色素炭黑的工艺流程

  工艺流程和工艺参数天然气半补强炉黑的生产方法是：使天然气和一定量的空气分别通过特殊设计的火嘴箱，同时进入反应炉内。其中一部分天然气与空气进行燃烧 生热以维持炉内温度，另一部分天然气则作为原料裂解而生成炭黑。其生产工艺流程如图7—3所示。天然气由井口经配气站送入定压贮气瞄中，经减压、稳压后，通过套管式火嘴箱2进入反应炉3。同时，由炉前鼓风帆，将一定量的空气，由切向通过火嘴箔2送入反应炉 3。在反应炉内，天然气同空气旋转混合，使一部分天然气 充分进行燃烧放出热量，此时炉内温度达1250一1350℃，另一部分天然气在高温下裂解生成炭黑。炭黑和燃余气进入烟 道继续活化然后进入冷却塔4。在冷却塔中，含炭黑燃余气的温度由1Ioo℃降到350一400℃。经过冷却后的含炭黑燃余气由排风帆5送入袋滤器6进行过派燃余气穿过滤袋排入大气中炭黑则在反吸风的吹扫下落入收集斗，经过筛选机8，由精制风机g气力输到风送旋风分离器10，再经造粒机11造粒，经包装后入库。采用液态油料生产油炉怯半补强炉黑，其工艺流程与气 炉法相似，但在流程中需要增设原料油贮存和加工工段。2．主要设备(1)反应炉和姻道反应炉通常是水平设置的，外层加装钢板焊制的炉壳?内层从里到外用高铝砖、粘土砖和泡 沫高铝砖砌筑。炉于形状多为圆柱形。炉膛和烟道的尺寸根 据天然气处理量、混合气流在炉膛内的停留时间和速度决 定。炉于尺寸通常为：直径o．8—1．5米，炉膛长度2—4米， 分烟道尺寸40．4—0．55x 4—9米，总烟道为，40．7—0．85x 15—25，炉子总长3．5—4．9米，炉子和烟道总长27—33米。 反应炉有单炉头、双炉头和多炉头三种。通常，两个炉头为 一组，一个总烟道，如图7—4所示。炉头装有进原料气和空气的火嘴箱。火嘴为同心圆状，中心为气室，喷出天然气环 室为风氢喷出空气。反应炉和烟道各部尺寸如表7—l所示。为了加长混合气流在高温段的停留时间，紧接在反应妒 膛出口处和冷却塔之间采用一段由耐火砖砌成的烟道。一个或几个炉子的气流在烟道中汇集起来通向冷却塔。烟道以钢板焊成的外壳包围起来。烟道出口处气流的温度在1050一1100℃范围内。 在生产工艺上，严格控制炉温是很重要的，为此，在炉 膛和姻道的适当部位都装有测温仪表，以观测并控制各部位 的温度变化。 (2)喷燃器 喷燃器又称火嘴精，它是一个天然气和 空气混合喷嘴，其构造如图7—5所示。它是不锈钢制做的独孔火唠辙咬燃器内管连结天然气管道，外管以切线方向连 结着空气管道。在喷燃器中，天然气呢和空气嘴断面积之比一般为4．76—5．42。这种形式的喷嘴能够保持生产的正常进行。(3)冷却塔 炭黑燃余 气的冷却，多采用冷却塔(如 图7—6所示)。它是一个夹层空心塔，夹层中通入循环水塔安装14—16个高压喷水嘴，喷出极细的水雾，以降低炭黑燃余气的温度。冷却培内层宜径为o．8米，外层直径为1.5米左右，高约6米，出口直径约o．4米。冷 却作用主要靠喷入塔中一定量 的水雾，当水汽化时，由于汽 化浴热较大，故可使气体的 温度降低至300℃左右。为了保证喷入的水全部汽化必须 严格地选泽喷水呢并且要求水 压为lo一12公斤／厘米(表 压)。为了防止水蒸汽重新凝 结，冷却塔后部的收集系统也 必须维持较高的温度。 喷水冷却除了降低炭黑燃余气的温度外，还起到冲淡燃 余气的作用。我们知道，由于炭黑是在原料不完全燃烧时裂 解而生成的，当空气量不足时，燃烧产物中就会含有可燃的 一氧化碳和氢气，甚至还有剩余的甲烷等。这种可燃气体的浓度越大，发生爆炸的危险性也就越大。当燃余气中含有12—16％的氢、8一I o％的一氧化碳和1．5—3．5％的甲烷时， 如果混入容积为4．5—17％的氧，就可能发生爆炸。喷水的 结果，使水汽化冲淡了炭黑燃亲气，可能会减小爆炸的可能性.(4)收集设备收集设备采用袋滤器。每个单元(二组炉子)有30一36个过滤格斗，每个箱体安装32—40个玻璃纤维滤授。滤袋直径为]80一200毫米，长度为2．4—4米。

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