[發明專利]節能的炭黑生產系統和方法在審

申請號：	202010771704.4	申請日：	2020-08-04
公開（公告）號：	CN111811288A	公開（公告）日：	2020-10-23
發明（設計）人：	高光彪;陳光;陳忠斌;毛永寶;李樹梅;趙子齊	申請（專利權）人：	朝陽黑貓伍興岐炭黑有限責任公司
主分類號：	F27D17/00	分類號：	F27D17/00;F22B1/18;F22G1/00;F22G7/00;C09C1/50
代理公司：	南昌華成聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 36126	代理人：	黃晶
地址：	122000 遼***	國省代碼：	遼寧;21
權利要求書：	查看更多	說明書：	查看更多
摘要：
搜索關鍵詞：	節能炭黑生產系統方法
鉆瓜網技術展會專利詞庫專利權人專利榜在售專利公布日期熱門專利

【說明書】：

本發明提供了一種節能的炭黑生產系統和方法。將高效換熱鍋爐嵌入設置在炭黑反應爐的急冷段和氣化段之間，利用高效換熱鍋爐降低炭黑煙氣的溫度，從而減少急冷水的用量，同時充分利用炭黑煙氣的熱量，達到節能效果。

技術領域

本發明涉及炭黑生產技術領域，具體涉及炭黑生產系統和炭黑生產方法。

背景技術

爐法是現有技術中常見的炭黑生產方法，一般采用由五段式反應爐、空氣預熱器、余熱鍋爐、原料油預熱器、袋濾器和炭黑精制系統組成的炭黑生產線。在生產炭黑時，經空氣預熱器預熱后的空氣進入反應爐并與燃料混合后在燃燒段燃燒，產生的1950℃左右的高溫氣體流經喉口，進入反應段；經原料油預熱器預熱后的原料油由設置在喉口段的原料油噴入口噴入，在喉口處經高速流經喉口的高溫氣流的剪切霧化后進入反應段，在高溫氣體中進行裂解生成炭黑，生成的炭黑懸浮在煙氣中流向急冷段；懸浮著炭黑的煙氣在急冷段與給入的一次急冷水迅速混合，流向氣化段，在氣化段水吸收高溫煙氣熱能汽化，煙氣迅速降溫冷卻，使炭黑尾氣冷卻到1000℃以下(此溫度為一次急冷溫度)；終止炭黑的反應；冷卻到1000℃以下后的懸浮著炭黑的煙氣依次進入空氣預熱器、余熱鍋爐、原料油預熱器進行換熱，懸浮著炭黑的煙氣持續得到冷卻，并通過二次急冷水控制在280℃左右進入袋濾器進行炭黑與煙氣的分離；分離出的炭黑進入到后部的炭黑精制系統，煙氣(炭黑行業將分離出炭黑后的煙氣稱為尾氣)送到尾氣鍋爐燃燒，生產蒸汽供汽輪機發電。

在現有的炭黑生產技術中，雖然使用了空氣預熱器、余熱鍋爐、原料油預熱器等在線余熱利用的節能裝置，但在炭黑反應結束時還是用了大量的急冷水來冷卻炭黑煙氣，并且在現有工藝技術的束縛下，炭黑煙氣在進入空氣預熱器前需冷卻到1000℃以下，使這部分熱量白白浪費，同時還消耗大量的水資源。

發明內容

為了節約炭黑生產過程中消耗的能源，本發明提供一種節能的炭黑生產系統和方法。

本發明的第一方面，提供了一種節能的炭黑生產系統，它包括：

炭黑反應爐，所述炭黑反應爐包括燃燒段、喉口段、反應段、急冷段和氣化段；

高效換熱鍋爐，所述高效換熱鍋爐嵌入設置在所述炭黑反應爐的急冷段和氣化段之間，所述高效換熱鍋爐的熱源入口與所述炭黑反應爐的急冷段連接，所述高效換熱器的熱源出口與所述炭黑反應爐的氣化段連接；

空氣預熱器，所述空氣預熱器的熱源入口與所述炭黑反應爐的氣化段連接；

蒸汽過熱器，所述蒸汽過熱器的熱源入口與所述空氣預熱器的熱源出口連接，所述蒸汽過熱器的冷源入口與所述高效換熱鍋爐的冷源出口連接；

余熱鍋爐，所述余熱鍋爐的熱源入口與所述蒸汽過熱器的熱源出口通過管道連接；

原料油預熱器，所述原料油預熱器的熱源入口與所述余熱鍋爐的熱源出口通過管道連接；

其中，所述空氣預熱器的空氣出口與所述炭黑反應爐的空氣入口通過管道連接，所述原料油預熱器的原料油出口與設置在所述炭黑反應爐的喉口段的原料油噴入口通過管道連接。

進一步地，所述原料油預熱器的熱源出口連接有管道，所述管道上設有二次急冷水入口。