[發明專利]一種新型炭黑急冷裝置及系統

有效

• 申請號: 202010136317.3
• 申請日: 2020-03-02
• 公開（公告）號: CN111303669B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 袁俊飛;陳忠斌;楊紹俊;王小濤;曹迎峰
• 申請（專利權）人: 唐山黑貓炭黑有限責任公司
• 主分類號: C09C1/50
• 分類號: C09C1/50;F25B19/04
• 代理公司: 北京睿博行遠知識產權代理有限公司 11297
• 代理人: 龔家驊

本發明公開了一種新型炭黑急冷裝置及系統，涉及炭黑煙氣的急冷裝置技術領域。包括第一管、第二管、第三管、直角噴頭、連接件、卡件、壓件及密封裝置，第一管與第二管之間設有冷卻水，第二管與第三管之間通有冷卻氣體，直角噴頭連接在第三管上，連接件將第二管與卡件連接，卡件內設有密封裝置，卡件與壓件卡接使密封裝置將第二管與第三管之間的縫隙密封。本發明結構簡單，可為反應爐急冷段截面中心區域提供霧化狀的急冷水，增加反應爐急冷段截面的急冷水霧化面積，使炭黑反應終止得更加均勻和徹底，可提高炭黑產品質量和收率，本發明還能調整燃燒室和反應室的壓差，改善炭黑的吸油值和著色強度。

技術領域

本發明涉及炭黑煙氣的急冷裝置技術領域。

背景技術

油爐法炭黑是由烴類化合物經不完全燃燒和裂解生成的。炭黑生產的反應裝置為反應爐，主要分為燃燒段、喉口段、反應段、急冷段、氣化停留段。燃料在燃燒段燃燒生成高溫煙氣，為炭黑裂解反應提供能量，喉口段為原料注入段，反應段是炭黑不完全燃燒和裂解的區域、在反應段后部的急冷段，通過噴水汽化降溫終止炭黑生產反應(炭黑在此階段進行表面氧化反3應)，汽化停留段為炭黑煙氣形成區。現有技術中，如圖4和圖5所示，急冷水槍插入口設置分為五排并均勻分布在急冷段上，每排設4支或以上急冷水槍插入口，目的是盡可能在工藝選定的某一截面噴入工藝要求的急冷水量，將高溫炭黑煙氣迅速冷卻，充分并有效地終止反應，使后續無炭黑的副反應發生，減少炭黑的表面粗糙度，提高炭黑的表面活性、質量和收率，降低原料油的消耗，但通過研究觀察發現，反應爐急冷段截面中心區域較大面積沒有霧化水，這樣會導致炭黑終止反應不均勻不徹底，有部分炭黑仍然在發生副反應。此外，炭黑吸油值和著色強度是衡量炭黑質量非常關鍵的兩個重要指標，燃燒室與反應室的壓差對炭黑的吸油值和著色強度有重要影響，傳統技術是通過改變喉管直徑來調整壓差來改善炭黑的吸油值和著色強度，但是改變喉管直徑非常麻煩，費時，費力，改造成本大，因此如何方便調整燃燒室與反應室的壓差，使其適應多品種炭黑產品的生產，且有利于炭黑吸油值和著色強度的調整和控制是現實生產亟待解決的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種新型炭黑急冷裝置及系統，可將新型炭黑裝置伸入反應爐急冷段的中心區域，軸向噴入急冷水，大大增加反應爐急冷段截面的急冷霧化水與炭黑煙氣接觸面積，使炭黑終止反應更加均勻徹底，并可以調整燃燒室和反應室壓差，提高炭黑質量，提高炭黑收率。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：一種新型炭黑急冷裝置，包括第一管，在第一管前后兩末端分別設有一個第一堵頭，兩個第一堵頭分別為圓環狀，圓環的外緣與第一管連接，圓環的內緣與第二管的外壁連接，第二管穿過第一管中心并與兩端封堵的第一堵頭形成兩端封閉的套管結構，所述第二管的后端伸出第一管的后端堵頭一定長度。在第一管與第二管之間沿第一管長度方向設有兩個隔板，所述隔板一端與第一管后端連接的第一堵頭相連，另一端與第一管前端另一個第一堵頭隔有一段距離，兩個隔板將第一管內壁與第二管外壁之間的空間分隔為一端相連的兩個空腔，所述第一管靠近后端連接有進水管和出水管，所述進水管與出水管分別對應連接第一管與第二管之間的兩個空腔，所述進水管與外部水源連接；

在所述第二管內部中心設有第三管，在所述第二管的內壁上設有支撐，所述第三管前端穿過支撐與第二管前端平齊，所述第二管后端內部設有第二堵頭，所述第二堵頭為圓環狀，圓環的外緣與第二管連接，圓環的內緣尺寸大于第三管外徑，第三管穿過第二管中心并形成套管結構。所述第二管的后端與連接件的前端相連接，連接/

件的后端連接卡件的前端，卡件的后端卡接壓件；所述卡件內部為空腔結構，里面設有密封裝置；所述第三管后端從所述卡件與壓件中心穿過并伸出與外部水源連接；在所述第二管上靠近后端設有進氣管，進氣管與外部氣源連接；

在所述第三管的前端內壁上連接有直角噴頭，直角噴頭設有若干噴水孔。

優選地，所述第一管為圓管，在所述第一管一端的外壁設有外螺紋，所述第一堵頭為鋼板，第一堵頭焊接連接第一管和第二管。