一种低能耗的高色素炭黑生产方法及其生产设备技术

本发明专利技术公开了一种低能耗的高色素炭黑生产方法及其生产设备，涉及高色素炭黑生产领域，本发明专利技术包括空气整流器、燃烧室、喉口、反应室、垂直急冷段和空气预热器，空气整流器的一侧安装有煤气入口，空气整流器的顶部安装有热空气入口。本发明专利技术通过设置的聚拢筒、通孔和分散网，当物料均进入反应室内后，物料会在反应室中向垂直急冷段方向移动，在此过程中物料可以沿着聚拢筒移动，通过聚拢筒使得物料向通孔方向移动并集中，使得物料间更加混合，之后物料再通过通孔散开，并穿过分散网，再次使得聚拢的物料分散，通过上述移动方式，使得物料多次分散和聚拢能够使得物料间接触面积更广，混合会更加均匀，避免了物料混合反应不均的情况。况。况。

【技术实现步骤摘要】
一种低能耗的高色素炭黑生产方法及其生产设备


[0001]本专利技术涉及高色素炭黑生产领域，具体为一种低能耗的高色素炭黑生产方法及其生产设备。

技术介绍

[0002]色素碳黑主要用作着色或配色。国际上，根据炭黑的着色能力，通常分为三类，即高色素炭黑、中色素炭黑和低色素炭黑，这种分类通常用三个英文字母表示，前两个字母表示炭黑的着色能力，最后一个字母表示生产方法。常用的剂型有粉状和粒状，高色素炭黑，用于涂料及塑料，具有良好的黑度，分散性好，中色素炭黑用于涂料、塑料、兰相、着色力好；用于油墨、涂料、具有极好的分散性，光泽好；用于涂料、塑料具有良好的着色力和兰相、低吸油性。低色素炭黑、导电性好，用于塑料、电缆护套等抗静电产品；具有良好的分散性，流动性好，中等黑度和着色力，广泛用于低价位油墨涂料色母之中。
[0003]根据公开号为CN111303668A的中国专利公开了低能耗的高色素炭黑生产方法及其生产设备，其通过应用本申请实施例所提出的低能耗的高色素炭黑生产方法及其生产设备，可以在现有的炭黑生产过程中的急冷阶段进行活性催化剂的喷洒，根据产品的特性调节活性催化剂的流量，实现高色素炭黑的加工，而无需采用氧化改性等方式，对成品炭黑进行二次加工来进行高色素炭黑的生产，即可满足客户的使用需求，节约了炭黑生产的操作程序，降低了能源消耗，而且也避免了二次反应所造成的资源浪费，同时，使高色素炭黑生产过程可以最大限度的利用现有的炭黑生产设备，有效降低企业投资成本，本申请实施例提出的技术方案简便易行，运行成本低，能实现高品质色素炭黑的制备，且该装置结构简单，易于操作和实现工业化生产，但是在物料处于反应室反应过程中，物料之间接触不够紧密，因此会使得其混合效率不足，且物料经过垂直急冷段冷却时，不能够保证物料完全冷却，使得物料后续处理容易出现缺陷。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于：为了解决物料混合反应不均和物料冷却不足的问题，提供一种低能耗的高色素炭黑生产方法及其生产设备。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种低能耗的高色素炭黑生产方法，该方法包括以下步骤：
[0006]步骤1：原料预处理，先将待用煤气注入过滤装置中，通过过滤装置循环过滤，再将待用煤气输入至储存罐体中，以待备用；
[0007]步骤2：配料预处理，先将添加剂进行分类，并将添加剂通过球磨机研磨成粉，之后再将添加剂单独存放于真空包装盒中，以待备用，且将燃料油通过检测装置进行检测，再将不合格的燃料油分离、过滤，最终得到高质量的燃料油，以待备用，同时将自来水进行杀菌和洁处理，使得自来水能够当做急冷水，以待备用；
[0008]步骤3：配料初步混合，将步骤2中得到的待用添加剂和燃料油均注入至混合器中，
进行初步混合，之后混合器中的物料通过进料管和喉口进入反应室中；
[0009]步骤4：总原料混合，将步骤1中得到的待用煤气通过煤气入口和空气整流器输入至燃烧室中，将热风机供应热空气通过热空气入口和空气整流器输入至燃烧室中，之后物料通过喉口进入反应室中，然后与步骤3中的物料在反应室中发生反应，物料通过多个聚拢筒、通孔和分散网，在移动过程中，逐步分散和聚拢，从而让物料混合更加均匀；
[0010]步骤5：物料冷却，待步骤4中的物料进入垂直急冷段后，水泵通过进水管抽离步骤2中备用的自来水，通过分流管分流由多个喷头喷洒，对物料快速降温冷却，之后物料通过烟气输送管输送，并经过温度感应器感应，温度过高的物料气体通过打开回料管上的电磁阀，使得物料气体回流至垂直急冷段再次进行冷却处理，而合格的物料气体则通过打开排气管上的电磁阀，使得物料气体进入空气预热器中；
[0011]步骤6：高色素炭黑成型，待物料气体进入空气预热器中后，将足量的活性催化剂注入空气预热器中，之后物料气体经过空气预热器进行热能回收后，生成高色素炭黑，可通过高色素炭黑出料口取出。
[0012]优选地，包括空气整流器、燃烧室、喉口、反应室、垂直急冷段和空气预热器，所述空气整流器的一侧安装有煤气入口，所述空气整流器的顶部安装有热空气入口，所述空气整流器远离煤气入口的一侧固定有燃烧室，所述燃烧室远离空气整流器的一侧固定有喉口，所述喉口的顶部安装有进料管，所述进料管的顶部安装有混合器，所述混合器的顶部贯穿有燃料油入口，所述混合器的一侧贯穿有添加剂入口，所述喉口远离燃烧室的一侧固定有反应室，所述反应室的内部固定有聚拢筒，所述聚拢筒的一侧中间贯穿有通孔，所述通孔的一侧固定有分散网，所述反应室远离喉口的一侧固定有垂直急冷段，所述垂直急冷段的一侧固定有两个支撑板，两个所述支撑板的中间安装有水泵，所述水泵的进水端连接有进水管，所述水泵的出水端连接有贯穿至垂直急冷段内部一侧的分流管，所述分流管的一侧安装有多个喷头，所述垂直急冷段的顶部安装有烟气输送管，所述烟气输送管的外表面下方安装有温度感应器，所述烟气输送管的底端分别连接有回流管和排气管，所述回流管和排气管的外表面均安装有电磁阀，所述排气管远离烟气输送管的一端连接有空气预热器。
[0013]优选地，所述空气整流器、燃烧室、喉口、反应室、垂直急冷段和空气预热器处于同一水平线上，且所述空气整流器、燃烧室、喉口、反应室、垂直急冷段和空气预热器的底部均通过螺栓与地面进行固定。
[0014]优选地，所述回流管远离烟气输送管的一端贯穿至垂直急冷段的内部下方，所述回流管和排气管均呈“Z”字形设置，所述烟气输送管、回流管和排气管均为不锈钢制作而成，所述烟气输送管、回流管和排气管的内壁光滑。
[0015]优选地，所述聚拢筒呈圆锥形，所述聚拢筒的内径朝通孔和分散网的方向逐渐减小，所述聚拢筒和分散网均设置有多个，多个所述聚拢筒和分散网相互间隔设置，多个所述聚拢筒和分散网的外表面涂有耐高温染料。
[0016]优选地，所述分流管的一侧紧密贴合于垂直急冷段的侧壁上，所述分流管位于回流管的一侧上方，所述分流管位于烟气输送管的一侧下方，多个所述喷头自上而下等距排列于分流管的另一侧，且多个所述喷头均为半圆形设置。
[0017]优选地，两个所述电磁阀之间以温度感应器的纵轴中心线为中心对称设置，两个所述电磁阀均与温度感应器电性连接，两个所述电磁阀和温度感应器分别与回流管、排气
管和烟气输送管通过螺栓拆卸连接。
[0018]优选地，两个所述支撑板的一侧均通过焊接的方式与垂直急冷段的一侧相固定，两个所述支撑板均呈圆形，两个所述支撑板之间的间距与水泵的高度相同，两个所述支撑板均采用锰钢制作而成，两个所述支撑板的外表面均通过黏合剂粘合的方式固定有橡胶垫。
[0019]优选地，所述反应室的长度与垂直急冷段的高度相同，所述垂直急冷段的高度低于空气预热器的高度，所述空气预热器的一侧下方设置有高色素炭黑出料口，所述煤气入口、热空气入口、添加剂入口、燃料油入口、进水管和高色素炭黑出料口位置均设置有密封盖。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0021]1、本专利技术通过设置的聚拢筒、通孔和分散网，当本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低能耗的高色素炭黑生产方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1：原料预处理，先将待用煤气注入过滤装置中，通过过滤装置循环过滤，再将待用煤气输入至储存罐体中，以待备用；步骤2：配料预处理，先将添加剂进行分类，并将添加剂通过球磨机研磨成粉，之后再将添加剂单独存放于真空包装盒中，以待备用，且将燃料油通过检测装置进行检测，再将不合格的燃料油分离、过滤，最终得到高质量的燃料油，以待备用，同时将自来水进行杀菌和洁处理，使得自来水能够当做急冷水，以待备用；步骤3：配料初步混合，将步骤2中得到的待用添加剂和燃料油均注入至混合器中，进行初步混合，之后混合器中的物料通过进料管和喉口进入反应室中；步骤4：总原料混合，将步骤1中得到的待用煤气通过煤气入口和空气整流器输入至燃烧室中，将热风机供应热空气通过热空气入口和空气整流器输入至燃烧室中，之后物料通过喉口进入反应室中，然后与步骤3中的物料在反应室中发生反应，物料通过多个聚拢筒、通孔和分散网，在移动过程中，逐步分散和聚拢，从而让物料混合更加均匀；步骤5：物料冷却，待步骤4中的物料进入垂直急冷段后，水泵通过进水管抽离步骤2中备用的自来水，通过分流管分流由多个喷头喷洒，对物料快速降温冷却，之后物料通过烟气输送管输送，并经过温度感应器感应，温度过高的物料气体通过打开回料管上的电磁阀，使得物料气体回流至垂直急冷段再次进行冷却处理，而合格的物料气体则通过打开排气管上的电磁阀，使得物料气体进入空气预热器中；步骤6：高色素炭黑成型，待物料气体进入空气预热器中后，将足量的活性催化剂注入空气预热器中，之后物料气体经过空气预热器进行热能回收后，生成高色素炭黑，可通过高色素炭黑出料口取出。2.根据权利要求1所述的一种低能耗的高色素炭黑生产设备，其特征在于：包括空气整流器(1)、燃烧室(2)、喉口(3)、反应室(4)、垂直急冷段(5)和空气预热器(6)，所述空气整流器(1)的一侧安装有煤气入口(7)，所述空气整流器(1)的顶部安装有热空气入口(8)，所述空气整流器(1)远离煤气入口(7)的一侧固定有燃烧室(2)，所述燃烧室(2)远离空气整流器(1)的一侧固定有喉口(3)，所述喉口(3)的顶部安装有进料管(9)，所述进料管(9)的顶部安装有混合器(10)，所述混合器(10)的顶部贯穿有燃料油入口(12)，所述混合器(10)的一侧贯穿有添加剂入口(11)，所述喉口(3)远离燃烧室(2)的一侧固定有反应室(4)，所述反应室(4)的内部固定有聚拢筒(21)，所述聚拢筒(21)的一侧中间贯穿有通孔(22)，所述通孔(22)的一侧固定有分散网(23)，所述反应室(4)远离喉口(3)的一侧固定有垂直急冷段(5)，所述垂直急冷段(5)的一侧固定有两个支撑板(13)，两个所述支撑板(13)的中间安装有水泵(14)，所述水泵(14)的进水端连接有进水管(15)，所述水泵(14)的出水端连接有贯穿至垂直急冷段(5)内部一侧的分流管(24)，所述分流管(24)的一侧安装有多个喷头(25)，所述垂直急冷段(5)的顶部安装有烟气输送管(16)，所述烟气输送管(16...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴小平，
申请(专利权)人：江西省永固新能源炭黑有限公司，
类型：发明
国别省市：