色素碳黑的生产装置（2）

    炭黑生产装置主要分原料的处理和输送装置、燃烧及反应装置、冷却和换热装置、收集和输送装置以及造粒包装装置。以下简述之：

    （2）燃烧和反应装置 

     炭黑反应炉是炭黑生产中的关键设备，是整个生产流程中最重要的一环。炭黑反应炉按生产的品种分为硬质炭黑反应炉和软质炭黑反应炉；按其生产机理分类有单室炉、多室炉已经新工艺多段炉。当前，绝大部分的炉法生产炭黑都采用新工艺多段炉。当然，按安装方式分类有卧式炉和立式炉等。炭黑反应炉是炭黑生产的核心设备，产品的品种、质量、原料油的处理量和炭黑的收率等等均与反应炉的炉型、结构、尺寸及气流的状况和流速等密切相关。一般新工艺多段炉分为燃烧段、喉管、反应段、急冷段和停留段等。燃料油在燃烧段内生产高温烟气，在喉管段出喷入原料油与高温烟气混合，在反应段生产炭黑，然后用书急冷终止反应，进入冷却和收集装置。而单室炉则燃烧和反应均在一段炉内完成，这样不便于调整和控制，已基本不采用了。

    （3）冷却和换热装置

     在反应炉生成的高温烟气，经喷水急冷冷却终止反应后，温度仍很高，为了进一步冷却烟气，以便进行收集，同时也为了回收热能，就采用了高温空气预热器和原料油预热器，以及在线预热锅炉等方式来冷却炭黑烟气。

    （4）收集和输送装置

     在炭黑生产中的炭黑收集设备主要有：重力沉降分离器（主要是旋风分离器），滤袋除尘器和点除尘器。在我国炭黑生产普遍采用的除尘设备为旋风分离器和袋滤除尘器。旋风分离器，是利用惯性和离心作用，利用粉尘因重度比气体大，在旋转时其惯性离心力也比较大的原理，将粉尘从气流中分离出来。旋风分离器上部为圆桶形，下部为圆锥形。烟气由上部切向流入做螺旋运动，粉尘被甩向桶壁，落至圆锥底部被收集，而气体则由顶部排气管排出，旋风分离器的分离效率一般低于90%。袋滤式除尘器是一种收集效率很高的除尘设备。它的收集效率可达99%~99.5%，是当前收集炭黑必不可少的设备。袋滤器是以织物纤维做成的袋形滤布，当含炭黑的烟气通过时，炭黑附着在滤布上而烟气则透过滤布而排放，然后通过清扫滤袋使炭黑进入收集斗内输送出去。清扫滤袋是通过反、反吸及脉冲吹扫来进行的；清扫用的空气和压缩空气由离心风机和空气压缩机供给。收集下来的炭黑再通过机械或气力输送的方法至造粒装置。炭黑输送设备一般有离心风机，螺旋输送机和斗式提升机等。炭黑造粒的目的是便于运输，减少运输过程和左右过程中的污染。造粒的方法有两种，一种是干法造粒，一种是湿法造粒。干法造粒过程比较简单，生产成本低，能耗也少，但粒子强度低，很容易造成污染，目前以趋于淘汰。湿法造粒机的过程比较复杂，造粒后还需要进行干燥，所以能耗高，运行成本也较高，但其粒子强度高，不易造成污染，所以采用的较多。造粒设备主要是造粒机。但采用湿法造粒，相应的辅助设备较多，主要有黏合剂的注入泵等，还要有干燥设备，如尾气燃烧炉、干燥机等。

    在炭黑生产中为了减少杂质，提高产品的质量，还装有微米粉碎机、磁选机等设备。