生产碳黑的设备制造技术

空心的反应器外罩以耐高温材料捣实，冷却旋管则嵌在这耐高温材料里．其分支管道被引到进料器和起动燃烧器的周围．进料器等距离地分隔在位于反应器外罩中央的起动燃烧器的周围．以此方式，在反应室里维持预定的温度，这对当时正在生产的产品有良好的效果．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生产碳黑的设备，它由带有反应室及反应冷却外罩的直立式反应炉组成。在上述外罩里装有进料器，用作供应被计量过的空气和碳氢化合物。每一个进料器都具有一个均化室以供调拌、气化和分配各组成分量。这类生产碳黑的设备在许多实施例里是大家熟知的，在这些实施例里，主要提到的装置有作产生燃烧气体用的燃烧喷嘴和引入供碳黑生产用的碳氢化合物的喷嘴。要提供这样一个大规模生产各种不同类型的碳黑的生产设备是有困难的。要生产不同类型的碳黑，当然必须把不同的操作条件考虑进去。特别是，必须遵守某一碳氢化合物与空气的比例，这种比例会使生产较细级别的碳黑时的热负载大量增加。热负载的降低就是本专利技术的主要特点。特别是应避免超限热应力和在反应器外罩出现应力。因此，反应器外罩的普通使用条件和反应器本身普通使用条件相类似这一点是很重要的。到目前为止，只曾用熟知的方法去冷却留在反应器的废气，而将反应器外罩的保护措施置之度外。按照本专利技术的意图是要改进已有的设备，为此，建议在前述的该类型的设备中，上述外罩是中空的结构，而且应以耐高温材料捣实，而将冷却器件装在这种耐高温材料里。如此，反应器外罩附近的热负载将会基本上降低下来而和反应器的负载相匹配。整体材料保护反应器外罩的金属部件，而材料的耐久性因冷却而显著增加。特别是，这能防止应力出现在反应器外罩，同时避免金属部件受到损坏。同时，反应产品直接在反应区里冷却，使热负载进一步降低。在所有现行处理过程中，都在超过1300℃的高温中工作，冷却措施只局限于反应器板金属外套的外层冷却。特别是，热交换器曾装在反应器的外侧壁，而冷却反应器外罩却没有认为是必须的。反应器外罩的热负载被认为是很小的，这样产生不利的情况是，在高的反应温度下，反应器外罩没有可用的热保护。按照本专利技术，它成功地防止上边情况发生，因为使用冷却了的整体材料来保护反应器外罩，使反应器外罩的受热情况和反应器里的相似。因此，外罩没有热应力，结果，使整体材料不会破碎。被连接到冷却环路里的冷却旋管放在反应器外罩的平坦底面。它在进料器周围有支路管道。这样做能取得有效的冷却，结果是可以提高反应器的热负载，并且可以生产出具有较大内表面积的级别的碳黑。所建议的设备的一个特色要点是冷却介质在其周围流动的进料器，在环形反应器外罩中央的起动燃烧器周围等距离地间隔。反应器外罩也有一个由整体材料(其中嵌进冷却旋管)形成的平坦底面，冷却旋管也在起动燃烧器的周围通过。三个对应于均化室等距离间隔的进料器的安置是特别有利的。在这些情况下发生的受热问题可以轻易用被提供的冷却系统来解决，结果是可靠地防止反应器外罩的过热现象。参考表示本专利技术特别有利的实施例的附图，进一步来叙述和解释本专利技术。参考附图图1是贯穿反应器外罩的垂直剖面，以及图2是图1相应的底视图。用于生产碳黑的所建议的设备的基本组件是反应器，它在进口方面被一反应器外罩旁所封闭，这构成圆形截面(图中未示出)的直立式反应器外壳的上部，碳黑就在这里由碳氢化合物和空气生产出来。这两个分量以计量得的供应量被送进上述反应器外罩，并在这里均匀被搅拌和部分气化。这两分量的燃烧在反应室(未示出)里进行。所得的烟道气和碳黑在过滤装置里被冷却及过滤，就可以分离出碳黑来。特别地参考图1，可以看到反应器外罩1是中空的，它的圆顶形的上部2，充以整体材料16。平坦底面以数字3表示。反应器外罩1也有一圆形个凸缘4被栓接到反应器主体的相应凸缘15。也可以将反应器外罩轴销在反应器主体，为此有一个合适的铰链接头5。在外罩1中，有若干个用以供应被计量过的空气和碳氢化合物的进料器均匀地被分配在外罩圆顶形体的周围。一个简单而有利的实施例是用三个各以120°放置的进料器。图2展示这种特殊情况。起动燃烧器7则放在它们三个的中央。每个进料器各具有一个管形外壳8，这管形外壳以轴向方向垂直树立在圆顶形上部2的相应开口和在基底3中相应开口10处开口。管形外壳8的下部也用整体材料16填充，但在外壳8中的均化室12处除外。管形外壳8上端远离开口10处有一接合凸缘9。接合凸缘9用来连接管形托架(图中未详示)，其中心处有一油枪，油枪下部远达均化室12，而且在侧边有一连接处以供应被计量过的空气。在反应器外罩1中有冷却器件，用以冷却靠近反应器进口处，即在靠近整体材料16的平坦底面3的整体材料16，同时也用以冷却均化室12。这些冷却器件具有一个被嵌进靠近平坦底面3处的整体材料16的冷却旋管13，而且能用，例如螺旋管道制成。除了进料器6或起动燃烧器7卸料处的开口10外，冷却旋管13盖住整个底面3。为了冷却开口10，在反应器外罩里的管形外壳8的下部周围绕有管状螺旋管14。冷却旋管13和管状螺旋管14可以属于同一环路，图中没有详细示出循环冷却介质的进出路线。在所述的碳黑生产装置里，反应器外罩附近和反应器的进口处不会发生过热现象。于是，也避免了在材料16和外罩1的上部2出现应力。为了生产碳黑，将计量得数量的碳氢化合物，例如重油以油枪(未示出)带到进料器6的均化室12，与此同时，作为氧气源的空气也被传送到均化室12。在均化室里，氧气源和注入的重油拌合，这之后，连续点燃该混合物。用煤气操作的起动燃烧器7以点燃燃烧。这导致强烈的热反应，反应时放出的热量是碳氢化合物转变为碳黑所不需要的，就由上述的冷却元件除去很大部分以防止出现过热。使用这种方法，可以使反应空间里的温度严格控制在一预定数值，这对于当时生产的产品质量是有良好效果的。本专利技术的实施例并不局限于只使用三个均匀间隔开的进料器，虽然作出的试验和理论研究都指出，用三个进料器，不但是对碳黑的等级的影响，而且在克服出现的过热问题方面也能取得良好的结果。此外，也曾指出，如果有一个进料器出现中断，即如燃烧器失效，可以通过其余两个燃烧器中的压力增加而立即注意到。不需要中断操作，也可以拆开，清洗损坏的油枪须对油枪作其他的维修服务，并重新装入油枪。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产碳黑的设备，其特征是，该设备由带有反应室和反应器冷却外罩的直立式反应炉组成，供应被计量过的空气和碳氢化合物的进料器安装在上述反应器外罩里，每个进料器都具有作拌合、气化和分配组成分量用的均化室，设备中的外罩有一中空结构，并用耐高温材料捣实，在耐高温材料里装有冷却器件。

【技术特征摘要】
CH 1985-5-23 02196/85-51.一种生产碳黑的设备，其特征是，该设备由带有反应室和反应器冷却外罩的直立式反应炉组成，供应被计量过的空气和碳氢化合物的进料器安装在上述反应器外罩里，每个进料器都具有作拌合、气化和分配组成分量用的均化室，设备中的外罩有一中空结构，并用耐高温材料捣实，在耐高温材料里装有冷却器件。2.按照权利要求1的设备，其特征是，反应器外罩的平坦底面处装有带冷却...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁道夫沃尔德，
申请(专利权)人：贝拉学院，
类型：发明
国别省市：LI[列支敦士登]