一种软质炭黑生产设备及生产工艺的制作方法

本发明涉及软质炭黑生产，尤其涉及一种软质炭黑生产设备及生产工艺。

背景技术：

1、在国内炭黑行业快速发展崛起的今天，软质炭黑生产线普遍使用650℃的高温空气预热器，采用轴向加入原料油和直接使用水来急冷终止反应的方式，在这样的设计条件下，不仅制约着炭黑的质量和收率，同时也制约炭黑的水耗、节能及减碳指标，为了打破这样的制约，需要对现有生产工艺进行更换升级，不仅仅要大幅度降低水耗、燃气单耗，同时还要提升收率，提高质量，开发新产品。该项目的技术开发，将大大改变企业战略格局，大大提升企业在市场的竞争力。

2、为此，我们提出一种软质炭黑生产设备及生产工艺来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中的问题，而提出的一种软质炭黑生产设备及生产工艺。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种软质炭黑生产设备，包括反应炉本体、急冷锅炉、高温空气预热器、余热锅炉和原料油预热器；

4、所述反应炉本体的外侧壁上安装有滑轨；

5、所述反应炉本体内插设有轴向原料油添加管，所述反应炉本体内对称插设有两个径向原料油添加管；

6、所述反应炉本体的外侧壁上安装有安装座，所述安装座内开设有安装槽和两个限位槽，每个所述限位槽内均固定连接有固定板，每个所述固定板与位置相对应的径向原料油添加管之间通过转动连接组件连接，所述安装座的外侧壁上安装有电机，所述电机的输出端延伸至安装座内并安装有同步轮组件，且同步轮组件位于安装槽内，所述同步轮组件的两个输出端与位置相对应的径向原料油添加管之间共同安装有蜗轮蜗杆组件，且蜗轮蜗杆组件与转动连接组件之间连接。

7、在上述的软质炭黑生产设备中，所述同步轮组件包括对称设置的两个安装轴，且每个安装轴均竖直安装在安装座内，且其中一个安装轴与电机的输出轴连接，每个所述安装轴上均安装有同步轮，两个所述同步轮上共同安装有同步带。

8、在上述的软质炭黑生产设备中，所述蜗轮蜗杆组件包括蜗轮，且蜗轮安装在位置相对应的安装轴上，每个所述径向原料油添加管的外壁上均螺纹连接有蜗杆管，且蜗杆管与蜗轮啮合；

9、每个所述径向原料油添加管的外侧壁上开设有螺纹段，且蜗杆管的内侧壁上开设有内螺纹，且内螺纹与螺纹段配合。

10、在上述的软质炭黑生产设备中，所述转动连接组件包括转动板，且蜗杆管与转动板固定连接，所述固定板内开设有转动孔，所述转动孔的内侧壁上开设有限位环槽，所述转动板的外侧壁上对称开设有多个球形卡槽，每个所述球形卡槽内卡设有转动球，且每个转动球均位于限位环槽内。

11、在上述的软质炭黑生产设备中，所述反应炉本体的内侧壁上对称安装有两个固定支架，每个所述固定支架上均转动连接有限位辊，且轴向原料油添加管位于两个限位辊之间。

12、一种软质炭黑的生产工艺，所述急冷锅炉采用在线急冷方式布置在反应炉两个急冷段之间，一端接主急冷段，另一端接副急冷段，过增加温度、压力、流量及控制阀将主副急冷完全独立控制实现急冷锅炉的高效运行在上述的软质炭黑生产设备中。

13、在上述的软质炭黑生产工艺中，所述余热锅炉的一端与高温空气预热器出口连接，所述余热锅炉的另一端与原料油预热器连接。

14、与现有的技术相比，本发明的有益效果为：

15、1、反应炉及热风管道本体较重，v型重型滑轮适合炭黑生产环境的使用，滚轮中的轴承滚动体和导轨面不直接接触同时轴承具有很好的密封性；v型导向技术使得v型滚轮通过"刮擦"运动把灰尘、切屑等杂质从v型导轨面上刮除保持v型导轨面的清洁从而保证了膨胀方向。

16、2、采用新型高温空气预热器，将预热后的空气温度提升到800℃以上，热风管道更换为带耐火材料浇筑形式，降低热量损失并提高热风管道使用寿命，同时增加耐高温万向补偿器，补偿设备热膨胀的同时降低热损失，使用中表面温度降至100℃以下。

17、3、在反应炉反应段段增加原料油枪插入位置，通过调整轴向油枪和径向油枪流量比例，增加了产品质量调节手段。

18、4、增加急冷锅炉和余热锅炉，按照产1.5mpa饱和蒸汽进行设计，有效供应公司中压蒸汽的使用，降低了蒸汽管网对发电车间蒸汽的依赖，同时通过调整不同的主急冷温度、副急冷温度，达到调整炭黑质量的指标的目的。

19、5、多个换热设备的投运，降低了急冷水的单耗，最终副产的尾气中含水率大幅度降低，提高了尾气品质，一方面降低了尾气输送的腐蚀性提高管道寿命，另一方面降低了尾气体积，降低了输送能耗，同时，因为尾气品质的提高，间接提高了尾气锅炉的效率。

20、综上所述，本发明通过在原有反应炉基础上进行升级增加径向原料油加入点来调整产品参数、通过增加测点将原有主副急冷水系统完全分开独立控制急冷方式、中压急冷锅炉、中压余热锅炉、高温空气预热器的使用，在大幅度降低燃料、原料单耗的同时，副产大量中压饱和蒸汽、降低副产尾气含水率提高尾气热值，另外通过改造后的原料油加入方式和急冷温度的控制模式，可以生产新型低滞后炭黑。

技术特征：

1.一种软质炭黑生产设备，其特征在于：包括反应炉本体(1)、急冷锅炉、高温空气预热器、余热锅炉和原料油预热器；

2.根据权利要求1所述的一种软质炭黑生产设备，其特征在于：所述同步轮组件包括对称设置的两个安装轴(9)，且每个安装轴(9)均竖直安装在安装座(4)内，且其中一个安装轴(9)与电机(8)的输出轴连接，每个所述安装轴(9)上均安装有同步轮(10)，两个所述同步轮(10)上共同安装有同步带(11)。

3.根据权利要求2所述的一种软质炭黑生产设备，其特征在于：所述蜗轮蜗杆组件包括蜗轮(12)，且蜗轮(12)安装在位置相对应的安装轴(9)上，每个所述径向原料油添加管(3)的外壁上均螺纹连接有蜗杆管(13)，且蜗杆管(13)与蜗轮(12)啮合；

4.根据权利要求3所述的一种软质炭黑生产设备，其特征在于：所述转动连接组件包括转动板(14)，且蜗杆管(13)与转动板(14)固定连接，且径向原料油添加管(3)与转动板(14)滑动连接，所述固定板(7)内开设有转动孔(15)，所述转动孔(15)的内侧壁上开设有限位环槽(16)，所述转动板(14)的外侧壁上对称开设有多个球形卡槽(17)，每个所述球形卡槽(17)内卡设有转动球(18)，且每个转动球(18)均位于限位环槽(16)内。

5.根据权利要求1所述的一种软质炭黑生产设备，其特征在于：所述反应炉本体(1)的内侧壁上对称安装有两个固定支架(19)，每个所述固定支架(19)上均转动连接有限位辊(20)，且轴向原料油添加管(2)位于两个限位辊(20)之间。

6.根据权利要求1-5任一所述的软质碳黑生产设备生产碳黑的生产工艺，其特征在于：所述急冷锅炉采用在线急冷方式布置在反应炉两个急冷段之间，一端接主急冷段，另一端接副急冷段，过增加温度、压力、流量及控制阀将主副急冷完全独立控制实现急冷锅炉的高效运行。

7.根据权利要求6所述的一种软质炭黑的生产工艺，其特征在于：所述余热锅炉的一端与高温空气预热器出口连接，所述余热锅炉的另一端与原料油预热器连接。

技术总结
本发明公开了一种软质炭黑生产设备及生产工艺，包括反应炉本体、急冷锅炉、高温空气预热器、余热锅炉和原料油预热器；所述反应炉本体的外侧壁上安装有滑轨；所述反应炉本体内插设有轴向原料油添加管，所述反应炉本体内对称插设有两个径向原料油添加管。优点在于：本发明通过在原有反应炉基础上进行升级增加径向原料油加入点来调整产品参数、通过增加测点将原有主副急冷水系统完全分开独立控制急冷方式、中压急冷锅炉、中压余热锅炉、高温空气预热器的使用，在大幅度降低燃料、原料单耗的同时，副产大量中压饱和蒸汽、降低副产尾气含水率提高尾气热值，另外通过改造后的原料油加入方式和急冷温度的控制模式，可以生产新型低滞后炭黑。

技术研发人员：乔习学,刘鹏达,张书坡,郭耀华,李义彬,王国强,孟英杰,张伟明,徐学民
受保护的技术使用者：龙星化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22