本實用新型涉及一種炭黑制備設(shè)備，確切地說是一種高效節(jié)能炭黑反應(yīng)爐。

背景技術(shù)：

炭黑在橡膠等行業(yè)中有著極為廣泛的應(yīng)用，使用量巨大，在進行炭黑生產(chǎn)時，主要是通過原料油等反應(yīng)爐內(nèi)在高溫環(huán)境下發(fā)生裂解反應(yīng)制備得到的，為了滿足生產(chǎn)工藝的需要，當(dāng)前的反應(yīng)爐往往采用的是一端通過燃料油為反應(yīng)爐提供反應(yīng)溫度條件，另一端通過高壓風(fēng)機等設(shè)備將經(jīng)過裂解后含有炭黑的混合空氣從反應(yīng)爐中排出，并進入到下一步工序中，因此，反應(yīng)爐運行的工作效率和運行能耗，直接影響著炭黑生產(chǎn)效率和能耗成本，但在實際使用中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前的各類炭黑反應(yīng)爐均采用傳統(tǒng)的機構(gòu)，雖然可以滿足生產(chǎn)需要，但在反應(yīng)爐溫控制、尾氣余熱回收利用中均存在著較大的缺陷，尤其是尾氣余熱回收利用作業(yè)時，但前僅能將高溫尾氣中的熱量通過熱交換方式用做反應(yīng)爐燃料燃燒預(yù)熱等作用，且換熱效率相對低下，而在對爐體進行降溫時，則是直接通過循環(huán)水直接降溫，這種降溫方式不僅降溫效率差，且易造成大量的水資源浪費，從而導(dǎo)致當(dāng)前的炭黑反應(yīng)爐運行時一方面燃料余熱效率相對較低，導(dǎo)致反應(yīng)爐運行能耗增加，另一方面也會造成大量的冷凝水資源和尾氣余熱資源浪費，因此針對這一現(xiàn)象，迫切需要開發(fā)一種新型的炭黑反應(yīng)爐設(shè)備，以滿足實際使用的需要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足，本實用新型提供一種高效節(jié)能炭黑反應(yīng)爐，該新型結(jié)構(gòu)簡單，使用靈活方便，一方面可有效的提高反應(yīng)爐的加熱效率、燃料油的燃燒效率，從而達到提高原料油裂解反應(yīng)效率，降低燃料油損耗的目的，另一方面可高效對裂解后混合有炭黑的尾氣進行余熱回收，并通過利用回收的尾氣實現(xiàn)對燃料油燃燒空氣預(yù)熱和對反應(yīng)爐運行降溫操作，從而進一步達到提高反應(yīng)爐運行效率，降低資源損耗的目的。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種高效節(jié)能炭黑反應(yīng)爐，包括承載底座、爐頭、燃燒嘴、反應(yīng)爐室、射流風(fēng)機、導(dǎo)流管、水冷降溫冷卻裝置、空氣渦流管及導(dǎo)流風(fēng)機，反應(yīng)爐室軸線與承載底座上表面平行分布，并通過滑軌安裝在承載底座上表面，反應(yīng)爐室為橫截面呈圓形腔體結(jié)構(gòu)，反應(yīng)爐室前端與爐頭連接并同軸分布，爐頭上均布至少若干燃燒嘴，且各燃燒嘴前端至少1/2長度部分嵌于反應(yīng)爐室內(nèi)，并與反應(yīng)爐室軸線呈0°—90°夾角，反應(yīng)爐室末端設(shè)出料口，射流風(fēng)機與反應(yīng)爐室連接，并與出料口相互連通，射流風(fēng)機與出料口同軸分布，導(dǎo)流管與反應(yīng)爐室末端連接并同軸分布，導(dǎo)流管包覆在射流風(fēng)機外部，反應(yīng)爐室側(cè)表面上均布若干加料口和進氣口，且各加料口和進氣口均環(huán)繞反應(yīng)爐室軸線均布，加料口與原料供給管路連通，進氣口通過導(dǎo)流管與空氣渦流管相互連通，空氣渦流管至少一個，并安裝在承載底座上，空氣渦流管進氣口通過導(dǎo)流風(fēng)機與導(dǎo)流管連通，且導(dǎo)流風(fēng)機位于射流風(fēng)機出風(fēng)口一側(cè)，并通過過濾裝置與導(dǎo)流管相互連通，空氣渦流管高溫氣體排氣口通過導(dǎo)流管與爐頭相互連通，空氣渦流管低溫氣體排氣口通過導(dǎo)流管分別與反應(yīng)爐室的進氣口和水冷降溫冷卻裝置相互連通，水冷降溫冷卻裝置安裝承載底座上，包括蓄水槽、水循環(huán)泵及換熱管，換熱管環(huán)繞反應(yīng)爐室軸線均布在反應(yīng)爐室外表面，且換熱管兩端分別與蓄水槽相互連通，水循環(huán)泵至少一個，嵌于蓄水槽內(nèi)并與換熱管一端連通，蓄水槽另通過導(dǎo)流管與空氣渦流管的低溫氣體排氣口相互連通。

進一步的，所述的爐頭處設(shè)空氣預(yù)熱器，所述的空氣預(yù)熱器通過導(dǎo)流管與空氣渦流管高溫氣體排氣口相互連通。

進一步的，所述的導(dǎo)流管外表面設(shè)至少一個熱交換器。

進一步的，所述的反應(yīng)爐室的爐壁包括耐高溫內(nèi)襯層、隔熱防護層、硬質(zhì)承載層和硬質(zhì)護套層，所述的硬質(zhì)承載層通過隔熱防護層分別與耐高溫內(nèi)襯層和硬質(zhì)護套層連接，所述的硬質(zhì)承載層位于耐高溫內(nèi)襯層和硬質(zhì)護套層之間，并包覆在耐高溫內(nèi)襯層外側(cè)。

本新型結(jié)構(gòu)簡單，使用靈活方便，一方面可有效的提高反應(yīng)爐的加熱效率、燃料油的燃燒效率，從而達到提高原料油裂解反應(yīng)效率，降低燃料油損耗的目的，另一方面可高效對裂解后混合有炭黑的尾氣進行余熱回收，并通過利用回收的尾氣實現(xiàn)對燃料油燃燒空氣預(yù)熱和對反應(yīng)爐運行降溫操作，從而進一步達到提高反應(yīng)爐運行效率，降低資源損耗的目的。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式來詳細說明本實用新型；

圖1為本新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為反應(yīng)爐室爐壁結(jié)構(gòu)示意圖；

具體實施方式

為使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實施方式，進一步闡述本實用新型。

如圖1和2所述的一種高效節(jié)能炭黑反應(yīng)爐，包括承載底座1、爐頭2、燃燒嘴3、反應(yīng)爐室4、射流風(fēng)機5、導(dǎo)流管6、水冷降溫冷卻裝置7、空氣渦流管8及導(dǎo)流風(fēng)機9，反應(yīng)爐室4軸線與承載底座1上表面平行分布，并通過滑軌10安裝在承載底座1上表面，反應(yīng)爐室4為橫截面呈圓形腔體結(jié)構(gòu)，反應(yīng)爐室4前端與爐頭2連接并同軸分布，爐頭2上均布至少若干燃燒嘴3，且各燃燒嘴3前端至少1/2長度部分嵌于反應(yīng)爐室4內(nèi)，并與反應(yīng)爐室軸線呈0°—90°夾角，反應(yīng)爐室4末端設(shè)出料口41，射流風(fēng)機5與反應(yīng)爐室4連接，并與出料口41相互連通，射流風(fēng)機5與出料口41同軸分布，導(dǎo)流管6與反應(yīng)爐室4末端連接并同軸分布，導(dǎo)流管6包覆在射流風(fēng)機5外部，反應(yīng)爐室4側(cè)表面上均布若干加料口42和進氣口43，且各加料口42和進氣口43均環(huán)繞反應(yīng)爐室4軸線均布，加料口42與原料供給管路連通，進氣口43通過導(dǎo)流管6與空氣渦流管8相互連通，空氣渦流管8至少一個，并安裝在承載底座1上，空氣渦流管8進氣口通過導(dǎo)流風(fēng)機9與導(dǎo)流管6連通，且導(dǎo)流風(fēng)機9位于射流風(fēng)機5出風(fēng)口一側(cè)，并通過過濾裝置11與導(dǎo)流管6相互連通，空氣渦流管8高溫氣體排氣口通過導(dǎo)流管6與爐頭2相互連通，空氣渦流管8低溫氣體排氣口通過導(dǎo)流管6分別與反應(yīng)爐室4的進氣口43和水冷降溫冷卻裝置7相互連通，水冷降溫冷卻裝置7安裝承載底座1上，包括蓄水槽71、水循環(huán)泵72及換熱管73，換熱管73環(huán)繞反應(yīng)爐室4軸線均布在反應(yīng)爐室4外表面，且換熱管73兩端分別與蓄水槽71相互連通，水循環(huán)泵72至少一個，嵌于蓄水槽71內(nèi)并與換熱管73一端連通，蓄水槽71另通過導(dǎo)流管6與空氣渦流管8的低溫氣體排氣口相互連通。

本實施例中，所述的爐頭2處設(shè)空氣預(yù)熱器12，所述的空氣預(yù)熱器12通過導(dǎo)流管6與空氣渦流管8高溫氣體排氣口相互連通。

本實施例中，所述的導(dǎo)流管6外表面設(shè)至少一個換熱器。

本實施例中，所述的反應(yīng)爐室4的爐壁包括耐高溫內(nèi)襯層401、隔熱防護層402、硬質(zhì)承載層403和硬質(zhì)護套層404，所述的硬質(zhì)承載層403通過隔熱防護層402分別與耐高溫內(nèi)襯層401和硬質(zhì)護套層404連接，所述的硬質(zhì)承載層403位于耐高溫內(nèi)襯層401和硬質(zhì)護套層404之間，并包覆在耐高溫內(nèi)襯層外401側(cè)。

本新型在具體使用時，首先通過爐頭對反應(yīng)爐室加熱，并通過反應(yīng)爐室對原料油進行裂解反應(yīng)，然后經(jīng)過裂解后含有大量炭黑的尾氣通過射流風(fēng)機作用，高速從反應(yīng)爐室中排出，從而滿足連續(xù)進行裂解反應(yīng)的需要，提供反應(yīng)爐室工作效率，在尾氣從反應(yīng)爐室排出后，尾氣在導(dǎo)流管中一方面通過換熱器進行余熱回收，另一方面通過導(dǎo)流風(fēng)機直接將經(jīng)過過濾后不好炭黑的高溫尾氣引入到空氣渦流管中，高溫尾氣在空氣渦流管作用下，被分為一部分低溫氣體和一部分溫度高于初始溫度的高溫氣體，然后由低溫氣體一方面直接對反應(yīng)爐室進行降溫，另一方面對水冷降溫冷卻裝置的冷卻水進行降溫，從而達到提高反應(yīng)爐室溫度控制和降低冷卻介質(zhì)損耗的目的，同時由高溫氣體對爐頭中的燃料進行預(yù)熱作業(yè)，由于空氣渦流管中獲得的高溫氣體溫度遠高于傳統(tǒng)換熱器獲得的尾氣余熱，從而可極大的提高燃料的預(yù)熱效率和預(yù)熱溫度，有助于提高燃料的燃燒效率，降低燃料損耗，同時空氣渦流管中的高溫氣體另可作為其它設(shè)備運行熱原使用。

本新型結(jié)構(gòu)簡單，使用靈活方便，一方面可有效的提高反應(yīng)爐的加熱效率、燃料油的燃燒效率，從而達到提高原料油裂解反應(yīng)效率，降低燃料油損耗的目的，另一方面可高效對裂解后混合有炭黑的尾氣進行余熱回收，并通過利用回收的尾氣實現(xiàn)對燃料油燃燒空氣預(yù)熱和對反應(yīng)爐運行降溫操作，從而進一步達到提高反應(yīng)爐運行效率，降低資源損耗的目的。

本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。