一种半补强炭黑反应炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种半补强炭黑反应炉，包括依次连接的燃烧室、炉膛、喉管和烟道反应室，所述燃烧室为两个且对称排列，所述两个对称排列的燃烧室前端均设置有燃料天然气进口、喷燃器和空气进口，在所述烟道反应室后段设置有急冷水进口，优选在所述喉管处设置有待裂解原料天然气进口，可以使燃料气充分燃烧并使待裂解原料天然气充分裂解反应，大大提高了产量，同时可以降低能耗，方便调整产品的质量和品种，具有良好的经济效益和社会环保效益。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

Semi reinforcing black carbon reaction furnace

The utility model discloses a semi reinforcing carbon reaction furnace, comprising a combustion chamber, the furnace, flue pipes and the reaction chamber, the combustion chamber two and the combustion chamber are arranged symmetrically, wherein the front end of two symmetrically arranged are arranged on the fuel gas inlet, burner and air inlet and in the reaction chamber after the flue section is provided with a chilled water inlet, preferably in the throat settings need to import natural gas feedstock, can make full combustion of fuel gas and natural gas to be fully feedstock cracking reaction, the yield can be improved, at the same time can reduce energy consumption, convenient adjustment of product quality and variety, with good economic and social benefits of environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种半补强炭黑反应炉，包括依次连接的燃烧室、炉膛、喉管和烟道反应室，所述燃烧室为两个且对称排列，所述两个对称排列的燃烧室前端均设置有燃料天然气进口、喷燃器和空气进口，在所述烟道反应室后段设置有急冷水进口，优选在所述喉管处设置有待裂解原料天然气进口，可以使燃料气充分燃烧并使待裂解原料天然气充分裂解反应，大大提高了产量，同时可以降低能耗，方便调整产品的质量和品种，具有良好的经济效益和社会环保效益。【专利说明】一种半补强炭黑反应炉
本技术涉及一种炭黑生产装置，特别是一种半补强炭黑的生产装置。
技术介绍
半补强炭黑是以天然气为原料在缺氧不完全燃烧，部分天然气在1400°C至1100°c裂解生成，该炭黑具有独特的品质，在橡胶、机械、冶金、塑料等领域广泛的用途.目前，所有生产半补强炭黑的关键设备反应炉，普遍采用双炉头结构，如图1和图2所示，依次包括炉头1、炉膛2和烟道反应室3，烟道反应室3后段设置有急冷水进口 4，每个炉头I前端均设置有天然气进口 5、空气进口 6和喷燃器7，用于提供燃料的天然气和待裂解的天然气均从天然气进口 5进入，且为同样的天然气，而助燃空气从空气进口 6切向旋转进入炉膛2，全部天然气〔原料天然气、燃料天然气〕经火嘴喷入炉膛2，边燃烧边裂解，高温混合气经三岔口进入烟道反应室3，继续裂解反应后喷急冷水终止反应，其单炉产量只有210kg/h，而且存在调整产品质量手段不多、能耗高、余热综合利用程度不高等缺陷。
技术实现思路
本技术的专利技术目的在于:针对上述存在的问题，提供一种产量高、能耗低的新型半补强炭黑反应炉。本技术采用的技术方案是这样的:一种半补强炭黑反应炉，包括依次连接的燃烧室、炉膛、喉管和烟道反应室，所述燃烧室为相同的两个，所述相同的两个燃烧室前端均设置有燃料天然气进口、喷燃器和空气进口，在所述烟道反应室后段设置有急冷水进口。作为优选:所述相同的两个燃烧室以炉膛中心对称布置。这样的布置使燃烧气流切向进入炉膛，这样，燃烧气流在炉膛内形成旋转并进一步混合和燃烧。本申请将整个反应炉设计为四段式:半补强炭黑生产具有助燃空气温度低，天然气燃烧扩散速度慢的特点，为了使天然气充分燃烧，必须有足够空间和扩散时间，因此，本申请的专利技术人将燃烧室(即第一段)设计为两个，燃料气体切向进入炉膛(即第二段)，燃料气体在炉膛充分燃烧后，产生1450°C至1500°C高温气体通过喉管(即第三段)，进入烟道反应室(即第四段)继续进行裂解，最后用冷却水急冷终止裂解反应，由于燃烧充分、反应充分，所以产量大大提高，并且能耗也相应降低。作为优选:在所述喉管处设置有待裂解原料天然气进口。由于在喉管处增设了待裂解原料天然气进口，燃料气体在炉膛充分燃烧后，产生1450°C至1500°C高温气体通过喉管(即第三段)，进入喉管与高速射入的待裂解原料天然气混合，在高温高速气流作用下，使待裂解原料天然气与高温气体快速混合和裂解。即燃料气体(从燃料天然气进口进入)与待裂解原料天然气(从待裂解原料天然气进口进入)于不同位置分别进反应炉，一方面因混合好、温度高单炉产量得到大大提高；另一方面，因从进气口进入的燃料天然气主要用于提供热量所以对其品质要求不高；另外，可以采用其他来源的气体作为燃料，为进一步充分利用能源降低能耗提供了可能性；再次，可以调整空气与燃料气比例以及待裂解原料天然气比例从而可以方便调整产品质量和品种。作为优选:所述待裂解原料天然气进口为I个或数个。综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是:可以使燃料气充分燃烧并使待裂解原料天然气充分裂解反应，大大提高了产量，同时可以降低能耗，方便调整产品的质量和品种，具有良好的经济效益和社会环保效益。【专利附图】【附图说明】图1是现有技术中半补强炭黑反应炉的炉头部分的结构示意图；图2是现有技术中半补强炭黑反应炉的结构示意图；图3是本技术实施例1的结构示意图；图4是图3中燃烧室部分的结构示意图。图中标记:1为炉头、2为炉膛、3为烟道反应室、4为急冷水进口、5为天然气进口、6为空气进口、7为喷燃器、8为燃烧室、9为喉管、10为燃料天然气进口、11为待裂解原料天然气进口。【具体实施方式】下面结合附图，对本技术作详细的说明。为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。实施例1如图3和图4所示，一种半补强炭黑反应炉，包括依次连接的燃烧室8、炉膛2、喉管9和烟道反应室3，所述燃烧室8为两个且以炉膛2为中心对称布置，所述两个对称布置的燃烧室8前端均设置有燃料天然气进口 10、喷燃器7和空气进口 6，在所述烟道反应室3后段设置有急冷水进口 4，在所述喉管9处设置有待裂解原料天然气进口 11。本申请将整个反应炉设计为四段式:半补强炭黑生产具有助燃空气温度低，天然气燃烧扩散速度慢的特点，为了使天然气充分燃烧，必须有足够空间和扩散时间，因此，本申请的专利技术人将燃烧室8 (即第一段)设计为两个，燃料气体切向进入炉膛2 (即第二段)，燃料气体在炉膛2充分燃烧后，产生1450°C至1500°C高温气体通过喉管9 (即第三段)，进入烟道反应室3 (即第四段)继续进行裂解，最后用冷却水急冷终止裂解反应，由于燃烧充分、反应充分，所以产量大大提高，并且能耗也相应降低。另外，燃料气体(从燃料天然气进口 10进入)与待裂解原料天然气(从待裂解原料天然气进口 11进入)于不同位置分别进反应炉。实施例2空气流量5670NM3/h经空气预热器将空气预热到150°C分两路从空气进口 6进入喷燃器，与分两路从燃料天然气进口 10进入的燃料天然气(流量315NM3/h)混合燃烧，待裂解原料天然气(流量1850NM3/h)以150m/h速度在喉管处喷入炉内，在急冷水位置喷入5000kg/h急冷水，经收集系统收集造粒，产品质量符合GB3778_2011半补强炭黑标准，产量为 360kg/h。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。【权利要求】1.一种半补强炭黑反应炉，其特征在于:包括依次连接的燃烧室、炉膛、喉管和烟道反应室，所述燃烧室为相同的两个，所述相同的两个燃烧室前端均设置有燃料天然气进口、喷燃器和空气进口，在所述烟道反应室后段设置有急冷水进口。2.根据权利要求1所述的一种半补强炭黑反应炉，其特征在于:所述相同的两个燃烧室以炉膛中心对称布置。3.根据权利要求1所述的一种半补强炭黑反应炉，其特征在于:在所述喉管处设置有待裂解原料天然气进口。4.根据权利要求3所述的一种半补强炭黑反应炉，其特征在于:所述待裂解原料天然气进口为I个或数个。【文档编号】C09C1/50GK203411498SQ201320238333【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年5月6日 优先权日:2013年5月6日 【专利技术者】王国元, 赵宽明, 刘寒津, 昌广金 申请人:中橡集团炭黑工业研究设计院, 新疆雅克拉炭黑有限本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半补强炭黑反应炉，其特征在于：包括依次连接的燃烧室、炉膛、喉管和烟道反应室，所述燃烧室为相同的两个，所述相同的两个燃烧室前端均设置有燃料天然气进口、喷燃器和空气进口，在所述烟道反应室后段设置有急冷水进口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王国元，赵宽明，刘寒津，昌广金，
申请(专利权)人：中橡集团炭黑工业研究设计院，新疆雅克拉炭黑有限责任公司，
类型：实用新型
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