炭黑生产过程中碳和氮的平衡计算

色素碳黑生产过程中碳和氮的平衡计算 

炭黑生产过程的计算主要是物料衡算和热量衡算以及炭黑生成的工艺计算。

物料衡算

   物料衡算基本关系式：

         F-D=A

式中     F—进料量，kg

       D—出料量，kg

       A—累积量，kg

   对于连续过程来说，F=D

    炭黑生产的物理平衡计算时，必须具备燃料、原料烃的元素组成，炭黑元素组成，干烟气组成（体积比），燃烧空气（体积比）组成的基础数据已经进入反应炉的空气、燃料、原料量。

对于炭黑反应而言，投入反应物料的总质量等于反应生成物料总质量。炭黑生产中的物料平衡首先简化计算条件，部分含在空气、炭黑、尾气中的微量水和添加剂不参与技术。以1千克燃料油为基准，确定参与反应的原料油量、空气量（标况）、终止反应水量，结合干烟气组成（标况）进行平衡计算。

  （1）进行碳的平衡计算

       燃料油量×含碳比例＋原料油量×含碳比例=（燃料油量＋原料油量）×炭黑收率×炭黑含碳比例＋（碳分子量/烟气平均分子量）×烟气量×（烟气中总含碳比例）---1式

   此式中炭黑收率和烟气量为未知量。

  （2）进行氮的平衡计算

   空气量×含氮比例×氮气密度=烟气量×氮气密度×含氮比例

   根据上式可以计算出反应产生烟气量。将烟气量代1式，可以得出炭黑的收率。根据炭黑收率可以计算出每小时炭黑生产量。

   每小时炭黑生产量=（燃料油量＋原料油量）×炭黑收率