一种适合生产较高CDBP炭黑的反应炉制造技术

本实用新型专利技术公开了橡胶用炭黑生产技术领域的一种适合生产较高CDBP炭黑的反应炉，包括配风室、燃烧室、喉管段、反应室和急冷段，所述第一圆弧结构右侧设置有第二圆弧结构，所述第二圆弧结构的右侧与所述喉管段的左侧连接，所述配风室的顶部设置有进风口，燃烧室内型部分为流线型，更接近于火焰的形状，空气和燃料在燃烧室的膨大部位燃烧后，进入流线型时，高温气体被加速，由于减少了折角的影响，高温气流所受到的阻力小，必然以更大的速度进入喉管段，给径向喷入的原料油以充分的雾化作用，原料油气化裂解后必然生成更多的初级粒子，并且由于气流的压力、湍流度更高，大大提高了产品的CDBP。

A Reaction Furnace Suitable for Production of Higher CDBP Carbon Black

The utility model discloses a reaction furnace suitable for producing higher CDBP carbon black in the technical field of carbon black production for rubber, which comprises an air distribution chamber, a combustion chamber, a throat section, a reaction chamber and a quench section. A second arc structure is arranged on the right side of the first arc structure, the right side of the second arc structure is connected with the left side of the throat section, and an air inlet is arranged on the top of the air distribution chamber. The combustion chamber type part is streamlined, which is closer to the shape of flame. When air and fuel are burned in the expanding part of the combustion chamber and enter streamlined, the high temperature gas is accelerated. Because of reducing the effect of bending angle, the resistance of high temperature gas flow is small. It is inevitable that the high temperature gas flow will enter the throat section at a higher speed, and the feed oil injected radially will be atomized sufficiently, and the fuel oil and gas will crack. After the solution, more primary particles will be generated, and the CDBP of the product will be greatly improved because of the higher pressure and turbulence of the airflow.

【技术实现步骤摘要】
一种适合生产较高CDBP炭黑的反应炉
本技术涉及橡胶用炭黑生产
，具体为一种适合生产较高CDBP炭黑的反应炉。
技术介绍
橡胶用炭黑有三大特性：比表面积、结构、表面活性，其中结构是炭黑的第二大特性。炭黑的结构分一次结构和二次结构，二次结构是炭黑聚结体之间以范德华力形成的弱的结构体，而一次结构是聚结体之间以强的化学键力形成的结构体，CDBP和DBP分别用来表征炭黑的一次结构和二次结构值。炭黑原料油在高温缺氧环境下，首先裂解成小分子气体或离子，然后这些离子或分子沉积成核，并形成炭黑的初级粒子。这些初级粒子在高温下熔融聚合形成聚结体，炭黑的一次结构就是指这些聚结体之间的及内部的空隙。形成的聚结体进一步依靠范德华力进行聚集，形成聚集体。聚集体之间及内部的结构为不稳定的结构，不属于永久结构。所以，在炭黑形成初级粒子之后的短暂瞬间，如果体系的初级粒子浓度较高、气流的压力较高、湍流度较大，就比较容易形成一次结构即CDBP较高的聚结体；反之，如果此时体系中的炭黑初级粒子浓度较低，气流的压力较低、湍流度较低，则比较容易形成CDBP较低的聚结体。然而，对于主要的炉法硬质炭黑(尤其是超耐磨和中超耐磨)来说，普遍存在着CDBP偏低的现象，而且调整手段也很受局限。为此，我们提出一种适合生产较高CDBP炭黑的反应炉。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种适合生产较高CDBP炭黑的反应炉，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种适合生产较高CDBP炭黑的反应炉，包括配风室、燃烧室、喉管段、反应室和急冷段，所述配风室、燃烧室、喉管段、反应室和急冷段依次同轴水平连接形成一列，所述燃烧室的右侧设置有第一圆弧结构，所述第一圆弧结构右侧设置有第二圆弧结构，所述第二圆弧结构的右侧与所述喉管段的左侧连接，所述配风室的顶部设置有进风口。优选的，所述第一圆弧结构的圆心朝向燃烧室设置，所述第二圆弧结构的圆心远离燃烧室设置。优选的，所述急冷段采用氧化铝空心球层和白刚玉砖层制作而成。优选的，所述白刚玉砖层位于急冷段的内部，所述氧化铝空心球层位于急冷段的外部。优选的，所述燃烧室、喉管段和反应室均为内外层的双层结构，且内层为耐高温层，外层为隔热层。与现有技术相比，本技术的有益效果是：该技术提出的一种适合生产较高CDBP炭黑的反应炉，燃烧室内型部分为流线型，更接近于火焰的形状，空气和燃料在燃烧室的膨大部位燃烧后，进入流线型时，高温气体被加速，由于减少了折角的影响，高温气流所受到的阻力小，必然以更大的速度进入喉管段，给径向喷入的原料油以充分的雾化作用，原料油气化裂解后必然生成更多的初级粒子，并且由于气流的压力、湍流度更高，大大提高了产品的CDBP。附图说明图1为本技术结构示意图；图2为现有的反应炉结构示意图。图中：1配风室、2燃烧室、3喉管段、4反应室、5急冷段、6进风口、7第一圆弧结构、8第二圆弧结构。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1，本技术提供一种技术方案：一种适合生产较高CDBP炭黑的反应炉，包括配风室1、燃烧室2、喉管段3、反应室4和急冷段5，所述配风室1、燃烧室2、喉管段3、反应室4和急冷段5依次同轴水平连接形成一列，所述燃烧室2的右侧设置有第一圆弧结构7，所述第一圆弧结构7右侧设置有第二圆弧结构8，所述第二圆弧结构8的右侧与所述喉管段3的左侧连接，所述配风室1的顶部设置有进风口6。其中，所述第一圆弧结构7的圆心朝向燃烧室2设置，所述第二圆弧结构8的圆心远离燃烧室2设置，所述急冷段5采用氧化铝空心球层和白刚玉砖层制作而成，所述白刚玉砖层位于急冷段5的内部，所述氧化铝空心球层位于急冷段5的外部，所述燃烧室2、喉管段3和反应室4均为内外层的双层结构，且内层为耐高温层，外层为隔热层，内层采用氧化锆、氧化铬和氧化铝组成的复合耐高温材料层，外层采用氧化铝空心球组成的隔热材料层。具体的，参阅图2，现有的燃烧室内型一般为一圆台形，其截面积较小的一段与喉管段轴向连接，喉管段与圆筒形的反应室相连接，再后面是急冷段，炭黑生产是将原料烃在喉管段以雾状形式注入高温含氧气流中，原料烃在其中发生部分热解，然后喷水降温终止反应这种方式来进行的，高温气体是通过将燃料与经预热的空气在燃烧室内燃烧而产生的，当高温气体从燃烧室进入喉管时，因为燃烧段和喉管的壁面连接处存在一角度，所以会在喉管的入口处存在一有旋气流，锥角的角度越大，有旋气流的范围也越大，有旋气流的形成将损耗气流的能量，气流到达喉管处后，因为空气总量的限制，其流速不会降低，然而其静压头会降低，亦即密度下降，造成气流雾化油滴的能力下降，造成炭黑生成初期的初级粒子浓度低，气流的压力低，湍流度低，所以产品的CDBP也偏低。根据流体力学理论，本技术将反应炉的燃烧室2处设计为由第一圆弧结构7和第二圆弧结构8组成的曲线型，那么就可以大大地降低流体能量的损失，请参阅图1所示的反应炉，其变径连接部位采用两段弧线构成，本反应炉的燃烧室2内型部分为流线型，更接近于火焰的形状，空气和燃料在燃烧室的膨大部位燃烧后，进入流线型时，高温气体被加速，由于减少了折角的影响，高温气流所受到的阻力小，必然以更大的速度进入喉管段3，给径向喷入的原料油以充分的雾化作用，原料油气化裂解后必然生成更多的初级粒子，并且由于气流的压力、湍流度更高，产品的CDBP也必然更高。尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适合生产较高CDBP炭黑的反应炉，包括配风室(1)、燃烧室(2)、喉管段(3)、反应室(4)和急冷段(5)，其特征在于：所述配风室(1)、燃烧室(2)、喉管段(3)、反应室(4)和急冷段(5)依次同轴水平连接形成一列，所述燃烧室(2)的右侧设置有第一圆弧结构(7)，所述第一圆弧结构(7)右侧设置有第二圆弧结构(8)，所述第二圆弧结构(8)的右侧与所述喉管段(3)的左侧连接，所述配风室(1)的顶部设置有进风口(6)。

【技术特征摘要】
1.一种适合生产较高CDBP炭黑的反应炉，包括配风室(1)、燃烧室(2)、喉管段(3)、反应室(4)和急冷段(5)，其特征在于：所述配风室(1)、燃烧室(2)、喉管段(3)、反应室(4)和急冷段(5)依次同轴水平连接形成一列，所述燃烧室(2)的右侧设置有第一圆弧结构(7)，所述第一圆弧结构(7)右侧设置有第二圆弧结构(8)，所述第二圆弧结构(8)的右侧与所述喉管段(3)的左侧连接，所述配风室(1)的顶部设置有进风口(6)。2.根据权利要求1所述的一种适合生产较高CDBP炭黑的反应炉，其特征在于：所述第一圆弧结构(7)的圆心...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘江红，李义彬，乔习学，袁景彬，张梅凤，马宝亮，张强，郭秀芳，
申请(专利权)人：龙星化工股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河北,13