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色素碳黑空气预热器在炭黑生产中的而应用

色素碳黑空气预热器在炭黑生产中的而应用

发布日期:2015-9-25 8:59:11  信息来源:

 

 
 
 色素碳黑空气预热器在炭黑生产中的而应用
 
 
     对于炭黑生产过程中的热量利用来加热炭黑反应炉过程空气的技术,早在20时间五六十年代人民就注意到了,但由于材料和制造工艺的限制,回收利用的水平较低,只能使用管式空气预热器,是过程空气加热到300摄氏度左右。由于原料油价格的上升和材料及制造水平的提高,使人们对使用更高温度的空气预热器成为可能。有人曾对使用各种温度的空气预热器在原料油价为1000元每吨和1500元每吨的情况下做出以下的评价:
 
各种温度的空气预热器评价
 
预热温度/℃ 设备价格/万元 设备寿命/年 年节能收入/(万元/年) 设备折旧/(万元/年) 利润/(万元/年) 利润率/% 设备回收期/年
400 200 10 92.8 139.2 20 72.8 119.2 364 595 0.27 0.17
650 360 10 154.4 231.6 36 118.4 195.6 329 543 0.3 0.18
800 468 8 195.2 292.8 58.5 136.7 234.3 234 400 0.43 0.25
900 585 5 226.4 339.6 117 109.4 222.5 94 290 1.06 0.34
    从表格可以看出,在这两种油价和上述的设备价格情况下,采用800℃的空气预热器是最经济的。当然,随着能源资源的短缺、油价的上涨 已经设备制造水平的提高和设备价格的下降,选用温度更高一些的空气预热器也许是更经济的。
 
   在炭黑生产中,理论燃烧温度是由燃烧化学热量和空气带入系统中的物理热量所确定的。空气预热器和理论燃烧温度的关系如下:
 
   空气预热器与理论燃烧温度的关系 
 
 
 
项目 温度变化/℃
空气预热温度 200 400 600 800 1000
理论燃烧温度 1500 1685 1875 2055 2239
  
 
 
 
    从表中可以明显的看出,理论燃烧温度与空气预热温度成正比的关系。在燃料油和助燃空气量不足的条件下,空气预热温度每提高100℃,理论燃烧温度就可以提高约90℃。所以提高空气预热器温度,可以节约大量的燃料。
 
   如果选用发热值为41868kJ/kg的重油作为燃料,空气过剩系数为a=1.1时,其空气预热温度与燃料节约率的关系如下表:
 
 
 
序号 空气预热温度/℃ 燃料节约率/%
1 100~200 7
2 200~300 6.5
3 300~400 6
4 400~500 5
5 500~600 4
15 100~600 28.5
 
 
    由表可以看出,当空气预热温度由100℃升高到600℃时,总的燃料节约率为28.5%。但是在各个空气预热温度段的燃料节约率是不相同的。当空气预热温度从100℃上升到200℃时,其燃料节约率为7%,而由500℃升高到600℃时,其燃料节约率为4%。所以说较低预热空气的炭黑生产装置如能提高预热空气的温度,那么,他们节约燃料的潜力就越大。
 
    同样,提高空气预热温度也可以提高炭黑的收率。
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