一種在炭黑生產中降低蒽油用量的方法技術

本發明專利技術涉及一種在炭黑生產中降低蒽油用量的方法，所采用的煤氣入爐結構包括空氣分配器、軸向煤氣槍、燃燒室、煤氣噴嘴，燃燒室的前端縮口側安裝空氣分配器，空氣分配器軸向直通燃燒室的前端縮口，在空氣分配器的軸向中心位置安裝軸向煤氣槍，在軸向煤氣槍前端周向設計多排煤氣噴嘴，并且將軸向煤氣槍內伸至燃燒室的前端縮口處，周向噴出的煤氣和軸向的熱空氣在燃燒室的前端縮口混合，并且整流為軸向進入燃燒室內進行充分混合燃燒。本發明專利技術改變煤氣入料方式，使燃燒高溫區域向喉口前端回移，使原油裂解更充分，提高炭黑品質，降低蒽油用量。

【技術實現步驟摘要】
一種在炭黑生產中降低蒽油用量的方法
本專利技術屬于炭黑生產
，具體涉及一種在炭黑生產中降低蒽油用量的方法。
技術介紹
炭黑可作為補強填充劑用在橡膠生產中，對橡膠的物理機械性能和加工工藝都有重要的影響。爐法炭黑生產的典型工藝是：采用的燃料(煤氣)入爐方式為徑向，煤氣通過煤氣噴嘴上的8個入口孔噴入爐內與軸向過來的空氣結合在反應爐中燃燒，原料經霧化后噴入燃燒的火焰中，經高溫裂解然后聚合生成炭黑；炭黑懸浮于燃余氣中形成炭黑煙氣,炭黑煙氣經冷卻后進入分離工段，炭黑被收集和干燥。生產橡膠用炭黑的原料一般使用煤焦油和蒽油的混合油，隨著市場競爭越來越激烈，客戶對炭黑產品的要求越來越高，在生產過程中為滿足客戶對炭黑的內在品質的要求，尤其是對著色強度及氮吸附指標控制的要求，生產高結構炭黑N234時蒽油比例達到90％，N375時蒽油比例達到70％。蒽油是煤焦油組成的一部分，可通過蒸餾獲得，蒽油的價格高于煤焦油，炭黑原料中蒽油比例偏高無疑增加了生產成本。
技術實現思路
本專利技術為了彌補現有技術的不足，提供了一種在炭黑生產中降低蒽油用量的方法，改變煤氣入料方式，使燃燒高溫區域向喉口前端回移，從而為原油裂解提供足夠的熱量，使原油裂解更充分，提高炭黑品質，在生產同品質炭黑時降低蒽油用量。本專利技術的技術方案是這樣實現的：一種在炭黑生產中降低蒽油用量的方法，所采用的煤氣入爐結構包括空氣分配器、軸向煤氣槍、燃燒室、煤氣噴嘴，燃燒室的前端縮口端安裝空氣分配器，空氣分配器軸向直通燃燒室的前端縮口，在空氣分配器的軸向中心位置安裝軸向煤氣槍，在軸向煤氣槍前端周邊徑向設計多排煤氣噴嘴，并且將軸向煤氣槍內伸至燃燒室的前端縮口處，煤氣風機與管道連接將煤氣經軸向煤氣入口進入軸向煤氣槍內，而后經煤氣噴嘴噴出煤氣，熱空氣由空氣入口進入空氣分配器經整流后為軸向流動，徑向噴出的煤氣和軸向的熱空氣在燃燒室的前端縮口段混合，并且整流為軸向進入燃燒室內進行充分混合燃燒。進一步優選，軸向煤氣槍中心位置設計燃油槍護套管，煤氣供應不足時可將燃油槍插入燃油槍護套管內，將煤氣切斷使用燃油作燃料繼續生產。進一步優選，在軸向煤氣槍前端設計6排每排有8個小孔的煤氣噴嘴。進一步優選，所述空氣分配器包括外殼，外殼壁上設置空氣入口，外殼內設置空氣腔，空氣腔內設置軸向導氣管，軸向導氣管與燃燒室的前端縮口相通，空氣腔不與燃燒室的前端縮口直接相通，空氣腔的左端經過空氣倒流口后與軸向導氣管相通；空氣從空氣入口進入空氣腔，然后經空氣倒流口流至軸向導氣管前端，通過軸向導氣管從而將空氣整流為軸向進入燃燒室再與煤氣噴嘴噴出的煤氣混合。進一步優選，在燃燒室的前端縮口安裝氣體檢測傳感器，在燃燒室的排煙口安裝氣體檢測傳感器，通過檢測燃燒室的前端縮口處進氣氣體成分和燃燒后排煙口氣體成分來判斷燃燒情況，再根據檢測結果調節軸向煤氣槍伸入燃燒室的深度、煤氣的流量、空氣的流量，如果燃燒不充分，則回縮軸向煤氣槍并加大空氣氣流，使空氣與煤氣在前端縮口混合距離更長，混合更充分，使火口前移，燃燒更充分；反之，軸向煤氣槍向燃燒室方向前移，可以增大煤氣流量，產生更多燃燒熱，可以使更多原油裂解反應，保障炭黑品質并提升產能，降低生產成本。進一步優選，所述燃燒室的內層為鋯鉻剛玉磚，外層為保溫層。由于采用了上述技術方案，與現有技術相比，具有以下有益效果：1、本專利技術將煤氣入爐方式由徑向噴入改為軸向噴入，在軸向煤氣槍前端設計6排每排有8個小孔的煤氣噴嘴，并且將該軸向煤氣槍內伸至燃燒室前端縮口處，生產炭黑時，煤氣徑向噴入后與軸向過來的熱空氣進行更充分地混合燃燒，使燃燒高溫區域向喉口前端回移，從而為原油裂解提供足夠的高溫，使原油裂解更充分，提高炭黑品質，在生產同品質炭黑時，可以降低蒽油用量或配比，生產N234炭黑可降低20％，N375炭黑可降低40％，大大節約了生產成本；2、本專利技術通過在煤氣噴槍內設計57mm的燃油槍套管，便于煤氣供應不足時切換為燃油繼續生產，保持生產的持續穩定，提高裝置運轉率，從而節約生產成本和降低工人的勞動強度；3、本專利技術的煤氣入爐結構制作簡單，便于維護，節約生產運行成本。附圖說明圖1為本專利技術的煤氣入爐結構示意圖。圖2為空氣分配器與燃燒室的剖面圖。圖中：1、空氣入口；2、空氣分配器；3、軸向煤氣槍；4、煤氣噴嘴；5、燃燒室；6、軸向煤氣入口；7、燃油槍套管；21、軸向導氣管；22、空氣倒流口。具體實施方式下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。一種在炭黑生產中降低蒽油用量的方法，所采用的煤氣入爐結構如圖1所示，包括空氣分配器2、軸向煤氣槍3、燃燒室5、煤氣噴嘴4和燃油槍套管7，燃燒室5的前端縮口端安裝空氣分配器2，空氣分配器2軸向直通燃燒室5的前端縮口，在空氣分配器2的軸向中心位置安裝軸向煤氣槍3，在軸向煤氣槍3前端周邊徑向設計6排每排有8個小孔的煤氣噴嘴4，并且將該軸向煤氣槍3內伸至燃燒室5的前端縮口處，煤氣風機與管道連接將煤氣經軸向煤氣入口6進入軸向煤氣槍3內，而后經煤氣噴嘴4噴出煤氣，熱空氣由空氣入口1進入空氣分配器2經整流后為軸向流動，徑向噴出的煤氣和軸向的熱空氣在燃燒室5的前端縮口段混合，并且整流為軸向進入燃燒室5內進行充分混合燃燒。軸向煤氣槍4中心位置設計燃油槍護套管7，便于煤氣與燃油可以相互切換，保持生產的持續穩定，提高裝置運轉率。煤氣供應不足時可將燃油槍插入燃油槍護套管內7，將煤氣切斷使用燃油作燃料繼續生產。參照圖2，本專利技術的空氣分配器2包括外殼，外殼壁上設置空氣入口1，外殼內設置空氣腔，空氣腔內設置軸向導氣管21，軸向導氣管21與燃燒室5的前端縮口相通，空氣腔不與燃燒室5的前端縮口直接相通，空氣腔的左端經過空氣倒流口22后與軸向導氣管21相通。空氣從空氣入口1進入空氣腔，然后經空氣倒流口22流至軸向導氣管21前端，通過軸向導氣管從而將空氣整流為軸向進入燃燒室再與煤氣噴嘴4噴出的煤氣混合。所述燃燒室5的內層為鋯鉻剛玉磚，外層為保溫層。在本專利技術中，通過改變燃料煤氣入爐方式，將入爐方式由徑向噴入改為軸向噴入，通過在空氣分配器2軸向中心位置設置軸向煤氣槍3，在軸向煤氣槍3前端設計6排每排有8個小孔的煤氣噴嘴，并且將該煤氣噴槍內伸至燃燒室前端縮口處，生產炭黑時，煤氣徑向噴入后與軸向過來的熱空氣進行更充分地混合燃燒，使燃燒高溫區域向喉口前端回移，從而為原油裂解提供足夠的高溫熱量，使原油裂解更充分，提高炭黑品質，與原有技術相比，在保持產品品質相同時，可以降低蒽油用量或配比，例如，生產N234炭黑可降低20％，N375炭黑可降低40％，大大節約了生產成本。同時在煤氣噴槍內設計57MM的套管，便于煤氣供應不足時切換為燃油繼續生產，提高裝置運轉率。具體操作步驟如下：本專利技術通過改變煤氣的入爐方式，采用軸向噴入，在生產時通過將煤氣風機與管道連接將煤氣經軸向煤氣入口6進入軸向煤氣槍3內，而后經煤氣噴嘴4噴出煤氣與由空氣入口1進入空氣分配器2經整流后為軸向流動的熱空氣在本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種在炭黑生產中降低蒽油用量的方法，其特征是：采用的煤氣入爐結構包括空氣分配器、軸向煤氣槍、燃燒室、煤氣噴嘴，燃燒室的前端縮口端安裝空氣分配器，空氣分配器軸向直通燃燒室的前端縮口，在空氣分配器的軸向中心位置安裝軸向煤氣槍，在軸向煤氣槍前端周邊徑向設計多排煤氣噴嘴，并且將軸向煤氣槍內伸至燃燒室的前端縮口處，煤氣風機與管道連接將煤氣經軸向煤氣入口進入軸向煤氣槍內，而后經煤氣噴嘴噴出煤氣，熱空氣由空氣入口進入空氣分配器經整流后為軸向，徑向噴出的煤氣和軸向的熱空氣在燃燒室的前端縮口混合，并且整流為軸向進入燃燒室內進行充分混合燃燒。/n

【技術特征摘要】
1.一種在炭黑生產中降低蒽油用量的方法，其特征是：采用的煤氣入爐結構包括空氣分配器、軸向煤氣槍、燃燒室、煤氣噴嘴，燃燒室的前端縮口端安裝空氣分配器，空氣分配器軸向直通燃燒室的前端縮口，在空氣分配器的軸向中心位置安裝軸向煤氣槍，在軸向煤氣槍前端周邊徑向設計多排煤氣噴嘴，并且將軸向煤氣槍內伸至燃燒室的前端縮口處，煤氣風機與管道連接將煤氣經軸向煤氣入口進入軸向煤氣槍內，而后經煤氣噴嘴噴出煤氣，熱空氣由空氣入口進入空氣分配器經整流后為軸向，徑向噴出的煤氣和軸向的熱空氣在燃燒室的前端縮口混合，并且整流為軸向進入燃燒室內進行充分混合燃燒。


2.根據權利要求1所述的一種在炭黑生產中降低蒽油用量的方法，，其特征是：所述軸向煤氣槍中心位置設計燃油槍護套管，煤氣供應不足時可將燃油槍插入燃油槍護套管內，將煤氣切斷使用燃油作燃料繼續生產。


3.根據權利要求1所述的一種在炭黑生產中降低蒽油用量的方法，其特征是：在軸向煤氣槍前端設計6排每排有8個小孔的煤氣噴嘴。


4.根據權利要求1所述的一種在炭黑生產中降低蒽油用量的方法，其特征是：所述空氣分配器包括外殼...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王利志，梁智彪，陳忠斌，金元慶，
申請(專利權)人：邯鄲黑貓炭黑有限責任公司，
類型：發明
國別省市：河北;13