本發(fā)明涉及炭黑裂解爐技術(shù)，具體涉及一種新型炭黑裂解爐。

背景技術(shù)：

1、烴類在嚴(yán)格控制的工藝條件下經(jīng)氣相不完全燃燒或熱解而成的黑色粉末狀物質(zhì)。其成分主要是元素碳，并含有少量氧、氫和硫等。炭黑粒子近似球形，粒徑介于10～500μm間。許多粒子常熔結(jié)或聚結(jié)成三維鍵枝狀或纖維狀聚集體。在橡膠加工中，通過(guò)混煉加入橡膠中作補(bǔ)強(qiáng)劑(見(jiàn)增強(qiáng)材料)和填料。炭黑是最古老的工業(yè)產(chǎn)品之一。早在公元前，中國(guó)就用植物油不完全燃燒制取顏料炭黑。1872年，美國(guó)首先以天然氣為原料用槽法生產(chǎn)炭黑。當(dāng)時(shí)，炭黑也仍主要用作著色劑。1912年s.c.莫特發(fā)現(xiàn)炭黑對(duì)橡膠的補(bǔ)強(qiáng)作用之后，炭黑工業(yè)才迅速發(fā)展起來(lái)。20世紀(jì)20年代，又出現(xiàn)了以天然氣為原料的氣爐黑和熱裂黑，r.d.斯諾于1937年開(kāi)始研究高效的炭黑生產(chǎn)方法。后來(lái)，j.c.克雷奇致力于從液態(tài)烴生產(chǎn)炭黑，開(kāi)發(fā)了油爐法工藝。1941年，試產(chǎn)出第一批油爐黑。1943年，世界上第一座工業(yè)化規(guī)模的油爐黑工廠在美國(guó)投產(chǎn)。當(dāng)今，油爐法是效率最高、經(jīng)濟(jì)效益最好的炭黑生產(chǎn)方法。油爐黑的產(chǎn)量已占炭黑總量的70％～90％。

2、現(xiàn)有的炭黑多采用油爐法進(jìn)行生產(chǎn)加工，其實(shí)在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中存在反應(yīng)溫度較低、炭黑品質(zhì)不高以及產(chǎn)品單一的問(wèn)題，為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種新型炭黑裂解爐。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種新型炭黑裂解爐，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足之處。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種新型炭黑裂解爐，包括支架，所述支架上安裝有爐體，所述爐體包括裂解段、急冷段、收集段，所述裂解段、急冷段以及收集段自左向右依次連通，且所述裂解段與急冷段水平設(shè)置，所述收集段豎直設(shè)置；

3、所述裂解段遠(yuǎn)離急冷段的一端安裝有等離子炬，所述裂解段的外部呈圓環(huán)狀等距設(shè)置有若干乙炔進(jìn)口，且若干所述乙炔進(jìn)口的傾斜角度非統(tǒng)一設(shè)置；

4、所述急冷段的外部安裝有外套殼，所述外套殼與急冷段之間形成有換熱腔，所述外套殼的頂部的一側(cè)設(shè)置有冷卻水出口，所述外套殼底部遠(yuǎn)離冷卻水出口的一側(cè)設(shè)置有冷卻水進(jìn)口；

5、所述收集段內(nèi)壁的頂部安裝有耐高溫濾布，所述收集段的底部設(shè)置有炭黑收集口。

6、進(jìn)一步的，所述冷卻水進(jìn)口以及冷卻水出口與同一外接水冷器進(jìn)行連接。

7、進(jìn)一步的，所述收集段的頂端安裝有排空煙囪，所述排空煙囪的頂端安裝有放空口，所述排空煙囪與放空口之間安裝有阻火器。

8、進(jìn)一步的，所述裂解段表面、收集段表面以及排空煙囪表面均固定連通有溫度檢測(cè)口。

9、進(jìn)一步的，所述收集段表面以及排空煙囪表面均固定連通有壓力檢測(cè)口。

10、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一種新型炭黑裂解爐，具備以下有益效果：

11、1、該新型炭黑裂解爐，爐體在進(jìn)行炭黑生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)等離子炬對(duì)爐體進(jìn)行加熱，使其達(dá)到極高溫度來(lái)裂解原料烴(氣態(tài)烴、液態(tài)烴或固態(tài)烴)以連續(xù)生產(chǎn)炭黑，從而不用原料和燃料加熱反應(yīng)爐，且原料烴的利用率高，能緩解燃料和原料短缺的問(wèn)題。

12、2、該新型炭黑裂解爐，通過(guò)在裂階段有多個(gè)不同位置以及角度的乙炔進(jìn)口，使得在進(jìn)行乙炔通入過(guò)程中，可以根據(jù)需要調(diào)整參數(shù)生產(chǎn)出不同的產(chǎn)品，并且，不同傾斜角度的乙炔進(jìn)口，會(huì)使得部分乙炔流體與等離子體之間可采用接近逆流的結(jié)合方式進(jìn)行反應(yīng)，使得反應(yīng)更為充分，且效率極高。

13、3、該新型炭黑裂解爐，通過(guò)急冷段、換熱腔、冷卻水出口以及冷卻水進(jìn)口的設(shè)置，使得裂解后的炭黑經(jīng)過(guò)急冷段后，可以形成粒徑小、比表面積大且粗糙、結(jié)構(gòu)高的導(dǎo)電炭黑。

14、4、該新型炭黑裂解爐，通過(guò)在排空煙囪上設(shè)置阻火器，可以有效降低回火導(dǎo)致爆炸的風(fēng)險(xiǎn)，使得裂解爐的使用安全性更高。

技術(shù)特征：

1.一種新型炭黑裂解爐，包括支架(1)，所述支架(1)上安裝有爐體(2)，其特征在于，所述爐體(2)包括裂解段(21)、急冷段(22)、收集段(23)，所述裂解段(21)、急冷段(22)以及收集段(23)自左向右依次連通，且所述裂解段(21)與急冷段(22)水平設(shè)置，所述收集段(23)豎直設(shè)置；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型炭黑裂解爐，其特征在于，所述冷卻水進(jìn)口(7)以及冷卻水出口(6)與同一外接水冷器進(jìn)行連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型炭黑裂解爐，其特征在于，所述收集段(23)的頂端安裝有排空煙囪(11)，所述排空煙囪(11)的頂端安裝有放空口(12)，所述排空煙囪(11)與放空口(12)之間安裝有阻火器(13)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型炭黑裂解爐，其特征在于，所述裂解段(21)表面、收集段(23)表面以及排空煙囪(11)表面均固定連通有溫度檢測(cè)口(14)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型炭黑裂解爐，其特征在于，所述收集段(23)表面以及排空煙囪(11)表面均固定連通有壓力檢測(cè)口(15)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種新型炭黑裂解爐，涉及炭黑裂解爐領(lǐng)域，包括支架，所述支架上安裝有爐體，所述爐體包括裂解段、急冷段、收集段，所述裂解段、急冷段以及收集段自左向右依次連通，且所述裂解段與急冷段水平設(shè)置，所述收集段豎直設(shè)置；所述裂解段遠(yuǎn)離急冷段的一端安裝有等離子炬，所述裂解段的外部呈圓環(huán)狀等距設(shè)置有若干乙炔進(jìn)口，且若干所述乙炔進(jìn)口的傾斜角度非統(tǒng)一設(shè)置；所述急冷段的外部安裝有外套殼。該新型炭黑裂解爐，爐體在進(jìn)行炭黑生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)等離子炬對(duì)爐體進(jìn)行加熱，使其達(dá)到極高溫度來(lái)裂解原料烴(氣態(tài)烴、液態(tài)烴或固態(tài)烴)以連續(xù)生產(chǎn)炭黑，從而不用原料和燃料加熱反應(yīng)爐，且原料烴的利用率高，能緩解燃料和原料短缺的問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：阮振華,康海明,李雪巖
受保護(hù)的技術(shù)使用者：琪玥惠世新材料（內(nèi)蒙古）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21