[發明專利]用于雙鹽復分解法制備白炭黑的多功能交變載荷反應釜

在審

• 申請號: 201810593804.5
• 申請日: 2018-06-11
• 公開（公告）號: CN110575801A
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發明（設計）人: 湯廣斌;王恩偉;李冬;鄭強
• 申請（專利權）人: 河南駿化發展股份有限公司;湯廣斌
• 主分類號: B01J19/18
• 分類號: B01J19/18;B01J4/00;C01B33/12
• 代理公司: 11014 北京恒和頓知識產權代理有限公司
• 代理人: 揭玉斌

本發明涉及用于雙鹽復分解法制備白炭黑的多功能交變載荷反應釜，包含反應物料高效均布裝置、自動攪拌裝置、加熱裝置、冷卻裝置、自動清洗裝置，交變載荷負壓蒸發裝置、快速卸料裝置，利用特殊結構噴頭實現雙鹽和水玻璃溶液的高效均布接觸，自動攪拌裝置保證了反應的均勻性，通過反應釜的加熱和冷卻裝置實現反應體系的穩定性，根據反應體系PH值的變化調整交變載荷負壓蒸發裝置保證反應過程PH值的穩定性，反應結束后料液自動快速卸料進入壓濾系統，同時利用反應釜內部的自動清洗裝置清洗反應釜內壁及攪拌裝置，清洗液與料液一同進入壓濾系統，解決了白炭黑生產過程中頻繁加減酸液調節體系PH值的難題，同時大幅提高了雙鹽復分解法白炭黑生產工藝的穩定性及裝置的自動化水平，有助于提高沉淀法白炭黑的產品品質。

技術領域

本發明屬于沉淀法制備白炭黑技術領域，具體涉及一種雙鹽復分解法制備白炭黑的多功能交變載荷反應釜，該反應釜解決了白炭黑生產過程中頻繁加減酸液調節體系PH值的難題，同時大幅提高了雙鹽復分解法白炭黑生產工藝的穩定性及裝置的自動化水平，有助于提高沉淀法白炭黑的產品品質。

背景技術

白炭黑按生產方法大體分為氣相法白炭黑和沉淀法白炭黑。氣相法白炭黑常態下為白色無定形絮狀半透明固體膠狀納米粒子，但制備工藝復雜，設備投資較高。目前白炭黑的工業化生產路線大多為沉淀法，沉淀法白炭黑是指以硫酸、鹽酸、雙鹽與水玻璃為基本原料生產的二氧化硅。

沉淀法白炭黑的制備體系對溫度、PH值要求較高，采用雙鹽與水玻璃為原料制備白炭黑的工藝過程為放熱反應，同時產生揮發性氣氨，傳統生產方法受限于設備原因自動化程度較低，反應液均布程度差，加熱、冷卻、清洗沒有實現自動化，同時為了保證體系PH值的穩定性，需向反應體系中頻繁加減酸液，由此導致白炭黑產品中羥基雜質較高，白炭黑產品品質較低，同時也增加了白炭黑濾液的處理難度。

發明內容

開發具有多功能、自動化的雙鹽復分解法白碳黑反應釜，實現反應體系的穩定性，減少反應體系酸液的添加，進而提高白炭黑產品質量、降低白炭黑生產成本是白炭黑生產廠家亟待解決的問題。

本發明旨在提供一種多功能的，可實現自動化操作的雙鹽復分解法白炭黑制備的多功能交變載荷反應釜。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是，用于雙鹽復分解法制備白炭黑的多功能交變載荷反應釜，由反應釜本體和反應釜附屬裝置組成，反應釜本體包含反應物料高效均布裝置、自動攪拌裝置、加熱裝置、冷卻裝置、自動清洗裝置、在線PH值檢測儀。反應釜附屬裝置包含交變載荷負壓蒸發裝置、快速卸料裝置。

所述的雙鹽為硫酸銨、硝酸銨、磷酸銨等。

所述交變載荷負壓蒸發裝置由真空泵和氣氨回收冷卻器組成。

所述快速卸料裝置由卸料閥和離心泵組成。

所述反應物料高效均布裝置利用特殊結構噴頭實現雙鹽和水玻璃溶液的高效均布接觸，自動攪拌裝置用于保證反應的均勻性，通過反應釜的加熱、冷卻裝置保證反應體系的溫度穩定。交變載荷負壓蒸發裝置與在線PH值檢測儀實現聯動，根據反應體系PH值的變化，通過交變載荷負壓蒸發裝置控制反應釜內壓力，保證反應體系內PH值的穩定性。反應結束后料液快速卸料進入壓濾系統，同時利用反應釜內部的自動清洗裝置清洗反應釜內壁及攪拌裝置，清洗液與料液一同進入壓濾系統。

利用上述多功能交變載荷反應釜制備白炭黑的工藝，包含以下步驟：反應物料經高效均布裝置進入反應釜，通過反應釜的加熱和冷卻裝置保證反應體系溫度的穩定性，攪拌裝置保證物料反應的均勻性，調整交變載荷負壓蒸發裝置，控制反應釜內壓力，反應結束后通過冷卻裝置程序化降溫，成品溶液通過反應釜下部的快速卸料裝置直接進入壓濾系統得到白炭黑濾餅，利用自動清洗裝置對反應釜內部進行自動化清洗，清洗液一并進入壓濾機回收部分白炭黑。

所述原料均布裝置由兩條管線組成，管線上設置特殊結構的噴頭，使得物料霧化接觸。噴頭直徑0.2-1.2mm，每個原料管線噴頭數量為1-10個。