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富氧空气的获取（5）富氧空气的获取（5）
发布日期：2015-10-26 8:49:52 信息来源：
富氧助燃技术在色素碳黑生产中的应用
二、富氧空气的获取
一些常规空气与富氧空气工艺计算对照表
| 常规空气与富氧空气工艺计算对照表 | |||||
| 工艺参数 | 21%常规空气 | 24%富氧空气 | |||
| A | B | C | D | ||
| 一次燃烧率/% | 160 | 160 | 170 | 170 | |
| 天然气流量/(m3/h) | 250 | 250 | 250 | 250 | |
| 天然气入炉温度/℃ | 17 | 7 | 17 | 17 | |
| 大气平均温度/℃ | 17 | 17 | 17 | 17 | |
| 大气平均相对温度/℃ | 60 | 60 | 60 | 60 | |
| 富氧空气入炉温度/℃ | 400 | 400 | 400 | 400 | |
| 理论燃烧温度/℃ | 1713 | 1713 | 1764 | 1764 | |
| 原料油流量/(kg/h) | 1000 | 1500 | 1500 | 2000 | |
| 富氧空气量/(m3/h) | 含常规空气95%的氧气 | 3227 | 3727 | 3331.6 | 3331.6 |
| 140.5 | 140.5 | ||||
| 尾气量/(m3/h) | 干基 | 4403 | 4474 | 4193 | 4265.7 |
| 湿基 | 4618.6 | 4916.4 | 4074 | 4980 | |
| 尾气成分/% | CO2 | 10 | 8 | 4.4 | 2 |
| O2 | 0.5 | 0.5 | 0.4 | 0.4 | |
| CO | 11.5 | 12.5 | 20 | 21 | |
| H2 | 9.3 | 11.3 | 9.6 | 11.8 | |
| N2 | 68.3 | 66.5 | 63.5 | 62.4 | |
| CH4 | 1.2 | 1.2 | 2.1 | 2.6 | |
| 炭黑产量/(kg/h) | 531 | 981 | 915.7 | 1396 | |
| 全碳收率/% | 51.44 | 64.9 | 60.6 | 70.9 | |
| 原料油收率/% | 53.1 | 65.4 | 61 | 69.8 | |
| 尾气干基热值Qd/(kg/m3) | 3900 | 3772.3 | 4932.1 | 5339.8 | |
注：1.燃料为天然气成分为CH4 97.7%、CO 0.6%、CO2 1.6%、O2 0.1%、H2S 0.1%；
2.原料油为煤焦油，元素成分为C 89.96%、H 6.16%、N 0.8%、O 2.71%、S 0.37%；
3.炭黑的元素组分为C 98.15%、H 0.41%、O 0.6%、N 0.13% S 0.46%；
4.做热量计算时急冷前温度控制在1200~1500℃。
上表是采用富氧空气助燃的炭黑生产工艺与常规的炭黑生产工艺的计算结构对照。从表中可以看出，采用富氧技术助燃的炭黑工艺，在原料油的处理量、炭黑产量、炭黑的收率以及炭黑尾气的热值等方面都有大幅度的提高。而干基的炭黑尾气量也有一定程度的减少。
当然，在炭黑生产上采用富氧技术，还有些值得注意的地方。如对燃烧温度的控制，由于采用富氧助燃后火焰温度会明显升高，如超过燃烧室耐火材料的使用温度，就可能烧坏设备，导致事故的发生。所以，一方面根据耐火材料允许的使用温度采用适当浓度的富氧空气，另一方面在生产过程中保持富氧空气的稳定，防止富氧助燃空气中氧气浓度的波动所造成的超温现象。另外，对于采用富氧助燃技术时，应选用合适的一次燃烧率，以保证较高的燃烧效率。
由于目前富氧的制取成本还偏高，如替代常规的炭黑生产工艺势必会使投资成本过大。但因为采用富氧助燃技术后，炭黑尾气的成分有了很大的改变，热值也有所提高。这时，可充分利用炭黑尾气的这些特点，开发炭黑尾气利用的新途径，创新新的利润点。
