CN219907455U - 节能炭黑反应装置 - Google Patents
节能炭黑反应装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN219907455U CN219907455U CN202320054917.4U CN202320054917U CN219907455U CN 219907455 U CN219907455 U CN 219907455U CN 202320054917 U CN202320054917 U CN 202320054917U CN 219907455 U CN219907455 U CN 219907455U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pipe
- mixed gas
- section
- throat
- carbon black
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 3
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 abstract description 5
- 239000000571 coke Substances 0.000 abstract description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000779 smoke Substances 0.000 abstract description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 62
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 2
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 2
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000013081 microcrystal Substances 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 239000006231 channel black Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 239000006232 furnace black Substances 0.000 description 1
- 239000006233 lamp black Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012744 reinforcing agent Substances 0.000 description 1
- 239000006235 reinforcing carbon black Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004227 thermal cracking Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
Abstract
本实用新型提供了一种节能炭黑反应装置，包括依次连接的燃烧段、喉管、反应段、急冷段和停留段，所述燃烧段开有燃料入口和热空气入口；所述喉管包括喉管内芯和混合气体圆环总管，喉管内芯外缘上连接有若干原料油进入管和添加剂进入管；所述混合气体圆环总管通过若干混合气体分管连接到反应段，混合气体分管包括入气管和集气腔体，集气腔体的出口环绕喉管内芯出口端分布。本实用新型采用混合气体包裹在喉管内腔中心流出的原料油、添加剂及燃烧高温烟气的混合物表面，隔断喉管流出的气流与反应段耐火材料内壁进行接触，减少反应段中焦炭产生几率，从而降低炭黑产品的杂质含量。
Description
技术领域
本实用新型涉及炭黑生产设备领域，具体是一种节能炭黑反应装置。
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。由天然气制成的称“气黑”，由油类制成的称“灯黑”，由乙炔制成的称“乙炔黑”。此外还有“槽黑”“炉黑”。按炭黑性能区分有“补强炭黑”“导电炭黑”“耐磨炭黑”等。可作黑色染料，用于制造中国墨、油墨、油漆等，也用于做橡胶的补强剂。
现有生产工艺中，存在以下缺点：
原料油在进入至喉管内芯，与喉管前部设备燃烧段流出的高温烟气接触，受热裂解，生成炭黑微晶体，再进入喉管设备后部的炭黑反应段，由于反应段内壁都是高温耐火材料，部分炭黑微晶体不可避免会与高温耐火材料接触，一旦接触后，部分炭黑微晶体就会形成焦炭物质，同时也会造成耐火材料的剥落掉入炭黑产品中，焦炭物质和耐火材料都属于炭黑产品中的杂质及灰分，影响炭黑产品质量。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有技术的问题，提供了一种节能炭黑反应装置，采用混合气体包裹在喉管内腔中心流出的原料油、添加剂及燃烧高温烟气的混合物表面，隔断喉管流出的气流与反应段耐火材料内壁进行接触，减少反应段中焦炭产生几率，从而降低炭黑产品的杂质含量。
本实用新型提供了一种节能炭黑反应装置，包括依次连接的燃烧段、喉管、反应段、急冷段和停留段，所述燃烧段开有燃料入口和热空气入口；所述喉管包括喉管内芯和混合气体圆环总管，喉管内芯入口端连接燃烧段，出口端连接反应段，喉管内芯外缘上连接有若干原料油进入管和添加剂进入管；所述混合气体圆环总管通过若干混合气体分管连接到反应段，混合气体分管包括入气管和集气腔体，其中，若干入气管一端与混合气体圆环总管连接，另一端连接到集气腔体，集气腔体与反应段连接，集气腔体的出口环绕喉管内芯出口端分布。
进一步改进，所述添加剂管为1-2个、原料油管为6-24个。
进一步改进，所述喉管内芯外圆上套有冷却腔，冷却腔连接有冷却水进水管和冷却水出水管。
进一步改进，所述炭黑尾气入口和空气入口中进入的炭黑尾气和空气体积比为2~4:1。
进一步改进，所述混合气体圆环总管连接有混合气体管和混合气体分配管。
本实用新型工作方法如下：
1、热空气和燃料分别从热空气入口和燃料入口进入燃烧段进行燃烧，燃烧后产生高温气体；
2、燃烧段燃烧后产生的高温烟气进入喉管后分别先后与添加剂和原料油接触混合，再流出进入反应段；同时，炭黑尾气和空气的混合气体从圆环形总管中，每吨炭黑采用的混合气体体积量：500~1000m³/t，使混合气体进入若干各混合气体分管中的集气腔体，隔断喉管流出的气流与反应段耐火材料内壁进行接触；
3、所有物料在反应段反应完成后生产炭黑及炭黑尾气，进入急冷段，被加入的冷却流体实施急冷，终止炭黑反应；
4、终止反应后的炭黑及炭黑尾气再进入停留段，在停留段中进行稳固炭黑的物理化学性能。
本实用新型有益效果在于：
采用混合气体包裹在喉管内腔中心流出的原料油、添加剂及燃烧高温烟气的混合物表面，隔断喉管流出的气流与反应段耐火材料内壁进行接触，减少反应段中焦炭产生几率，从而降低炭黑产品的杂质含量。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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它的附图。
图1为本实用新型正视图；
图2为本实用新型正面剖视图；
图3为图1中A-A剖视图；
图4为喉管段正面剖视放大图。
图中，燃烧段1、反应段2、急冷段3、停留段4、原料油进入管5、添加剂进入管6、混合气体分管7、入气管7-1、集气腔体7-2、喉管8、出口端9、冷却水进水管10、冷却水出水管11、混合气体圆环形总管12、混合气体管13、混合气体分配管14、燃料入口15、热空气入口16。
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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型提供了一种节能炭黑反应装置，包括依次连接的燃烧段1、喉管8、反应段2、急冷段3和停留段4，所述燃烧段开有燃料入口15和热空气入口16；所述喉管8包括喉管内芯和混合气体圆环总管12，喉管内芯入口端连接燃烧段，出口端9连接反应段2，喉管内芯外缘上连接有若干原料油进入管5和添加剂进入管6；所述通过若干混合气体分管7连接到反应段，混合气体分管7包括入气管7-1和集气腔体7-2，其中，若干入气管一端与混合气体圆环总管连接，另一端连接到集气腔体，集气腔体与反应段连接，集气腔体的出口环绕喉管内芯出口端分布。
进一步改进，所述混合气体分管与集气腔体的外圆切线之间存在夹角A，夹角A为30~60°，圆环形总管中的混合气体通过混合气体分管进入集气腔体后形成旋转气流。
进一步改进，所述添加剂管为1-2个、原料油管为6-24个。
进一步改进，所述喉管内芯外圆上套有冷却腔，冷却腔连接有冷却水进水管10和冷却水出水管11。
进一步改进，所述炭黑尾气入口和空气入口中进入的炭黑尾气和空气体积比为2~4:1。
进一步改进，所述混合气体圆环总管连接有混合气体管13和混合气体分配管14。
本实用新型工作方法如下：
1、热空气和燃料分别从热空气入口和燃料入口进入燃烧段进行燃烧，燃烧后产生高温气体；
2、燃烧段燃烧后产生的高温烟气进入喉管后分别先后与添加剂和原料油接触混合，再流出进入反应段；同时，炭黑尾气和空气的混合气体从圆环形总管中，每吨炭黑采用的混合气体体积量：500~1000m³/t，使混合气体分别进入若干各混合气体分管中的集气腔体，隔断喉管流出的气流与反应段耐火材料内壁进行接触；
3、所有物料在反应段反应完成后生产炭黑及炭黑尾气，进入急冷段，被加入的冷却流体实施急冷，终止炭黑反应；
4、终止反应后的炭黑及炭黑尾气再进入停留段，在停留段中进行稳固炭黑的物理化学性能。
下面提供本实用新型的三个实施例参数：
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备实施例而言，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，对于本技术领域的普通技术人员来说，可轻易想到的变化或替换，在不脱离本实用新型原理的前提下，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种节能炭黑反应装置，其特征在于：包括依次连接的燃烧段、喉管、反应段、急冷段和停留段，所述燃烧段开有燃料入口和热空气入口；所述喉管包括喉管内芯和混合气体圆环总管，喉管内芯入口端连接燃烧段，出口端连接反应段，喉管内芯外缘上连接有若干原料油进入管和添加剂进入管；所述混合气体圆环总管通过若干混合气体分管连接到反应段，混合气体分管包括入气管和集气腔体，其中，若干入气管一端与混合气体圆环总管连接，另一端连接到集气腔体，集气腔体与反应段连接，集气腔体的出口环绕喉管内芯出口端分布。
2.根据权利要求1所述的节能炭黑反应装置，其特征在于：所述添加剂进入管为1-2个、原料油管为6-24个。
3.根据权利要求1所述的节能炭黑反应装置，其特征在于：所述喉管内芯外圆上套有冷却腔，冷却腔连接有冷却水进水管和冷却水出水管。
4.根据权利要求1所述的节能炭黑反应装置，其特征在于：所述混合气体圆环总管连接有混合气体管和混合气体分配管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202320054917.4U CN219907455U (zh) | 2023-01-09 | 2023-01-09 | 节能炭黑反应装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202320054917.4U CN219907455U (zh) | 2023-01-09 | 2023-01-09 | 节能炭黑反应装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN219907455U true CN219907455U (zh) | 2023-10-27 |
Family
ID=88437211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202320054917.4U Active CN219907455U (zh) | 2023-01-09 | 2023-01-09 | 节能炭黑反应装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN219907455U (zh) |
-
2023
- 2023-01-09 CN CN202320054917.4U patent/CN219907455U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100316500B1 (ko) | 카본블랙의제조방법 | |
| CA1137277A (en) | Process for producing furnace black | |
| CN102892839A (zh) | 炭黑反应炉 | |
| CN113789068A (zh) | 一种高温超高导电炭黑反应炉及其抽余油生产超高导电炭黑的方法 | |
| CN219907455U (zh) | 节能炭黑反应装置 | |
| KR970001931B1 (ko) | 카본 블랙(carbon black)의 제조 방법 | |
| CN219239559U (zh) | 炭黑反应炉喉管 | |
| CN206457453U (zh) | 一种新型反应炉喉管及硬质炭黑反应炉 | |
| CN1312841A (zh) | 生产炭黑的方法和装置 | |
| CN203307054U (zh) | 一种氧热法生产电石的装置 | |
| US3728437A (en) | Carbon black production | |
| CN210215213U (zh) | 一种新型硬质炭黑反应炉 | |
| CN2506879Y (zh) | 天然气气化烧嘴 | |
| CN2607359Y (zh) | 一种催化热分解硫化氢的立式和卧式反应器 | |
| CN101787226A (zh) | 一种煤焦油基导电炭黑的生产方法 | |
| CN220201813U (zh) | 高着色软质炭黑反应装置 | |
| CN204848269U (zh) | 用于硫磺回收装置的烷基化废酸喷枪及硫磺回收装置 | |
| CN220116453U (zh) | 一种夹套式炭黑反应炉 | |
| CN214654591U (zh) | 一种硬质炭黑反应炉 | |
| CN217103763U (zh) | 一种生物质气净化装置 | |
| CN210496446U (zh) | 一种煤消解管式反应装置 | |
| CN220098895U (zh) | 一种大粒径蓝相炭黑和导电炭黑反应器 | |
| CN209584071U (zh) | 一种低多环芳烃炭黑生产装置 | |
| CN211814224U (zh) | 低筛余物炭黑反应炉 | |
| CN211595544U (zh) | 一种煤化工加氢热解系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |