炭黑反应炉及其反应方法技术

本发明专利技术提供了一种炭黑反应炉及其反应方法，反应炉由同轴嵌套的三层管组成，由外至内依次为原料烃管、氧化剂管和燃料烃管，各层管分别设置多排对应孔，每层管上的孔在管的径向上同轴，相邻前后两排孔在圆周上错开角度，燃料烃进入燃料烃管后通过孔进入氧化剂管，氧化剂进入氧化剂管后与燃料烃汇合并燃烧成火焰通过孔进入原料烃管的腔体，原料烃从原料烃管上的孔进入原料烃管内的腔体与燃烧火焰汇合，汇合后原料烃被加热反应成炭黑并通过原料烃管末端流出。本发明专利技术采用反应炉内置燃烧和反应多级对喷法，实施低温法生产炭黑，达到降低反应炉焦粒产生，提高产品质量目的。

Carbon black reaction furnace and its reaction method

【技术实现步骤摘要】
炭黑反应炉及其反应方法
本专利技术涉及炭黑生产装置领域，具体是一种炭黑反应炉及其反应方法。
技术介绍
炉法炭黑生产工艺中，炭黑反应炉是炭黑生产过程的核心设备，常规的炉法炭黑反应炉反应过程的温度一般在1250-1900℃范围内运行。常规的炉法炭黑反应炉反应过程的温度低于1250℃运行时，进入反应炉的原料烃在吸热裂解过程中，会出现部分原料烃吸收热量不足而生成焦粒，影响炭黑产品的质量，更严重时焦粒积聚在反应炉内壁并且逐步增长，从而填满反应炉内腔，造成反应炉无法正常运行。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术的问题，提供了一种炭黑反应炉及其反应方法，采用反应炉内置燃烧和反应多级对喷法，实施低温法生产炭黑，达到提高产品收率的目的。本专利技术由同轴嵌套的三层管组成，由外至内依次为原料烃管、氧化剂管和燃料烃管，各层管分别设置多排对应孔，每层管上的孔在管的径向上同轴，相邻前后两排孔在圆周上错开角度，燃料烃进入燃料烃管后通过孔进入氧化剂管，氧化剂进入氧化剂管后与燃料烃汇合并燃烧成火焰通过孔进入原料烃管的腔体，原料烃从原料烃管上的孔进入原料烃管内的腔体与燃烧火焰汇合，汇合后原料烃被加热反应成炭黑并通过原料烃管末端流出。进一步改进，所述的相邻前后两排孔在圆周上错开角度为30-60°，优选45°。进一步改进，所述的燃料烃管1中的燃料烃喷嘴4由多排组成，排数优选为4-10排。每排圆周均匀布置3-6个喷嘴，喷嘴中燃料烃由轴心向圆周径向喷射。进一步改进，所述的氧化剂管2中的氧化剂喷孔由多排组成，排数优选为4-10排。每排圆周均匀布置3-6个喷嘴，喷嘴中氧化剂由轴心向圆周径向喷射。进一步改进，所述的原料烃管3中的原料烃喷孔由多排组成，排数优选为4-10排。每排圆周均匀布置3-6个喷嘴，喷嘴中原料烃由圆周向轴心径向喷射。进一步改进，在原料烃进入后与燃料烃火焰接触的腔体7内温度称为反应温度。所述的反应温度优选900-1250℃。本专利技术还提供了一种炭黑反应炉的反应方法，燃料烃进入燃料烃管后通过孔进入氧化剂管，氧化剂进入氧化剂管后与燃料烃汇合并燃烧成火焰通过孔进入原料烃管的腔体，原料烃从原料烃管上的孔进入原料烃管内的腔体与燃烧火焰汇合，汇合后原料烃被加热反应成炭黑并通过原料烃管末端流出。本专利技术有益效果在于：采用反应炉内置燃烧和反应多级对喷法，实施低温法生产炭黑，达到提高产品收率的目的。附图说明图1为本专利技术内部剖视图。图2为图1中A-A,C-C,E-E的剖视图。图3为图1中B-B,D-D,F-F的剖视图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明。本专利技术一种具体实施例如图1所示，由同轴嵌套的三层管组成，由外至内依次为原料烃管3、氧化剂管2和燃料烃管1，每层管上的孔在管的径向上同轴，相邻前后两排孔在圆周上错开一定角度M,M为30-60°范围，优选45°。所述的相邻前后两排孔在圆周上错开角度为30-60°，优选45°。所述的燃料烃管1中的燃料烃喷嘴4由多排组成，排数优选为4-10排。每排圆周均匀布置3-6个喷嘴，喷嘴中燃料烃由轴心向圆周径向喷射。所述的氧化剂管2中的氧化剂喷孔由多排组成，排数优选为4-10排。每排圆周均匀布置3-6个喷嘴，喷嘴中氧化剂由轴心向圆周径向喷射。所述的原料烃管3中的原料烃喷孔由多排组成，排数优选为4-10排。每排圆周均匀布置3-6个喷嘴，喷嘴中原料烃由圆周向轴心径向喷射。在原料烃进入后与燃料烃火焰接触的腔体7内温度称为反应温度。所述的反应温度优选900-1250℃。燃料烃管1轴向上开有燃料烃进入通道1-1，径向上开有若干排喷嘴4，燃料烃从喷嘴4喷出；氧化剂管2内部开有内腔5，轴向上开有氧化剂进入通道2-2，径向上开有若干排喷孔6，氧化剂进入腔体5，燃料烃从喷嘴4喷出后与喷孔6的氧化剂汇合，汇合后在腔体5内开始燃烧成火焰。原料烃管3轴内部开有腔体7，轴向上开有炭黑出口9，径向上开有孔8，原料烃从孔8进入腔体7，与喷孔6的燃烧火焰汇合，汇合后原料烃被加热反应成炭黑。炭黑从炭黑出口9流出，经常规收集装置实施收集。实施例1实施例2实施例3本专利技术具体应用途径很多，以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种炭黑反应炉，其特征在于：由同轴嵌套的三层管组成，由外至内依次为原料烃管、氧化剂管和燃料烃管，各层管分别设置多排对应孔，每层管上的孔在管的径向上同轴，相邻前后两排孔在圆周上错开角度。/n

【技术特征摘要】
1.一种炭黑反应炉，其特征在于：由同轴嵌套的三层管组成，由外至内依次为原料烃管、氧化剂管和燃料烃管，各层管分别设置多排对应孔，每层管上的孔在管的径向上同轴，相邻前后两排孔在圆周上错开角度。


2.根据权利要求1所述的炭黑反应炉，其特征在于：所述的燃料烃管1中的燃料烃喷嘴4由多排组成，排数为4-10排,每排圆周均匀布置3-6个喷嘴，喷嘴中燃料烃由轴心向圆周径向喷射。


3.根据权利要求1所述的炭黑反应炉，其特征在于：所述的氧化剂管2中的氧化剂喷孔由多排组成，排数为4-10排,每排圆周均匀布置3-6个喷嘴，喷嘴中氧化剂由轴心向圆周径向喷射。


4.根据权利要求1所述的炭黑反应炉，其特征在于：所述的原料烃管3中的原料烃喷孔由多排组成，排数为4-10排,每排圆周均匀布置3-6个喷嘴...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤国军，张晓明，徐全良，吕春芳，谈建军，
申请(专利权)人：无锡双诚炭黑科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32