[發明專利]分離石灰氮中炭黑的系統和方法

在審

• 申請號: 201710449131.1
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN107189497A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 鞏志堅;溫雨鑫;丁力;陳峨;遠忠森;喻善均;郭文林;吳道洪;劉迎立
• 申請（專利權）人: 神霧科技集團股份有限公司
• 主分類號: C09C1/48
• 分類號: C09C1/48;C05C7/00;C01B32/05
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 趙天月

技術領域

本發明屬于化工領域，具體而言，涉及分離石灰氮中炭黑的系統和方法。

背景技術

石灰氮是重要氮肥之一，相較其它氮肥有其獨特優勢，市場前景很好。石灰氮在工業上又是重要化工原料，主要用于雙氰胺和硫胍等產品的生產。石灰氮(氰氨化鈣)的生產原理是將磨碎的電石在1100-1200℃的溫度下進行氮化，生成氰氨化鈣，反應式為CaC₂+N₂＝CaCN₂+C(可逆反應)，工業碳化鈣到1000℃時，反應的速度顯著的增大，而在1100℃時，反應劇烈地進行，氮化反應的進程隨溫度而變異。由于氮化反應是一個放熱反應，在高溫下反應速度的加快使反應熱大量的放出，更促使爐溫的提高。當溫度從1130℃升高至1200℃時，氮化條件開始惡化，氮化反應的逆反應速度加快。當溫度上升到1400℃以上時，反應成為不可逆反應，氰氨化鈣會按反應式CaCN₂＝Ca+C+N₂分解。

石灰氮生產過程中無論正反應還是副反應均生成炭黑，若不計石灰氮生產過程石灰氮分解生成的炭黑量，理論上每噸石灰氮富產150公斤炭黑，目前石灰氮生產過程并沒有分離提取這部分炭黑，而是混入石灰氮產品中銷售，不但損失有價值產品，而且降低了石灰氮產品有效成分。因此，有必要研究一種石灰氮生產過程炭黑分離方法。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出分離石灰氮中炭黑的系統和方法，通過采用本發明分離石灰氮中炭黑的系統和方法不僅可以效地分離出石灰氮生產過程中副產的炭黑，顯著提高石灰氮產品的品質，同時還可以進一步對分離出的炭黑進行提純，得到高附加值的精制炭黑，進而提高生產石灰氮產品的附加產值。

根據本發明的一個方面，本發明提出了一種分離石灰氮中炭黑的系統，包括：

石灰氮粉碎機，所述石灰氮粉碎機具有粗石灰氮入口和粗石灰氮粉出口；

石灰氮粉儲槽，所述石灰氮粉儲槽與所述粗石灰氮粉出口相連；

石灰氮粉輸送罐，所述石灰氮粉輸送罐通過石灰氮粉螺旋輸送機與所述石灰氮粉儲槽相連；

多級旋風分離器，所述多級旋風分離器具有第一粗石灰氮粉入口、第一精制石灰氮出口和第一粗炭黑出口，所述第一粗石灰氮粉入口與所述石灰氮粉輸送罐相連；

旋風收集器，所述旋風收集器具有第一粗炭黑入口、第二精制石灰氮出口和第二粗炭黑出口，所述第一粗炭黑入口與所述第一粗炭黑出口相連；

精制石灰氮儲罐，所述精制石灰氮儲罐分別與所述第一精制石灰氮出口和所述第二精制石灰氮出口相連；

氣固分離器，所述氣固分離器與所述旋風收集器的第二粗炭黑出口相連；

粗炭黑儲罐，所述粗炭黑儲罐與所述氣固分離器相連；

攪拌槽，所述攪拌槽具有粗炭黑入口、水入口和粗炭黑漿液出口，所述粗炭黑入口通過粗炭黑螺旋輸送機與所述粗炭黑儲罐相連；

旋液分離器，所述旋液分離器具有粗炭黑漿液入口、溢流漿液出口和底流漿液出口，所述粗炭黑漿液入口通過泥漿泵與所述粗炭黑漿液出口相連；

真空過濾器，所述真空過濾器具有溢流漿液入口、精制炭黑漿出口和濾液出口，所述溢流漿液入口與所述溢流漿液出口相連；以及

干燥器，所述干燥器具有精制炭黑漿入口和精制炭黑出口，所述精制炭黑漿入口與所述精制炭黑漿出口相連。

根據本發明實施例的分離石灰氮中炭黑的系統，首先利用石灰氮粉碎機對石灰氮進行破碎得到石灰氮粉，并通過多級旋風分離器、旋風收集器以及氣固分離器對石灰氮粉進行干法分離，得到精制石灰氮和粗炭黑，然后通過攪拌槽和旋液分離器對粗炭黑進行濕法分離，得到精制炭黑漿，最后通過真空過濾器和干燥器對精制炭黑漿進行過濾和烘干處理，最終得到精制炭黑。由此，通過采用本發明分離石灰氮中炭黑的系統不僅可以效地分離出石灰氮生產過程中副產的炭黑，顯著提高石灰氮產品的品質，同時還可以進一步對分離出的炭黑進行提純，得到高附加值的精制炭黑，進而提高生產石灰氮產品的附加產值。

另外，根據本發明上述實施例的分離石灰氮中炭黑的系統還可以具有如下附加的技術特征：