炭黑反应装置的制作方法

1.本实用新型属于炭黑生产技术领域，具体是一种炭黑反应装置。


背景技术：

2.炭黑(英文名：carbon black)是一种无定形碳。轻、松而极细的黑色粉末，表面积非常大，是含碳物质(煤、天然气、重油、燃料油等)在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物。
3.cn206457448u公开了一种炭黑工艺系统，该炭黑工艺系统包括反应室及空气预热器，反应室入口到出口依次为反应段、急冷段和停留段；空气预热器与反应室的出口连通，从而对反应室排出的高温的烟气中热量进行回收。由于烟气中的炭黑粉尘是纳米级的粉体，具有很高的附着性，空气预热器在长时间使用后，会逐渐在换热管的内壁附着一层炭黑，随着炭黑层的越来越厚，换热管的热传导效率会越来越低，换热性能越来越差。目前一般处理方法是停车人工清洗，当这样方式人工劳动强度大，且需要清理时间长严重影响生产效率。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供了一种炭黑反应装置，用以解决现有空气预热器的换热管内壁附着炭黑粉尘难清除的技术问题。
5.本实用新型采用的技术方案是：
6.本实用新型提供了一种炭黑反应装置，所述炭黑反应装置的出气口与空气预热器的进气口连接，所述炭黑反应装置上设有颗粒炭黑喷入机构，所述颗粒炭黑喷入机构用于将颗粒炭黑喷入所述炭黑反应装置中；
7.所述颗粒炭黑喷入机构包括第一存储件，所述第一存储件内存储有颗粒炭黑，所述第一存储件的出料口与所述炭黑反应装置连接，所述第一存储件上设有压缩空气接入口；
8.所述颗粒炭黑喷入机构包括送料风机，所述送料风机的出口与所述炭黑反应装置连接，所述送料风机的进口与第二存储件连接，所述第二存储件内存储有颗粒炭黑。
9.作为上述炭黑反应装置的优选方案，所述第一存储件的出料口通过第一送料管与所述炭黑反应装置连接，所述第一送料管上设有第一阀门。
10.作为上述炭黑反应装置的优选方案，所述送料风机的出口通过第二送料管与所述炭黑反应装置连接，所述第二送料管上设有第二阀门。
11.作为上述炭黑反应装置的优选方案，所述炭黑反应装置包括第一急冷段和第一停留段，所述颗粒炭黑喷入机构用于将颗粒炭黑喷入所述第一停留段中。
12.作为上述炭黑反应装置的优选方案，所述颗粒炭黑喷入机构与所述空气预热器之间的距离大于等于第一预设距离。
13.作为上述炭黑反应装置的优选方案，所述炭黑反应装置包括第二急冷段和第二停
留段，所述颗粒炭黑喷入机构用于将颗粒炭黑喷入所述第二急冷段中。
14.作为上述炭黑反应装置的优选方案，所述颗粒炭黑喷入机构与所述空气预热器之间的距离大于等于第二预设距离。
15.综上所述，本实用新型的有益效果如下：
16.本实用新型的炭黑反应装置中，颗粒炭黑喷入机构用于将颗粒炭黑喷入炭黑反应装置中，随后颗粒炭黑随着烟气通过炭黑反应装置的出气进入空气预热器的进气口；颗粒炭黑进入空气预热器后，颗粒炭黑撞击附着在换热管内壁上的炭黑粉尘从而使炭黑粉尘脱离，达到清洗换热管内壁的效果。
附图说明
17.图1为本实用新型实施例2中炭黑反应装置的结构示意图；
18.图2为本实用新型实施例3中炭黑反应装置的结构示意图；
19.图3为本实用新型实施例4中炭黑生产设备的结构示意图；
20.图4为本实用新型实施例5中炭黑生产设备的结构示意图。
21.附图标记说明：
22.1、颗粒炭黑喷入机构；11、第一存储件；12、压缩空气接入口；13、第一送料管；14、第一阀门；15、送料风机；16、第二存储件；17、第二送料管；18、第二阀门；2、炭黑反应装置；21、第一急冷段；22、第二急冷段；31、第一停留段；32、第二停留段；41、第一反应段；42、第二反应段；5、喉管段；6、燃烧室；7、配风器；8、空气预热器；
23.箭头x为炭黑反应装置中烟气的流通方向；α为送料管与烟气的流通方向之间的夹角；s1为第一预设距离；s2为第二预设距离。
具体实施方式
24.下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本实用新型，并不被配置为限定本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型更好的理解。
25.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
26.实施例1：
27.本实用新型实施例1公开了一种炭黑反应装置，炭黑反应装置的出气口与空气预热器的进气口连接，炭黑反应装置上设有颗粒炭黑喷入机构，颗粒炭黑喷入机构用于将颗
粒炭黑喷入炭黑反应装置中。
28.本实施例中颗粒炭黑喷入机构用于将颗粒炭黑喷入炭黑反应装置中，随后颗粒炭黑随着烟气通过炭黑反应装置的出气进入空气预热器的进气口；颗粒炭黑进入空气预热器后，颗粒炭黑撞击附着在换热管内壁上的炭黑粉尘从而使炭黑粉尘脱离，达到清洗换热管内壁的效果。
29.实施例2：
30.如图1所示，本实用新型实施例2公开了一种炭黑反应装置2，炭黑反应装置2的出气口与空气预热器8的进气口连接，炭黑反应装置2上设有颗粒炭黑喷入机构1。该颗粒炭黑喷入机构1包括第一存储件11，本实施例中第一存储件11可为第一储料仓，第一存储件11内存储有颗粒炭黑。第一存储件11的下端设有出料口，第一存储件11的出料口通过第一送料管13与炭黑反应装置2连接，第一送料管13上设有第一阀门14。第一存储件11的上端设有压缩空气接入口12，本实施例中压缩空气接入口12连接有正压风机，该正压风机通过压缩空气接入口12向第一存储件11内部提供正压空气，其中第一存储件11内的气压p1大于炭黑反应装置2中气体的气压p2。
31.本实施例的炭黑反应装置2工作时，用户打开第一阀门14，由于第一存储件11内的气压p1大于炭黑反应装置2中气体的气压p2，因此第一存储件11内的颗粒炭黑被喷入炭黑反应装置2中，随后颗粒炭黑随着烟气通过炭黑反应装置2的出气进入空气预热器8的进气口。颗粒炭黑进入空气预热器8后，颗粒炭黑撞击附着在换热管内壁上的炭黑粉尘从而使炭黑粉尘脱离，达到清洗换热管内壁的效果。
32.在其他实施例中也可通过在空气预热器8底部设置颗粒炭黑喷入机构1，通过颗粒炭黑喷入机构1直接将颗粒炭黑喷入空气预热器8内部，但该方案需要增加空气预热器8整体高度，从而提高了制造成本。同时相较将颗粒炭黑喷入空气预热器8内的方案，将颗粒炭黑喷入炭黑反应装置2的方案更早的将颗粒炭黑喷入，可以让颗粒炭黑分布的更加均匀，从而提高换热管内壁的清洗效果。
33.实施例3：
34.如图2所示，本实用新型实施例3公开了一种炭黑反应装置2，炭黑反应装置2的出气口与空气预热器8的进气口连接，炭黑反应装置2上设有颗粒炭黑喷入机构1。该颗粒炭黑喷入机构1包括送料风机15，送料风机15的出口通过第二送料管17与炭黑反应装置2连接，其中送料风机15产生的气压p3大于炭黑反应装置2中气体的气压p4；在第二送料管17上设有第二阀门18。送料风机15的进口与第二存储件16连接，第二存储件16内存储有颗粒炭黑，本实施例中第二存储件16可为第二储料仓。
35.本实施例的炭黑反应装置2工作时，用户打开第二阀门18并控制送料风机15开始工作，由于送料风机15产生的气压p3大于炭黑反应装置2中气体的气压p4，因此第二存储件16内的颗粒炭黑被送料风机15抽吸喷入炭黑反应装置2中，随后颗粒炭黑随着烟气通过炭黑反应装置2的出气进入空气预热器8的进气口。颗粒炭黑进入空气预热器8后，颗粒炭黑撞击附着在换热管内壁上的炭黑粉尘从而使炭黑粉尘脱离，达到清洗换热管内壁的效果。
36.实施例4：
37.如图3所示本实用新型实施例3公开了一种炭黑生产设备，该炭黑生产设备包括依次连接的配风器7、燃烧段、喉管段5、炭黑反应装置2和空气预热器8。本实施例中炭黑反应
装置2包括第一反应段41、第一急冷段21、第一停留段31和颗粒炭黑喷入机构1，炭黑生产设备中配风器7、燃烧段、喉管段5、第一反应段41、第一急冷段21、第一停留段31和空气预热器8依次连接。颗粒炭黑喷入机构1用于将颗粒炭黑喷入第一停留段31中，本实施例中颗粒炭黑喷入机构1可以为实施例1或实施例2中任一一种颗粒炭黑喷入机构1，本实施例的颗粒炭黑喷入机构中送料管(第一送料管或第二送料管)与烟气的流通方向之间的夹角α为30
°
至60
°
，优选α为45
°
。其中颗粒炭黑喷入机构1与空气预热器8之间的距离大于等于第一预设距离s1，本实施例中第一预设距离s1为10m。
38.实施例5：
39.如图4所示，本实用新型实施例4公开了一种炭黑生产设备，该炭黑生产设备包括依次连接的配风器7、燃烧段、喉管段5、炭黑反应装置2和空气预热器8。本实施例中炭黑反应装置2包括第二反应段42、第二急冷段22、第二停留段32和颗粒炭黑喷入机构1，炭黑生产设备中配风器7、燃烧段、喉管段5、第二反应段42、第二急冷段22、第二停留段32和空气预热器8依次连接。颗粒炭黑喷入机构1用于将颗粒炭黑喷入第二急冷段22中，本实施例中颗粒炭黑喷入机构1可以为实施例1或实施例2中任一一种颗粒炭黑喷入机构1，其中颗粒炭黑喷入机构1与空气预热器8之间的距离大于等于第二预设距离s2，本实施例中第二预设距离s2为10m。
40.以上对本实用新型所提供的炭黑反应装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。不应理解为对本实用新型的限制。