專利名稱：軟質(zhì)炭黑生產(chǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種軟質(zhì)炭黑生產(chǎn)裝置。
軟質(zhì)炭黑的生成一般是用氣態(tài)或液態(tài)烴作燃料，在燃燒室內(nèi)完全燃燒生成高溫燃?xì)饬鱾魉偷椒磻?yīng)區(qū)域，把烴原料噴霧到高溫燃?xì)饬髦?，原料烴不完全燃燒而生成炭黑，這樣得到的高溫炭黑懸浮氣流急速冷卻而使反應(yīng)停止，炭黑煙氣再經(jīng)過旋風(fēng)分離器、袋濾等捕集裝置，進(jìn)行炭黑回收，這種粉狀炭黑經(jīng)過普通的造粒、干燥處理作為炭黑成品。
軟質(zhì)炭黑的生產(chǎn)較硬質(zhì)炭黑而言，除賦予橡膠制品不同的補(bǔ)強(qiáng)性能外，在生產(chǎn)方法和生成條件方面更有其獨(dú)特性，比較而言，軟質(zhì)炭黑生成的反應(yīng)溫度較低，反應(yīng)時(shí)間較長，生成炭黑粒經(jīng)較大。目前軟質(zhì)炭黑的生產(chǎn)裝置在不斷地改進(jìn)，各生產(chǎn)廠商主要是在反應(yīng)爐結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝上提出各自的特點(diǎn)，但都是基于生產(chǎn)中的原料和燃料烴分開，將原料烴噴霧到燃料烴提供的高溫氣流中，生成炭黑這一工藝來提出不同的反應(yīng)爐結(jié)構(gòu)的，這種反應(yīng)爐結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)雖然具有可以提高炭黑的生成率等優(yōu)點(diǎn)，但在工藝控制上比較困難，特別是很容易在反應(yīng)過程中生成硬質(zhì)炭黑而造成炭黑產(chǎn)品中的雜質(zhì)量增加。這是橡膠用炭黑所不允許的，雜質(zhì)含量過高，將使橡膠制品的性能降低。同時(shí)反應(yīng)不充分對炭黑性能指標(biāo)也有影響。
本實(shí)用新型的目的是提供一種圓筒結(jié)構(gòu)反應(yīng)爐，軟質(zhì)炭黑在反應(yīng)過程中以平穩(wěn)的柱塞流流動狀態(tài)，減少了“反混”現(xiàn)象的發(fā)生，避免了軟質(zhì)炭黑反應(yīng)溫度低，易結(jié)焦現(xiàn)象的發(fā)生，為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)炭黑提供了保證的軟質(zhì)炭黑生產(chǎn)裝置。
本實(shí)用新型是采用這樣的方法實(shí)現(xiàn)的軟質(zhì)炭黑生產(chǎn)裝置是采用圓筒型結(jié)構(gòu)的反應(yīng)爐，在反應(yīng)爐上具有一個(gè)風(fēng)口水套，在其風(fēng)口水套上具有一個(gè)原料油噴槍，在風(fēng)口水套下部具有反應(yīng)段，在反應(yīng)段下部具有活化煙道，在反應(yīng)段的中部具有噴入口。在整個(gè)爐體中沒有任何突變截面，正是運(yùn)用這種反應(yīng)爐，軟質(zhì)炭黑在反應(yīng)過程中以平穩(wěn)的柱塞流流動狀態(tài)，減少了“反混”現(xiàn)象的發(fā)生，避免了軟質(zhì)炭黑反應(yīng)溫度低，易結(jié)焦現(xiàn)象的發(fā)生，為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)炭黑提供了保證。
為了確定軟質(zhì)炭黑的最佳反應(yīng)時(shí)間和在反應(yīng)爐中的溫度、流速流動狀態(tài)。根據(jù)生產(chǎn)不同品種和用原料油的情況，反應(yīng)時(shí)間為0.8-1.5秒，反應(yīng)溫度為1150-1250℃。
軟質(zhì)炭黑生成反應(yīng)后期要有足夠的活化時(shí)間，因此爐體要具有活化煙道，以改善軟質(zhì)炭黑的表面性能。
在圓筒狀大反應(yīng)裝置上具有一個(gè)供給方式為軸向供給，提供一個(gè)大霧化角的原料油噴嘴，由此大霧化角噴嘴噴出的原料油以一定角度和予熱后的高溫空氣混合，在風(fēng)口處與高速的空氣流相撞擊進(jìn)行二次霧化后進(jìn)入反應(yīng)爐。油噴嘴的霧化角大于90°，風(fēng)口處高溫空氣流速為180-240米/秒。軸向供原料油的方式可以生產(chǎn)出粒子尺寸分布較寬的軟質(zhì)炭黑品種，滿足橡膠制品對補(bǔ)強(qiáng)性能和彈性的特殊要求。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，易于控制的特點(diǎn)，并且軟質(zhì)炭黑生產(chǎn)裝置是采圓筒型結(jié)構(gòu)的反應(yīng)爐，在整個(gè)爐體中沒有任何突變截面，正是運(yùn)用這種反應(yīng)爐在反應(yīng)過程中以平穩(wěn)的柱塞流流動狀態(tài)，減少了“反混”現(xiàn)象的發(fā)生，避免了軟質(zhì)炭黑反應(yīng)溫度低，易結(jié)焦現(xiàn)象的發(fā)生，為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)炭黑提供了保證。滿足橡膠制品對補(bǔ)強(qiáng)性能和彈性的特殊要求。
對本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)及實(shí)施例由以下附圖
給出，附圖給出的是本實(shí)用新型的總體剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)及實(shí)施例作以進(jìn)一步的說明。
見附圖所示軟質(zhì)炭黑生產(chǎn)裝置是采圓筒型結(jié)構(gòu)的反應(yīng)爐，在反應(yīng)爐上具有一個(gè)風(fēng)口水套2，在其風(fēng)口水套2上具有一個(gè)原料油噴槍1，在風(fēng)口水套2下部具有反應(yīng)段3，在反應(yīng)段3下部具有活化煙道4，在反應(yīng)段3的中部具有噴入口5。在整個(gè)爐體中沒有任何突變截面，正是運(yùn)用這種反應(yīng)爐軟質(zhì)炭黑在反應(yīng)過程中以平穩(wěn)的柱塞流流動狀態(tài)，原料油經(jīng)油噴槍1以較大的霧化角從風(fēng)口水套2處噴入，與風(fēng)口水套2處的高速空氣相撞擊被二次霧化后進(jìn)入反應(yīng)爐，在高溫下一部分原料油燃燒提供熱量，一部分裂解反應(yīng)生成炭黑。在反應(yīng)爐內(nèi)完成炭黑反應(yīng)后，在反應(yīng)爐未端被從急冷水噴入口5處噴入冷卻停止反應(yīng)，然后進(jìn)入活化煙道4，最后炭黑煙氣進(jìn)入后部裝置繼續(xù)被冷卻、分離和收集。
反應(yīng)爐裝置上的油噴槍1霧化角≥90°，風(fēng)口水套2直徑為120mm，反應(yīng)段3直徑700mm，長為15米，活化煙道4直徑為600mm，長為9米。
炭黑生產(chǎn)條件及產(chǎn)品物化性能實(shí)施例1原料油輸入量kg/hr 1400反應(yīng)爐輸入空氣量m3/hr 4200吸油值 ml/100g1.07吸碘量 mg/g 43實(shí)施例2原料油輸入量Kg/hr 1450反應(yīng)爐輸入空氣量m3/hr 4300吸油值 ml/100g1.15吸碘量 mg/g 44實(shí)施例3原料油輸入量Kg/hr 1500反應(yīng)爐輸入空氣量m3/hr 4300吸油值 ml/100g0.87吸碘量 mg/g 3權(quán)利要求1.一種軟質(zhì)炭黑生產(chǎn)裝置，其特征在于圓筒型結(jié)構(gòu)的反應(yīng)爐上具有一個(gè)風(fēng)口水套(2)，在其風(fēng)口水套(2)上具有一個(gè)原料油噴槍(1)，在風(fēng)口水套(2)下部具有反應(yīng)段(3)，在反應(yīng)段(3)下部具有活化煙道(4)，在反應(yīng)段(3)的中部具有噴入口(5)。
2.按權(quán)利要求1所述的炭黑生產(chǎn)裝置，其特征在于油噴槍(1)霧化角≥90°，風(fēng)口水套(2)直徑為120mm，反應(yīng)段(3)直徑700mm，長為15米，活化煙道(4)直徑為600mm，長為9米。
專利摘要一種軟質(zhì)炭黑生產(chǎn)裝置，它是采用圓筒型結(jié)構(gòu)的反應(yīng)爐，在其上部具有一個(gè)原料噴槍，風(fēng)口水套，在風(fēng)口水套下部具有反應(yīng)段，在反應(yīng)段下部具有活化煙道，在反應(yīng)段上沒有突變截面，在反應(yīng)段的中部具有噴入口。該裝置具有結(jié)構(gòu)簡單，操作方便的特點(diǎn)，并且運(yùn)用這種反應(yīng)爐在反應(yīng)過程中以平穩(wěn)的柱塞流流動狀態(tài)，減少了“反混”現(xiàn)象的發(fā)生，避免了軟質(zhì)炭黑反應(yīng)溫度低，易結(jié)焦現(xiàn)象的發(fā)生，為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)炭黑提供了保證。
文檔編號C09C1/48GK2247660SQ9523276
公開日1997年2月19日 申請日期1995年11月23日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月23日
發(fā)明者倪亦方, 張福學(xué) 申請人:鞍山市化工二廠