全金属结构炭黑生产反应炉制造技术

本实用新型专利技术提供了一种全金属结构炭黑生产反应炉。反应炉中有用耐高温金属材料制成的依次连接的含进气口的燃烧段、喉管段筒体、反应段筒体、急冷段筒体、停留段筒体，燃烧段包括燃烧室外套、置于燃烧室外套中的全气膜火焰筒，火焰筒与燃烧室间形成外函道，装在燃烧室外套上的燃油喷嘴组件装在火焰筒前部，装在燃烧室外套上的点火器与火焰筒相通。能保证炭黑质量，使用寿命长，维修费用少，能保证生产线运行率高。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及的是一种炭黑生产反应炉，特别涉及的是一种全金属结构炭黑生产反应炉。目前使用的炭黑生产反应炉的结构是在钢制炉壳内用耐火材料砌筑炉膛，温度高的燃烧段、喉管段、反应段内层用耐高温高氧化铝刚玉或刚玉—铬—锆复合耐火砖、中层用刚玉浇注料、外层用高强度保温耐火材料砌筑炉膛。温度较低的急冷段、停留段内层用刚玉、外层用高强度保温耐火材料共两层砌筑炉膛。CN103599A所公开的炭黑生产反应炉是在燃烧段后部、喉管段、反应段、急冷段前、后部局部用金属水夹套结构，用水冷却。炉膛主体仍是用耐火材料砌筑。这些结构的反应炉均存在着护膛耐火材料烧损物流入炭黑烟气内影响炭黑质量、使用寿命短、维护时间长、影响生产线运行率、水冷却夹套处部分热能被水带走，热能损失大的有待改进的问题。鉴于以上原因，本技术的目的是为了提供一种能保证炭黑质量，使用寿命长，维修费用少，能保证生产线运行率高的全金属结构炭黑生产反应炉。本技术的另一个目的是为了提供一种热能利用率高的全金属结构炭黑生产反应炉。本技术的目的是这样来实现的本技术反应炉中有用耐高温金属材料制成的依次连接的含进气口的燃烧段、含原料油管座的喉管段筒体、反应段筒体、含急冷水管座的急冷段筒体、停留段筒体，燃烧段包括燃烧室外套、置于燃烧室外套中的全气膜火焰筒，火焰筒与燃烧室外套间形成外函道，装在燃烧室外套上的燃油喷嘴组件的喷嘴部装在火焰筒前部，装在燃烧室外套上的点火器与火焰筒相通，在喉管段、反应段筒体、急冷段筒体、停留段筒体外周边上分别有含冷却空气进、出气口的螺旋冷却空气套(参见附图说明图1)，火焰筒前部有与喷嘴相通的涡流器，涡流器可使预热空气与雾化燃油达到最佳混合状态，耐高温金属材料可选用高温合金，如GH44。上述的喉管段筒体前端有气膜孔，喉管段周边有撒热环片(参见图1、图3)，通过喉管段螺旋冷却空气套的冷却空气有一部分从喉管段筒体前部的气膜孔进入喉管段筒体内，沿筒体内壁形成一段气膜，保护喉管段筒体不被烧损，并与燃烧段喷出的火焰气体混合进入反应段筒体参与裂解。上述的喉管段筒体、反应段筒体、急冷段筒体、停留段筒体出气口处分别设有回气管座，燃烧段前部进气口处有与燃烧室外套连接的含冷却空气回流总管座的进气管，进气管中有空气流整流器，与冷却空气回流总管座连接的回气总管分别与各螺旋冷却空气套上的回气管座连通。(参见图1～图4)，冷却空气通过冷却各段筒体后又作为载体将吸收的热能带入燃烧段、反应段、参加一、二次燃烧。本技术反应炉通过各段上的支座安装在反应炉座上，其轴向方向不能固定，保证反应炉在开炉、停炉时的热膨胀和冷收缩能自由移动。参见图1～图4，本技术反应炉中的空气由主风机的冷却风机供给的。主风机供给的空气经空气预热器预热后在进气管与经冷却空气回气总管座进入的冷却空气合并且经整流后进入燃烧段内、外函道。进入燃烧段的空气一部分从涡流器成螺旋流态进入火焰筒内，另一部分从火焰筒头部的间隙和气膜孔沿火焰筒头部内壁成气膜流态进入火焰筒内燃烧区，两部分气流合并组成内函道，组织燃烧。其余的空气进入燃烧室外套与火焰筒间的外函道，使燃烧室外套与火焰筒之间形成一个空气流隔热层，使燃烧室外套筒体的工作温度降低，同时外函道空气流有一部分通过火焰筒上的气膜孔按设计的射流深度进入火焰筒内、形成火焰筒内壁的气膜，该气膜成为燃烧火焰与火焰筒筒体间的隔热层，保护火焰筒筒体不会烧损。气膜气流还补充组织燃烧需要的空气量。外函道部分空气在火焰筒尾喷口处与火焰气体混合进入喉管段和与由原料油管座处喷入的雾化原料油混合进入反应段裂解生成炭黑。为了终止反应和降低炭黑气体的温度，当炭黑气体流入急冷段时，从急冷水管座处喷入雾化的冷水进行冷却。降温后的炭黑气体经过停留段入空气预热器进气烟箱。本技术炭黑生产反应炉全部采用耐高温金属材料作炉膛。外廓尺寸小，重量轻，使用寿命长，维修费用低、热能利用率高，不产生炉膛材料烧损物流入炭黑烟气中影响炭里质量、炭黑质量高，能保证生产线运行率高。以下结合附图详细说明本技术的实施例图1为本技术结构示意图。图2为图1的A部放大图。图3为图1的B部放大图。图4为冷却空气循环示意图。参见图1～图3，燃烧段1包括采用耐高温金属材料制成的燃烧室外套2和置于燃烧室外套2内的采用耐高温金属材料制成的全气膜火焰筒3。火焰筒前部有涡流器5。火焰筒与燃烧室外套间形成了外函道6。燃烧室外套外圆面有保温层7。装在燃烧室外套上的燃油喷嘴组件4的喷嘴8伸入涡流器中。装在燃烧室外套上的点火器9、添加剂管座10分别与火焰筒相连。燃烧室前部进气口处与进气管11法兰连接。进气管前部有空气流整流器12和冷却空气回流总管座13。采用耐高温金属材料制成的喉管段筒体14与燃烧室外套法兰连接，其前部周边有气膜孔15。喉管段筒体周边上有撒热环片16和螺旋冷却空气套17。螺旋冷却空气套外有保温层18。喉管段筒体上有原料油管座19、测温管座20、装于螺旋冷却空气套出气口处的回气管座21。采用耐高温金属材料制成的反应段筒体22与喉管段筒体法兰连接，其上有测温管座23、和螺旋冷却空气套24和装于其出气口处的回气管座25及装于其上的保温层45。采用耐高温金属材料制成的急冷段筒体26与反应段筒体法兰连接，其上有急冷水管座27、螺旋冷却空气套28和装于其出气口处的回气管座29和装于其上的保温层46。采用耐高温金属材料制成的停留段筒体30的前部为扩散锥段31且与急冷段筒体法兰连接。停留段筒体上有测温管座32、螺旋冷却空气套33和装于其出口处的回气管座34及装于其上的保温层35。停留段筒体的尾部与预热器烟气进口法兰盘47连接。图4为冷却空气气路图螺旋冷却空气套17、25、29、33的进气口分别并装于冷却空气进气总管36上和通过各螺旋冷却空气套上的回气管座21、25、29、34与冷却空气回气总管37连通。冷却空气回气总管的另一端装于冷却空气回流总管座13上。各管路上分别有空气流量调节阀38、39、40、41。冷却风机42连接于冷却空气进气总管36前端。图5中序号43、44分别为回气环管、回气管。权利要求1.全金属结构炭黑生产反应炉，其特征在于所述的反应炉中有用耐高温金属材料制成的依次连接的含进气口的燃烧段、含原料油管座的喉管段筒体、反应段筒体、含急冷水管座的急冷段筒体、停留段筒体，燃烧段包括燃烧室外套、置于燃烧室外套中的全气膜火焰筒，火焰筒与燃烧室间形成外函道，装在燃烧室外套上的燃油喷嘴组件的喷嘴部装在火焰筒前部，装在燃烧室外套上的点火器与火焰筒相通，在喉管段筒体、反应段筒体、急冷段筒体、停留段筒体外周边上分别有含冷却空气进、出气口的螺旋冷却空气套。2.根据权利要求1所述的全金属结构炭黑生产反应炉，其特征在于喉管段筒体前端有气膜孔，喉管段周过有撒热环片。3.根据权利要求1或2所述的全金属结构炭黑生产反应炉，其特征在于喉管段筒体、反应段筒体、急冷段筒体、停留段筒体出气口处分别设有回气管座，燃烧段前部进气口处有与燃烧室外套连接的含冷却空气回流总管座的进气管，进气管中有空气流整流器，与冷却空气回流总管座连接的回气总管分别与各螺旋冷却空气套上的回气管座连接。专利摘要本技术提供了一种全金属结构炭黑生产反应炉。反应炉中有用耐高温金属材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
全金属结构炭黑生产反应炉，其特征在于所述的反应炉中有用耐高温金属材料制成的依次连接的含进气口的燃烧段、含原料油管座的喉管段筒体、反应段筒体、含急冷水管座的急冷段筒体、停留段筒体，燃烧段包括燃烧室外套、置于燃烧室外套中的全气膜火焰筒，火焰筒与燃烧室间形成外函道，装在燃烧室外套上的燃油喷嘴组件的喷嘴部装在火焰筒前部，装在燃烧室外套上的点火器与火焰筒相通，在喉管段筒体、反应段筒体、急冷段筒体、停留段筒体外周边上分别有含冷却空气进、出气口的螺旋冷却空气套。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾佐临，
申请(专利权)人：曾佐临，
类型：实用新型
国别省市：51[中国|四川]