炭黑尾气利用技术概述

色素碳黑尾气利用技术概述

      从炭黑生产的工艺，我们可以知道：炭黑是由烃类物质裂解或不完全燃烧而成的。作为烃类物质的主要成分是碳元素，也是炭黑原料油的主要成分。它们在炭黑反应炉内高温的状态下裂解成炭黑的同时，还伴有生成氢气、甲烷、乙稀、一氧化碳、水等气体。在炭黑尾气中还有过程空气中不参加反应的氦气和为了终止炭黑反应和冷却炭黑烟气而喷入的冷却水所形成的水蒸气等成分。

    炭黑尾气有以下特性：

    （1）炭黑尾气是一种热值很低的可燃性气体；它含有氢气、甲烷、乙稀及一氧化碳等可燃气体，其含量只占炭黑尾气的20%左右。 

    （2）炭黑尾气是一种剧毒气体；因为它含有甲烷、一氧化碳、乙稀等气体，特别是一氧化碳气体。一氧化碳是一种无色无味的有度气体。一氧化碳气体被吸入人体后与血液中的血红蛋白结合力很强（是氧气的200~300倍），它能从血红蛋白中取代氧，从而使人发生缺氧窒息而死。而炭黑尾气中所含有的一氧化碳的含量，远远地高于一氧化碳的中毒极限，在炭黑企业中也曾发生过程度不同的一氧化碳中毒事故。

    （3）炭黑尾气是一种易爆的气体；其中的可燃组分在密闭的空间里与氧气混合达到一定浓度范围时遇到明火就会发生爆炸。如H2在与空气的混合物中，其浓度（体积含量）在4%~7.5%时遇明火就会发生爆炸。

    （4）炭黑尾气中含有大量的水分；它是炭黑生产过程中因工艺冷却时带入的水和烃类物质燃烧而产生的水。随着炭黑生产工艺过程中冷却方式的改变，炭黑尾气中的水分将会大大的降低。

    （5）炭黑尾气中的各种成分的含量是很不稳定的；它会随着炭黑生产中使用的原料、炭黑的品种、生产工艺及设备状况的变化而变化。硬质炭黑N330和软质炭黑N600的尾气成分就不同。同样工艺的变化也会使炭黑尾气的成分发生变化，如老工艺单室炉时的炭黑尾气中一氧化碳、二氧化碳、氧气的含量较新工艺炭黑尾气要高，而氢气的成分则比新工艺炭黑要低。另外，老工艺的炭黑，由于收集技术的落后，还含有大量的炭黑粉尘，这与炭黑生成的工艺有很大的关系。

     另外，炭黑尾气中还含有少量的硫化合物存在，这是由炭黑生产的原料油中所带来的。它的含量虽然很少，但却是十分有害的。它不仅有毒，同时对金属有强烈的腐蚀作用，特别是在炭黑尾气这种含湿量很大的气体中，其腐蚀作用更为突出。它会腐蚀管道和设备，降低它们的使用寿命，甚至会酿成事故。所以在对炭黑原料油的脱硫技术还不能广泛应用的情况下，应尽可能地选用低硫的原料油。

    由于炭黑生产中的尾气产量是很大的，其所含的总能量约合炭黑生产总能量的30%~40%左右。生产每吨硬质炭黑就可以排出近100000立方米的炭黑尾气，充分利用好这些炭黑尾气不仅是节约能源、降低生产成本的事情，也是消除污染、保护环境利国利民的好事。同时也是循环经济在炭黑生产企业中的重要一环。