m，夹角为22.5°，搅齿7顶端成45°。一级氧化-造粒机A湿炭黑粒子出口 14 的下方安装有气密阀，湿炭黑粒子出口 14通过气密阀与二级氧化-造粒机B的湿炭黑粒子 进料口 16连接；气密阀的作用是，保证一级氧化-造粒机A里产生的废气只能通过一级氧 化-造粒机A的废气排气口 13排放，同时二级氧化-造粒机B里的废气无法进入一级氧 化-造粒机A。
[0046] 二级氧化-造粒机B的结构与一级氧化-造粒机的结构相似，也是一个由柱状壳 体及两端为原片状的填料压块所围成的封闭筒状结构，电机通过皮带轮带动安置在轴承座 上的转轴匀速转动，在转轴上按照双螺旋线垂直排布有搅齿；
[0047] 从一级氧化-造粒机A湿炭黑粒子出口 14排出的湿炭黑粒子经过气密阀，从湿炭 黑粒子进料口 16穿过填料压块进入二级氧化-造粒机B，在搅齿的搅动下，湿炭黑粒子继续 造粒、氧化，并向进料口相反的方向运动，从安装在另一端填料压块的排料口排出，臭氧则 从安置在靠近排料口一端的壳体下方的臭氧进气口 17进入筒体；在尾气风机的负压作用 下，进入筒体的臭氧气流与湿炭黑粒子的运动相向而行，臭氧被充分利用，氧化反应所产生 的废气从安置在靠近湿炭黑粒子进料口处的壳体上方的废气出气口 15排出，完成氧化过 程的炭黑湿粒子最后从排料口 18排出，进入回转干燥机C;接触物料部分全部由不锈钢制 成。
[0048] 二级氧化-造粒机的排料口 18连接有气密阀，气密阀的作用是允许炭黑湿粒子从 排料口 18排除，不允许回转干燥机C内的废气从排料口 18进入二级氧化-造粒机B。
[0049] 本实用新型进入二级氧化-造粒机的臭氧是由臭氧发生器制得的，臭氧的浓度及 流速是决定产品氧化程度的另一重要条件，臭氧的流速由流量器控制。
[0050] 本实用新型的废气排气口 13、废气出气口 15、臭氧进气口 17上均设置一种安装在 筒状气固反应器上的便拆式过滤排气装置；该过滤排气装置一端为圆柱形，另一端为圆台 形，两部分由法兰连接，法兰连接的中间夹一层较细目数的金属滤网；该过滤排气装置的圆 柱体一端通过法兰与圆台体连接，另一端通过法兰与氧化-造粒机连接，连接面是一层比 较粗的金属滤网，正好与二级氧化-造粒机的壳体吻合一致；该过滤排气装置用不锈钢制 成，其作用是允许气流单向流动，防止粉体坠落，起到气固分离的作用。
[0051] 本实用新型的回转干燥机由筒体及抄板、滚圈、托轮机构、挡轮机构、驱动机构、密 封装置及进料箱、出料箱等组成。
[0052] 实施例一
[0053] 采用如图5所示的工艺流程，以某种粉状色素炭黑为原料，只使用一级氧化-造粒 机，以双氧水为氧化剂对炭黑进行氧化、造粒处理，再经干燥制得产品。
[0054] -级氧化-造粒机里，双氧水的浓度为20%，双氧水的加入量是双氧水比炭黑为1 :1 ;双氧水由水泵通过分布在氧化-造粒机前上方的6个水嘴垂直喷入氧化造粒机；喷射压 力为0. 5MPa;造粒机的转速为460r/min;为了便于造粒，在一级氧化-造粒机的夹层里通 入蒸汽，蒸汽的压力为〇. 8MPa，使得氧化造粒机中的壳体内温度达到60~70°C，粉状炭 黑由进料口进入壳体，并与双氧水充分混合，在搅齿与壳体内旋转，形成核心和核心长大过 程，使炭黑在氧化的同时而造粒。
[0055] 经过一级氧化、造粒的炭黑湿粒子直接进入回转干燥机，回转干燥机里，筒体外的 设计温度为650°C。筒体内的设计温度为260°C，滚筒内的工作压力为-0. 245~-0. 127KPa; 筒体的转速为4r/min;干燥后炭黑产品被抛送的出料口送出筒外，进入包装流程。
[0056] 表1一种色素炭黑采用只采用一级氧化处理与不氧化处理的结果比较表
[0058] 表1的第1列是该干法造粒工艺制得的色素炭黑的技术标准。
[0059] 表1的第2列表示按照该种产品的生产控制工艺，采用普通的干法造粒，产品的实 测指标可以达到该产品的技术标准。
[0060] 表1的第3列表示只采用一级氧化-造粒机制得的该色素炭黑的实测技术指标。
[0061] 从上表的比较结果可以看出，色素炭黑随着氧化程度的加深，PH降低，甲苯透光率 升高，黑度、着色和流动性越来越好。
[0062] 实施例二
[0063] 采用如图6所示的工艺流程，用实施例一同样的粉状色素炭黑为原料，首先以双 氧水为氧化剂，使用一级氧化-造粒机以对炭黑进行氧化处理，再以臭氧为氧化剂，使用二 级氧化-造粒机以对炭黑进行氧化处理，再经干燥制得产品。
[0064] 一级氧化-造粒机里，双氧水的浓度为20%，双氧水的加入量是双氧水比炭黑为1 :1 ;双氧水由水泵通过分布在氧化-造粒机前上方的6个水嘴垂直喷入氧化造粒机；喷射压 力为0. 5MPa;造粒机的转速为460r/min;为了便于造粒，在一级氧化-造粒机的夹层里通 入蒸汽，蒸汽的压力为〇. 8MPa，使得氧化造粒机中的壳体内温度达到60~70°C，粉状炭 黑由进料口进入壳体，并与双氧水充分混合，在搅齿与壳体内旋转，形成核心和核心长大过 程，使炭黑在氧化的同时而造粒。
[0065] 在二级氧化-造粒机里，产能为800kg/h，转速为350r/min，选择大型臭氧发生 器，其制得的臭氧浓度为20~30mg/l，供气量为60~80Nm3/h。在二级氧化-造粒机里， 臭氧通过进气室进入，废气则从废气排气室排出，进入下一道处理程序。
[0066] 经过二级氧化_造粒机进一步氧化的的炭黑湿粒子直接进入回转干燥机，回转 干燥机里，筒体外的设计温度为650°C。筒体内的设计温度为260°C，滚筒内的工作压力 为-0. 245~-0. 127KPa;筒体的转速为4r/min;干燥后炭黑产品被抛送的出料口送出筒 外，进入包装流程。
[0067]表2对同种色素炭黑采用两级级氧化处理与不氧化处理的结果比较表
[0069]表2的第1列是该干法造粒工艺制得的色素炭黑的技术标准。
[0070] 表2的第2列表示按照该种产品的生产控制工艺，采用普通的干法造粒，产品的实 测指标可以达到该产品的技术标准。
[0071] 表2的第3列表示采用一级氧化-造粒机后又采用二级氧化-造粒机制得的该色 素炭黑的实测技术指标。
[0072] 从表1和表2可以看出，对比只经过一级氧化造粒，二级氧化化造粒后的色素炭黑 随着氧化程度的加深，PH降低，甲苯透光率升高，黑度、着色和流动性越来越好。
[0073] 实施例三
[0074] 采用如图7所示的工艺流程，以另一种粒状商品色素炭黑为原料，不使用一级氧 化-造粒机，不使用回转干燥机，只使用二级氧化-造粒机，对粒状商品炭黑进行氧化后处 理。
[0075] 二级氧化-造粒机的产能为800kg/h，造粒机的转速为300r/min，选择大型臭氧 发生器，其制得的臭氧浓度为20~30mg/l，供气量为105~155Nm3/h，臭氧通过进气室进 入，废气从废气排气室排出。
[0076] 表3对另一种色素炭黑采用不同氧化处理结果的比较表
[0077]
[0078] 从上表的比较结果可以看出，色素炭黑经过臭氧氧化，PH降低，甲苯透光率升高， 黑度、着色和流动性变好。
[0079] 尽管上文对本实用新型的【具体实施方式】给予了详细描述和说明，但是应该指明的 是，我们可以依据本实用新型的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生 的功能作用仍未超出说明书所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种色素炭黑氧化-造粒装置，其特征是，该装置由一级氧化-造粒机、二级氧 化-造粒机、回转式干燥机三部分组成；一级氧化-造粒机、二级氧化-造粒机和回转式干 燥机依次连接； 所述的一级氧化-造粒机是一个由柱状壳体及两端为原片状的填料压块所围成的封 闭筒状结构，电机通过皮带轮带动安置在轴承座上的转轴匀速转动，在转轴上按照双螺旋 线垂直排布有搅齿，柱状壳体带有蒸汽夹套，用来加热筒体内的物料，柱状壳体的上方排布 有双氧水进液口和蒸汽进气口，下方排布有冷凝水出口； 所述的二级氧化-造粒机是一个由柱状壳体及两端为原片状的填料压块所围成的封 闭筒状结构，电机通过皮带轮带动安置在轴承座上的转轴匀速转动，在转轴上按照双螺旋 线垂直排布有搅齿。2. 根据权利要求1所述的一种色素炭黑氧化-造粒装置，其特征在于，所述的搅齿按双 螺线垂直分布在转轴上，相邻搅齿间纵向距离为25mm，夹角为22.5°，搅齿顶端成45°。3. 根据权利要求1所述的一种色素炭黑氧化-造粒装置，其特征在于，所述的一级氧 化-造粒机湿炭黑粒子出口的下方安装有气密阀，湿炭黑粒子出口通过气密阀与二级氧 化-造粒机的湿炭黑粒子进料口连接。4. 根据权利要求1所述的一种色素炭黑氧化-造粒装置，其特征在于，所述的二级氧 化-造粒机的排料口连接有气密阀。
【专利摘要】本实用新型公开了一种色素炭黑氧化-造粒装置，该装置由一级氧化-造粒机、二级氧化-造粒机、回转式干燥机三部分组成，本装置以粉状的色素炭黑为原料，在线湿法造粒的同时，可以对炭黑进行连续的湿法氧化处理，经过干燥，最终制得外观亦粉亦粒的经过氧化处理的高甲苯透光率色素炭黑产品，也可以单独使用本装置的二级氧化-造粒机，以臭氧为氧化剂，以粒状炭黑为原料，对炭黑进行干法的氧化后处理，装置可以灵活搭配，生产出不同程度的氧化炭黑产品。本实用新型制得的色素炭黑产品，外观亦粉亦粒，甲苯透光率高。
【IPC分类】C09C1/56
【公开号】CN204689931
【申请号】CN201520093389
【发明人】周锋锐, 吴磊, 朱子洋, 吴葆松
【申请人】安徽黑钰颜料新材料有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年2月10日