專利名稱：一種炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)、方法及添加劑的制作方法
一種炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)、方法及添加劑
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明實(shí)施例涉及ー種炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)和方法，特別是涉及使用添加劑的炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)和方法。本發(fā)明實(shí)施例還涉及炭黑生產(chǎn)所使用的添加剤。
背景技木隨著我國汽車エ業(yè)的快速發(fā)展，汽車輪胎產(chǎn)量以及橡膠消耗量迅速増加。炭黑作為橡膠制品的補(bǔ)強(qiáng)劑，主要用于生產(chǎn)車用輪胎和輪胎制品，以及其它橡膠制品，如膠皮、皮帶、機(jī)械及鑄造物、膠鞋等，也可用于生產(chǎn)塑料、墨水、涂料、紙及其它領(lǐng)域。因此，炭黑的需求量呈現(xiàn)逐年増加的趨勢。炭黑生產(chǎn)エ藝主要有干法生產(chǎn)和濕法生產(chǎn)兩種，其中濕法炭黑生產(chǎn)エ藝因其對(duì)環(huán)境污染小成為炭黑生產(chǎn)的主要エ藝。但在濕法炭黑生產(chǎn)中往往需要使用添加劑比如碳酸鉀，用于吸收炭黑生產(chǎn)過程中的水分和調(diào)節(jié)炭黑分子的分布排列。盡管碳酸鉀具有較好的吸濕效果，但炭黑生產(chǎn)中額外添加碳酸鉀無疑增加了生產(chǎn)成本，而對(duì)于炭黑生產(chǎn)這種高能耗的化工產(chǎn)業(yè)，降低生產(chǎn)成本對(duì)于炭黑生產(chǎn)企業(yè)至關(guān)重要。另外，煤焦油是生產(chǎn)炭黑的主要原料，在煤焦油加工生產(chǎn)過程中往往會(huì)產(chǎn)生一定量的廢液和氣體，若將這些廢液和氣體不加利用而直接排出不僅會(huì)造成環(huán)境污染，也浪費(fèi)了其中可以被炭黑生產(chǎn)再利用的有效成分。因此，在炭黑生產(chǎn)中可以利用該生產(chǎn)過程中的中間產(chǎn)品作為添加剤，以此降低生產(chǎn)成本，同時(shí)減少或避免這些中間產(chǎn)品直接排放對(duì)環(huán)境造成的污染。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明實(shí)施例所采用的技術(shù)方案是提供一種炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)，其包括炭黑反應(yīng)爐、 造粒機(jī)和添加劑單元，該添加劑單元包括碳酸鈉添加劑單元，該碳酸鈉添加劑單元用于向該造粒機(jī)輸送碳酸鈉添加劑。根據(jù)本發(fā)明另ー實(shí)施例，該添加劑單元還包括ニ氧化碳添加劑單元，該ニ氧化碳添加劑單元用于向造粒機(jī)輸送ニ氧化碳添加劑。根據(jù)本發(fā)明另ー實(shí)施例，該碳酸鈉添加劑為煤焦油加工產(chǎn)生的碳酸鈉廢液，該ニ 氧化碳添加劑為炭黑尾氣燃燒發(fā)電產(chǎn)生的ニ氧化碳。根據(jù)本發(fā)明另ー實(shí)施例，該炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)還包括燃燒爐，該燃燒爐用于燃燒炭黑尾氣發(fā)電得到ニ氧化碳添加剤，并將該ニ氧化碳添加劑輸入到該ニ氧化碳添加劑單元。作為該實(shí)施例的進(jìn)ー步限定，該碳酸鈉添加劑為煤焦油加工產(chǎn)生產(chǎn)生的碳酸鈉廢液。本發(fā)明實(shí)施例又提供了ー種炭黑生產(chǎn)方法，該方法包括炭黑產(chǎn)生エ藝，炭黑造粒 エ藝，以及炭黑干燥エ藝。該炭黑干燥エ藝包括使用碳酸鈉添加劑的干燥方法，或者包括使用碳酸鈉添加劑和ニ氧化碳添加劑的干燥方法。該碳酸鈉添加劑來自于煤焦油加工產(chǎn)生的碳酸鈉廢液，該ニ氧化碳添加劑來自于炭黑尾氣燃燒發(fā)電產(chǎn)生的ニ氧化碳。本發(fā)明實(shí)施例還提供了ー種炭黑生產(chǎn)添加剤，即該炭黑生產(chǎn)添加劑包括碳酸鈉添加劑，或者包括碳酸鈉添加劑和ニ氧化碳添加剤。該碳酸鈉添加劑來自于煤焦油加工產(chǎn)生的碳酸鈉廢液，該ニ氧化碳添加劑來自于炭黑尾氣燃燒發(fā)電產(chǎn)生的ニ氧化碳。本發(fā)明實(shí)施例的炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)、方法及添加剤，利用了碳酸鈉、ニ氧化碳為添加劑對(duì)炭黑產(chǎn)品進(jìn)行干燥和調(diào)節(jié)分子排列，特別是可以將炭黑生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的碳酸鈉廢液、 ニ氧化碳作為添加劑用于炭黑干燥，實(shí)現(xiàn)了廢物利用，節(jié)省了原材料，降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)還可以減少或避免直接將碳酸鈉廢液、ニ氧化碳排出而對(duì)環(huán)境造成污染。

可參考附圖通過實(shí)施例更加具體地描述本發(fā)明，在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)ー實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)另ー實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)另ー實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖4是根據(jù)本發(fā)明炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)另ー實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。請(qǐng)參見圖1，圖1是根據(jù)本發(fā)明炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)ー實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。從圖1可以看出，該炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)包括三個(gè)部分，即炭黑反應(yīng)爐11，造粒機(jī)12，以及添加劑單元13。炭黑反應(yīng)爐11和造粒機(jī)12可采用本領(lǐng)域已知或常用的設(shè)備。即在炭黑反應(yīng)爐11內(nèi)，對(duì)原料油如煤焦油進(jìn)行預(yù)熱噴射，并與熱空氣進(jìn)行混合，再經(jīng)高溫霧化、裂解等過程，產(chǎn)生炭黑；然后，再通過冷卻水使其溫度迅速降低，終止反應(yīng)；接著再將生產(chǎn)出的炭黑輸出到造粒機(jī)12。 造粒機(jī)12內(nèi)主要包括袋濾器，在此完成造粒和干燥過程。添加劑單元13內(nèi)包括了碳酸鈉添加劑單元14，碳酸鈉添加劑單元14用于收集碳酸鈉或碳酸鈉廢液，并將碳酸鈉或碳酸鈉廢液作為添加劑輸入到造粒機(jī)12，其中碳酸鈉廢液可以是由煤焦油加工所產(chǎn)生，并且由于煤焦油是炭黑生產(chǎn)中的主要原材料，因此炭黑生產(chǎn)中也會(huì)產(chǎn)生碳酸鈉廢液。圖2是根據(jù)本發(fā)明炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)另ー實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。該炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)包括炭黑反應(yīng)爐21，造粒機(jī)22和添加劑單元23，添加劑單元23包括碳酸鈉添加劑單元對(duì)。其中，在炭黑反應(yīng)爐21中對(duì)原料油如煤焦油進(jìn)行加工后產(chǎn)生的碳酸鈉廢液輸入到碳酸鈉添加劑單元24，并以該碳酸鈉廢液作為添加劑再輸入到造粒機(jī)22中。圖3是根據(jù)本發(fā)明炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)另ー實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。該炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)也包括炭黑反應(yīng)爐31，造粒機(jī)32和添加劑單元33。在添加劑單元33中除了包括碳酸鈉添加劑単元34之外，還包括ニ氧化碳添加劑單元35。碳酸鈉添加劑單元34用于收集碳酸鈉或碳酸鈉廢液，并將碳酸鈉或碳酸鈉廢液作為添加劑輸入到造粒機(jī)32，其中碳酸鈉廢液可以是由煤焦油加工所產(chǎn)生。ニ氧化碳添加劑單元35用于收集ニ氧化碳，并將收集的ニ氧化碳作為另ー種添加劑輸入到造粒機(jī)32，其中二氧化碳可以來源于炭黑尾氣燃燒發(fā)電。圖4顯示了本發(fā)明炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)另ー實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。該實(shí)施例中包括炭黑反應(yīng)爐41，造粒機(jī)42，添加劑單元43，以及燃燒爐46。燃燒爐46可接收炭黑反應(yīng)爐產(chǎn)生的炭黑尾氣并燃燒該炭黑尾氣，用于發(fā)電等需要，同時(shí)產(chǎn)生ニ氧化碳。在添加劑單元43內(nèi)包括了碳酸鈉添加劑單元44和ニ氧化碳添加劑單元45，碳酸鈉添加劑單元44接收煤焦油加工所產(chǎn)生出的碳酸鈉廢液，而二氧化碳添加劑單元45接收燃燒爐46輸出的二氧化碳，然后分別將碳酸鈉廢液和二氧化碳作為添加劑輸入到造粒機(jī)42。當(dāng)然，二氧化碳也可以來自于外管道輸入的外界其他發(fā)電廢氣。對(duì)于本發(fā)明的炭黑生產(chǎn)方法，包括對(duì)原料油進(jìn)行噴射、高溫霧化、裂解、冷卻等產(chǎn)生炭黑的步驟；對(duì)炭黑進(jìn)行造粒的步驟；以及對(duì)炭黑進(jìn)行干燥的步驟。其中，炭黑干燥工藝包括使用碳酸鈉添加劑的干燥方法，或者包括使用碳酸鈉添加劑和二氧化碳添加劑的干燥方法。利用碳酸鈉進(jìn)行干燥，例如通過化學(xué)式Na2C03+C02+H20 = 2NaHC03，就可以將水分子H2O進(jìn)行轉(zhuǎn)化吸收，實(shí)現(xiàn)干燥目的。這里的碳酸鈉添加劑可以是來自于煤焦油加工產(chǎn)生的碳酸鈉廢液，二氧化碳添加劑可以是來自于炭黑尾氣燃燒產(chǎn)生的二氧化碳。對(duì)于本發(fā)明的炭黑生產(chǎn)添加劑，包括碳酸鈉添加劑，或者碳酸鈉添加劑和二氧化碳添加劑，其中，碳酸鈉添加劑可以是來自于煤焦油加工產(chǎn)生的碳酸鈉廢液，二氧化碳添加劑可以是來自于炭黑尾氣燃燒產(chǎn)生的二氧化碳。本發(fā)明的炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)、方法和添加劑，選擇以碳酸鈉、二氧化碳為添加劑，特別是利用炭黑生產(chǎn)過程中自身產(chǎn)生的碳酸鈉(包括碳酸鈉廢液)、二氧化碳作為添加劑實(shí)現(xiàn)對(duì)炭黑產(chǎn)品的干燥，不僅對(duì)碳酸鈉、二氧化碳進(jìn)行了有效利用，降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)也消除了碳酸鈉、二氧化碳直接排出對(duì)環(huán)境造成的污染，因此，本發(fā)明實(shí)施例具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。在上述實(shí)施例中，僅對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行了示范性描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀本專利申請(qǐng)后可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改。
權(quán)利要求
1.ー種炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)，包括炭黑反應(yīng)爐、造粒機(jī)和添加劑單元，其特征在干，所述添加劑單元包括碳酸鈉添加劑單元，所述碳酸鈉添加劑單元用于向所述造粒機(jī)輸送碳酸鈉添加劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于所述添加劑單元還包括ニ氧化碳添加劑單元，所述ニ氧化碳添加劑單元用于向所述造粒機(jī)輸送ニ氧化碳添加剤。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于所述碳酸鈉添加劑為煤焦油加工產(chǎn)生的碳酸鈉廢液。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于所述碳酸鈉添加劑為煤焦油加 エ產(chǎn)生的碳酸鈉廢液，所述ニ氧化碳添加劑為炭黑尾氣燃燒發(fā)電產(chǎn)生的ニ氧化碳。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于所述炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)還包括燃燒爐，所述燃燒爐用于燃燒炭黑尾氣發(fā)電得到所述的ニ氧化碳添加剤，并將所述ニ氧化碳添加劑輸入到所述ニ氧化碳添加劑單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于所述碳酸鈉添加劑為煤焦油加 エ產(chǎn)生的碳酸鈉廢液。
7.ー種炭黑生產(chǎn)方法，包括炭黑產(chǎn)生步驟，炭黑造粒步驟，以及炭黑干燥步驟，其特征在干所述炭黑干燥エ藝包括使用碳酸鈉添加劑的干燥步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的炭黑生產(chǎn)方法，其特征在于所述方法還包括使用ニ氧化碳添加劑的干燥步驟，所述碳酸鈉添加劑來自于煤焦油加工產(chǎn)生的碳酸鈉廢液，所述ニ氧化碳添加劑來自于炭黑尾氣燃燒發(fā)電產(chǎn)生的ニ氧化碳。
9.ー種炭黑生產(chǎn)添加剤，其特征在于所述添加劑包括碳酸鈉添加剤。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的炭黑生產(chǎn)添加剤，其特征在于所述炭黑生產(chǎn)添加劑還包括 ニ氧化碳添加剤，所述碳酸鈉添加劑來自于煤焦油加工產(chǎn)生的碳酸鈉廢液，所述ニ氧化碳添加劑來自于炭黑尾氣燃燒發(fā)電產(chǎn)生的ニ氧化碳。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例涉及一種炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)，該炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)包括炭黑反應(yīng)爐、造粒機(jī)和添加劑單元，該添加劑單元包括碳酸鈉添加劑單元，用于向該造粒機(jī)輸送碳酸鈉添加劑，該添加劑單元還包括二氧化碳添加劑單元，用于向該造粒機(jī)輸送二氧化碳添加劑，該碳酸鈉添加劑為煤焦油加工產(chǎn)生的碳酸鈉廢液，該二氧化碳添加劑為炭黑尾氣燃燒發(fā)電產(chǎn)生的二氧化碳。利用該炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)，可以降低生產(chǎn)成本，減少碳酸鈉廢液和二氧化碳對(duì)環(huán)境造成的污染。本發(fā)明實(shí)施例還涉及一種炭黑生產(chǎn)方法及添加劑。
文檔編號(hào)C09C1/58GK102585566SQ20111000192
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月6日
發(fā)明者張小華, 袁錦明, 賴亦萍 申請(qǐng)人:萍鄉(xiāng)市飛虎炭黑有限公司