气冷式薄壁结构炭黑反应炉制造技术

本实用新型专利技术提供了一种气冷式薄壁结构炭黑反应炉。包括外壳，置于外壳内且支撑在外壳上的由至少一层薄壁形成的内通道，内通道由支撑在外壳前端内壁上的含燃料空气进口的反应段和与反应段后端连接的支撑在外壳内壁上的含炭黑原料油进口及混合气出口的喉管段组成，内通道壁上分布有进气孔。反应炉内温度可达到２２００℃以上，满足超高耐磨炭黑生产的需要，并不用烘炉子，无脱落，喉管尺寸不变，对环境无污染。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
气冷式薄壁结构炭黑反应炉
：本技术与炭黑反应炉有关，特别与气冷式薄壁结构炭黑反应炉有关。
技术介绍
：现在的炭黑反应炉都是采用耐火砖结构，近来应用最广的夹套式反应炉也是这样。由于耐火砖耐温性能的限制，炉中的温度只能达到1900℃以下，无法满足超高耐磨炭黑生产的要求。由于耐火砖炉的特点，新炉必须经过长时间的烘炉。耐火砖在高温、高速气流的冲刷下，耐火材料会逐步脱落，影响炭黑的纯度，尤其是在喉管部分，气流速度最高，温度也非常高，耐火材料脱落更快，不仅影响炭黑的纯度，而且使喉部尺寸扩大，影响喉部气流的速度，而过低的喉部气流速度又会进一步影响炭黑产品的质量和产量，且生产和使用耐火砖本身又会对环境有较大的污染。
技术实现思路
：本技术的目的是为了克服以上不足，提供一种温度可达到2200℃以上，满足超高耐磨炭黑生产的需要，并不用烘炉子，无脱落，喉管尺寸不变，对环境无污染的气冷式薄壁结构炭黑反应炉。本技术的目的是这样来实现的：本技术气冷式薄壁结构炭黑反应炉包括外壳，置于外壳内且支撑在外壳上的由至少一层薄壁形成的内通道，内通道由支撑在外壳前端内壁上的含燃料空气进口的反应段和与反应段后端连接的支撑在外壳内壁上的含炭黑原料油进口及混合气出口的喉管段组成，内通道壁上分布有反应空气进气孔，采用预热空气作为壁面的冷却空气，把薄壁结构的各个部位冷却到材料能够承受的温度范围，当反应炉内的温度达到2200℃以上时，薄壁仍能工作，同时提高了反应效率，薄壁结构按反应炉的部位不同，制成1～3层，甚至更多层的以便有效进行冷却，解决了薄壁件在高温下的刚性问题，薄壁结构替代了耐火砖材料，有效地减-->少了对环境的破坏。上述的反应段由前端球冠形状段和与球冠形状段后端连接为一体的圆柱形状段及与圆柱形状段后端连接为一体的圆锥形状段组成，阻力小，反应温度高，反应效率高。上述的反应空气进气孔直径为15～50毫米。上述的内通道上有二层或三层薄壁，其上分别有预热空气进气孔，预热空气进气孔引入预热空气，冷却壁面后进入反应段，部分参加化学反应。上述的预热空气进气孔的孔径为1.5～10毫米。上述的外壳周边装有保温层，减少热量的损失。本技术工作时，燃料油和空气从进口和反应空气进气孔喷入或进入内通道反应段，燃料油与空气燃烧形成高温气体后再加速进入喉管段与通过炭黑原料油进口进入喉管段内的炭黑原料油反应喷入冷却段后形成超高耐磨炭黑。工作时，预热空气是按化学反应的要求分区分段进入反应炉内，确保反应效率最高，使反应炉能达到更高的温度。冷却薄壁带走的热量随热空气进入反应炉内，避免热量的损失，更有利于提高炉内的温度。与已有技术相比，本技术具有如下优点：(1)可以大幅度提高反应炉内的温度，特别适合于生产超高耐磨炭黑的要求。由于炉内温度可以大幅度地调整，因此可以也能很好地适用于其它各种用途炭黑的生产。(2)可以免去耐火砖炉长时间烘炉的工艺过程，提高生产效率，方便维修，节约费用，同时减少对环境的破坏，无污染。(3)不用烘炉，无脱落，能完全解决耐火砖掉渣的问题，使生产的炭黑纯度高。(4)可以完全解决喉管部分受气流冲刷而使尺寸扩大的问题，使炭黑的品质高、生产效率高。(5)反应炉的反应速度高，也可以按厂家的要求进一步缩小设备的尺寸。附图说明：图1为本技术结构示意图。图2为图1中的I部放大图。-->具体实施方式：参见图1，反应段外壳1与喉管段外壳2相对应端上的法兰盘是通过连接件连接为一体且其法兰盘连接处有纤维棉垫圈3进行密封。外壳周边上装有保温层4以减少热量的散失。位于外壳内的内通道中的反应段内通道5由与外壳连接的前支承6和中支承7固定在外壳内，燃料油枪8插入固定在反应段内通道燃料空气进口9上。反应段内通道5由依次成一体的球冠形状段10和圆柱形状段11及圆锥段12组成。圆锥状喉管段内通道13前部固定在中支承7上而后边由安装盘14的后支承固定，由一端穿过外壳而与喉管段上的炭黑原料油进口23连通的原料油枪15角向定位，喉管段尾部为混合气出口16。内通道的主体都是由厚度为6cm以下的薄壁构成，内外都有空气冷却。内通道薄壁结构的形式及层数按内通道的壁面及刚性要求而定，如图2所示，位置17为单层结构，适合于壁温不高，刚性也能满足要求之处；位置18为简单双层，适合于壁温较高处；位置19为加强双层，适合于要提高刚性处；位置20为三层，适合于要降低壁温及提高刚性处；壁面分布有若干个直径为15～50mm的反应空气进气孔21，引入预热空气参加反应段内的化学反应，若干个直径为1.5～10毫米的预热空气进气孔22引入预热空气，冷却壁面后进入反应段，部分参加化学反应。本文档来自技高网...

【技术保护点】
气冷式薄壁结构炭黑反应炉，其特征在于包括外壳，置于外壳内且支撑在外壳上的由至少一层薄壁形成的内通道，内通道由支撑在外壳前端内壁上的含燃料空气进口的反应段和与反应段后端连接的支撑在外壳内壁上的含炭黑原料油进口及混合气出口的喉管段组成，内通道壁上分布有反应空气进气孔。

【技术特征摘要】
1、气冷式薄壁结构炭黑反应炉，其特征在于包括外壳，置于外壳内且支撑在外壳上的由至少一层薄壁形成的内通道，内通道由支撑在外壳前端内壁上的含燃料空气进口的反应段和与反应段后端连接的支撑在外壳内壁上的含炭黑原料油进口及混合气出口的喉管段组成，内通道壁上分布有反应空气进气孔。2、如权利要求1所述的气冷式薄壁结构炭黑反应炉，其特征在于反应段由前端球冠形状段和与球冠形状段后端连接为一体的圆柱形状段及与圆柱形状段后端连接为...

【专利技术属性】
技术研发人员：方德胜，王永芳，
申请(专利权)人：方德胜，
类型：实用新型
国别省市：90[中国|成都]