集装置

技术领域

本实用新型属于炭黑生产设备技术领域，涉及一种尾气回收处理装置，具体是一种生产炭黑的尾气收集装置。

背景技术

乙炔法制备炭黑是先将乙炔和空气通入反应炉中燃烧，待反应炉加热到一定温度后停止通入空气，使乙炔在隔绝空气的条件下裂解为乙炔炭黑和氢气的方法。由于乙炔裂解为炭黑和氢气的反应是放热反应，因此反应可以连续进行，且需要用水冷却炉壁以防过热。裂解生成的炭黑经冷却、输送、捣磨、收集、压缩包装成成品炭黑。

炭黑尾气的主要成分是炭黑粉末和氢气，并且炭黑尾气温度非常高，因此常规的自然排放会造成大量的能耗浪费，并且炭黑尾气中的氢气可作为生产炭黑的截焰气体，对反应过程进行降温，控制裂解反应时间。

为了实现对炭黑尾气进行余热利用及氢气进行回收，本实用新型提出一种生产炭黑的尾气收集装置。

实用新型内容

为了解决背景技术中炭黑尾气没有得到充分利用的技术问题，本实用新型提出了一种可实现炭黑尾气的余热利用，同时实现氢气的回收利用的装置。

本实用新型的技术方案具体如下：

一种生产炭黑的尾气收集装置，包括：

炭黑收集装置，所述炭黑收集装置设置在乙炔裂解燃烧炉炭黑出口下方，包括炭黑尾气出口；

余热利用装置，所述余热利用装置与第一炭黑尾气出口相连通；

尾气回收装置，所述尾气回收装置设置在余热利用装置后，所述尾气回收装置包括，锥形壳体，设置在锥形壳体上方的螺旋炭黑尾气进气管，所述螺旋炭黑尾气进气管螺旋砸数大于0.5且小于1，竖直设置在锥形壳体内的除粉炭黑尾气出口，设置在锥形壳体下方炭黑粉出料口，设置在炭黑粉出料口下方的炭黑粉收集仓，所述锥形壳体与炭黑粉收集仓密封连接；

除粉炭黑尾气出口与乙炔裂解燃烧炉炉体相连。

通过本实用新型提高的装置，裂解燃烧炉中的炭黑和炭黑尾气一同进入到炭黑收集装置中，炭黑尾气通过第一炭黑尾气出口进入到余热利用装置中，由于炭黑尾气的温度高达400℃以上，可以加热余热利用装置，实现对炭黑尾气的余热利用，炭黑尾气经过余热利用装置后，尾气温度进一步降低，炭黑尾气通过螺旋炭黑尾气进气管进入到尾气回收装置中，尾气回收装置的结构为锥形，使得炭黑尾气通过螺旋炭黑尾气进气管进入到锥体后，炭黑尾气中混合的炭黑粉体在高速旋转进入锥体后，产生离心力，将炭黑粉体从气流中分离出来，由于炭黑粉体所受的离心力远大于重力和惯性力，所以可以将炭黑尾气中的炭黑粉体和气体分开，分开后的气体向上运动通过除粉炭黑尾气出口排出，炭黑粉体进入到炭黑粉出料口下方的炭黑粉收集仓，由于炭黑尾气中的气体主要为氢气，可以作为炭黑生产时的截焰气体，因此将除尘后的炭黑尾气通入到乙炔裂解燃烧炉中，实现了炭黑尾气的收集和利用。

所述炭黑收集装置包括，炭黑收集仓，设置在炭黑收集仓下方的炭黑收集口，设置在炭黑收集口下方的炭黑螺旋输送机，设置在炭黑收集仓上方的第一炭黑尾气出口。炭黑裂解炉中重量较大的炭黑通过炭黑收集仓的炭黑收集口进入到炭黑螺旋输送机，重量较轻的炭黑尾气则通过炭黑收集仓上方的第一炭黑尾气出口14排出。

所述余热利用装置包括，与第一炭黑尾气出口相连通的余热炭黑尾气入口，与余热炭黑尾气入口连通的余热锅炉，设置在余热锅炉后的第二炭黑尾气出口。

所述余热锅炉内设置水盘管，余热锅炉下方设置炭黑收集料斗，炭黑收集料斗下方设置炭黑粉尘螺旋输送机。

所述尾气回收装置系统至少为两个串联，串联方式为前一尾气回收装置的除粉炭黑尾气出口与后一尾气回收装置螺旋炭黑尾气进气管相连。

为了给炭黑尾气的流动提供充足动力，所述炭黑收集装置、余热利用装置、尾气回收装置、乙炔裂解燃烧炉之间共设置至少1个引风机。

由于炭黑生产过程中，并不能保证尾气中收集氢气的恒定，因此通过尾气储存罐可保证炭黑生产中，截焰所需的氢气。并且收集氢气的浓度并不恒定，因此通过在线氢气浓度检测装置监测氢气状况。因此在所述尾气回收装置和乙炔裂解燃烧炉之间设置尾气储存罐。

所述尾气储存罐内设置上方、中部、下方设置在线氢气浓度检测装置。所述尾气储存罐上还设置氢气充气口。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.通过本实用新型提供的装置，炭黑尾气通过第一炭黑尾气出口进入到余热利用装置中，由于炭黑尾气的温度高达400℃以上，可以加热余热利用装置，实现对炭黑尾气的余热利用。

2.本实用新型炭黑尾气通过螺旋炭黑尾气进气管进入到尾气回收装置中，尾气回收装置的结构为锥形，使得炭黑尾气通过螺旋炭黑尾气进气管进入到锥体后，炭黑尾气中混合的炭黑粉体在高速旋转进入锥体后，产生离心力，将炭黑粉体从气流中分离出来，由于炭黑粉体所受的离心力远大于重力和惯性力，所以可以将炭黑尾气中的炭黑粉体和气体分开，分开后的气体向上运动通过除粉炭黑尾气出口排出，炭黑粉体进入到炭黑粉出料口下方的炭黑粉收集仓，由于炭黑尾气中的气体主要为氢气，可以作为炭黑生产时的截焰气体，因此将除尘后的炭黑尾气通入到乙炔裂解燃烧炉中，实现了炭黑尾气的收集和利用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中：炭黑收集装置1，炭黑收集仓11，炭黑收集口12，炭黑螺旋输送机13，第一炭黑尾气出口14，余热利用装置2，余热炭黑尾气入口21，余热锅炉22，第二炭黑尾气出口23，水盘管24，炭黑收集料斗25，炭黑粉尘螺旋输送机24，尾气回收装置3，锥形壳体31，螺旋炭黑尾气进气管32，除粉炭黑尾气出口33，炭黑粉出料口34，炭黑粉收集仓35，乙炔裂解燃烧炉4，引风机5，尾气储存罐6，在线氢气浓度检测装置61，氢气充气口62。

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。

参照图1，一种生产炭黑的尾气收集装置，包括：

炭黑收集装置1，所述炭黑收集装置设置在乙炔裂解燃烧炉炭黑出口下方，包括第一炭黑尾气出口14；

余热利用装置2，所述余热利用装置2与第一炭黑尾气出口14相连通；

尾气回收装置3，所述尾气回收装置3设置在余热利用装置2后，所述尾气回收装置3包括，锥形壳体31，设置在锥形壳体31上方的螺旋炭黑尾气进气管32，所述螺旋炭黑尾气进气管32螺旋砸数大于0.5且小于1，竖直设置在锥形壳体31内的除粉炭黑尾气出口33，设置在锥形壳体31下方炭黑粉出料口34，设置在炭黑粉出料口34下方的炭黑粉收集仓35，所述锥形壳体31与炭黑粉收集仓35密封连接；

除粉炭黑尾气出口33与乙炔裂解燃烧炉4炉体相连。

通过上述技术方案：裂解燃烧炉中的炭黑和炭黑尾气一同进入到炭黑收集装置1中，炭黑尾气通过第一炭黑尾气出口14进入到余热利用装置2中，由于炭黑尾气的温度高达400℃以上，可以加热余热利用装置，实现对炭黑尾气的余热利用，炭黑尾气经过余热利用装置2后，尾气温度进一步降低，炭黑尾气通过螺旋炭黑尾气进气管32进入到尾气回收装置3中，尾气回收装置3的结构为锥形，使得炭黑尾气通过螺旋炭黑尾气进气管32进入到锥体后，炭黑尾气中混合的炭黑粉体在高速旋转进入锥体后，产生离心力，将炭黑粉体从气流中分离出来，由于炭黑粉体所受的离心力远大于重力和惯性力，所以可以将炭黑尾气中的炭黑粉体和气体分开，分开后的气体向上运动通过除粉炭黑尾气出口33排出，炭黑粉体进入到炭黑粉出料口34下方的炭黑粉收集仓35，由于炭黑尾气中的气体主要为氢气，可以作为炭黑生产时的截焰气体，因此将除尘后的炭黑尾气通入到乙炔裂解燃烧炉中，实现了炭黑尾气的收集和利用。

在上述实施例的基础上，一些可实现的实施例中，所述生产炭黑的尾气收集装置所述炭黑收集装置1包括，炭黑收集仓11，设置在炭黑收集仓11下方的炭黑收集口12，设置在炭黑收集口12下方的炭黑螺旋输送机13，设置在炭黑收集仓11上方的第一炭黑尾气出口14。通过此技术方案，炭黑裂解炉中重量较大的炭黑通过炭黑收集仓11的炭黑收集口12进入到炭黑螺旋输送机13，重量较轻的炭黑尾气则通过炭黑收集仓11上方的第一炭黑尾气出口14排出。

在上述实施例的基础上，一些可实现的实施例中，所述余热利用装置2包括，与第一炭黑尾气出口14相连通的余热炭黑尾气入口21，与余热炭黑尾气入口21连通的余热锅炉22，设置在余热锅炉后22的第二炭黑尾气出口23。所述余热锅炉22内设置水盘管24，余热锅炉22下方设置炭黑收集料斗25，炭黑收集料斗25下方设置炭黑粉尘螺旋输送机26，通过此技术方案，实现高温的炭黑尾气与余热锅炉22内的水盘管24中的水进行换热，从而实现了余热利用，在余热锅炉22中，炭黑尾气中沉降的炭黑粉尘下落到炭黑收集料斗25内，并最终通过炭黑粉尘螺旋输送机26进行收集和输运。

在上述实施例的基础上，一些可实现的实施例中，所述尾气回收装置3系统至少为两个串联，串联方式为前一尾气回收装置的除粉炭黑尾气出口33与后一尾气回收装置螺旋炭黑尾气进气管32相连。通过并列设置，可进一步去除炭黑尾气中的炭黑粉尘，提高炭黑尾气中氢气的含量。

在上述实施例的基础上，一些可实现的实施例中，所述炭黑收集装置1、余热利用装置2、尾气回收装置3、乙炔裂解燃烧炉4之间共设置至少1个引风机5，通过引风机5为炭黑尾气的流动提供动力。

在上述实施例的基础上，一些可实现的实施例中，所述尾气回收装置3和乙炔裂解燃烧炉4之间设置尾气储存罐6，由于炭黑生产过程中，并不能保证尾气中收集氢气的恒定，因此通过尾气储存罐6可保证炭黑生产中，截焰所需的氢气。

所述尾气储存罐6内设置上方、中部、下方设置在线氢气浓度检测装置61，由于氢气在一定浓度下有爆炸风险，并且收集氢气的浓度并不恒定，因此通过在线氢气浓度检测装置61监测氢气状况。

所述尾气储存罐6上还设置氢气充气口62，用于补充氢气，由于氢气的密度非常小，所述尾气储存罐6的入口在尾气储存罐6底部，出口在尾气储存罐6的上方。需要说明的是本实施例中所有的出口、入口上均设置控制阀或控制开关。

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 (9)

1.一种生产炭黑的尾气收集装置，其特征在于，包括：

炭黑收集装置(1)，所述炭黑收集装置设置在乙炔裂解燃烧炉炭黑出口下方，包括第一炭黑尾气出口(14)；

余热利用装置(2)，所述余热利用装置(2)与第一炭黑尾气出口(14)相连通；

尾气回收装置(3)，所述尾气回收装置(3)设置在余热利用装置(2)后，所述尾气回收装置(3)包括，锥形壳体(31)，设置在锥形壳体(31)上方的螺旋炭黑尾气进气管(32)，所述螺旋炭黑尾气进气管(32)螺旋砸数大于0.5且小于1，竖直设置在锥形壳体(31)内的除粉炭黑尾气出口(33)，设置在锥形壳体(31)下方炭黑粉出料口(34)，设置在炭黑粉出料口(34)下方的炭黑粉收集仓(35)，所述锥形壳体(31)与炭黑粉收集仓(35)密封连接；

除粉炭黑尾气出口(33)与乙炔裂解燃烧炉(4)炉体相连。

2.如权利要求1所述的生产炭黑的尾气收集装置，其特征在于，所述炭黑收集装置(1)包括，炭黑收集仓(11)，设置在炭黑收集仓(11)下方的炭黑收集口(12)，设置在炭黑收集口(12)下方的炭黑螺旋输送机(13)，设置在炭黑收集仓(11)上方的第一炭黑尾气出口(14)。

3.如权利要求1或2所述的生产炭黑的尾气收集装置，其特征在于，所述余热利用装置(2)包括，与第一炭黑尾气出口(14)相连通的余热炭黑尾气入口(21)，与余热炭黑尾气入口(21)连通的余热锅炉(22)，设置在余热锅炉(22)后的第二炭黑尾气出口(23)。

4.如权利要求3所述的生产炭黑的尾气收集装置，其特征在于，所述余热锅炉(22)内设置水盘管(24)，余热锅炉(22)下方设置炭黑收集料斗(25)，炭黑收集料斗(25)下方设置炭黑粉尘螺旋输送机(26)。

5.如权利要求1所述的生产炭黑的尾气收集装置，其特征在于，所述尾气回收装置(3)系统至少为两个串联，串联方式为前一尾气回收装置的除粉炭黑尾气出口(33)与后一尾气回收装置螺旋炭黑尾气进气管(32)相连。

6.如权利要求1所述的生产炭黑的尾气收集装置，其特征在于，所述炭黑收集装置(1)、余热利用装置(2)、尾气回收装置(3)、乙炔裂解燃烧炉(4)之间共设置至少1个引风机(5)。

7.如权利要求1所述的生产炭黑的尾气收集装置，其特征在于，所述尾气回收装置(3)和乙炔裂解燃烧炉(4)之间设置尾气储存罐(6)。

8.如权利要求7所述的生产炭黑的尾气收集装置，其特征在于，所述尾气储存罐(6)内设置上方、中部、下方设置在线氢气浓度检测装置(61)。

9.如权利要求7所述的生产炭黑的尾气收集装置，其特征在于，所述尾气储存罐(6)上还设置氢气充气口(62)。

Images