一种低碳高效生产炭黑的方法与流程

1.本技术涉及炭黑生产技术领域，尤其是涉及一种低碳高效生产炭黑的方法。


背景技术：

2.炭黑，是一种无定形碳，轻、松而极细的黑色粉末，是含碳物质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，炭黑的结构性是以炭黑粒子间聚成链状或葡萄状的程度来表示的，由凝聚体的尺寸、形态和每一凝聚体中的粒子数量构成的凝聚体组成的炭黑称为高结构炭黑，炭黑产品在实际应用过程中，一般多用在橡胶加工中，加入橡胶中作补强剂和填料来使用。
3.专利网公开号cn114646192b公开了一种炉法炭黑的生产装置及使用方法，包括t字形加工箱体，t字形加工箱体上设有鼓风装置和加油箱体，t字形加工箱体的内部上设有加工腔体一、加工腔体二、加工腔体三和加工腔体四，加工腔体一内部设有竖直密闭隔板一，且密闭隔板一将加工腔体一分成第一腔体段和第二腔体段，第一腔体段和第二腔体段的体积相等，第二腔体段的内部上设有横向隔板一，横向隔板一将第二腔体段分成第三腔体段和第四腔体段；有益效果是：结构紧凑、减轻工人工作强度、提高结粒的效率。
4.以上申请在进行炭黑的生产过程中，加工步骤比较繁琐，相应地无法保证炭黑生产过程中的生产效率，另外此生产方法中，直接将原料油向反应单元内部添加，而并未对原料油进行前期预处理，从而难以保证原料油在进行燃烧后的生产质量，故在此提出一种一种低碳高效生产炭黑的方法来解决上述问题。


技术实现要素：

5.为了解决上述提出的问题，本技术提供一种低碳高效生产炭黑的方法。
6.本技术提供的一种低碳高效生产炭黑的方法采用如下的技术方案：
7.一种低碳高效生产炭黑的方法，包括以下步骤：
8.s1、原料油输送
9.将原料油投入储油装置中进行储存，并在灌输过程中对原料油进行过滤除杂，生产工作开始后将原料油向反应装置中进行输送，并且在输送过程中将原料油预热到250摄氏度至320摄氏度；
10.s2、燃烧反应
11.在步骤s1中的原料油输送至反应装置内部后，分别通过空气管道、天然气管道和添加剂输送管道将空气、天然气和添加剂输送至反应装置内部后，当添加剂与原料油混合后进行点火燃烧；
12.s3、急冷操作
13.当s2中的燃烧反应完成后，产生的炭黑烟气通过急冷管向炭黑收集装置内部输送，并且当炭黑烟气在急冷管内输送过程中，依次对其进行两次急冷水喷射，达到急冷目的；
14.s4、炭黑颗粒收集
15.炭黑烟气通过急冷管进入炭黑收集装置内部后，对炭黑烟气中的炭黑颗粒进行过滤收集；
16.所述步骤s1中的储油装置包括储油罐，所述反应装置设置于储油罐一侧，所述储油罐一侧固定连接有预热管，所述预热管一端与反应装置一侧固定连接，所述步骤s4中的炭黑收集装置包括箱体，所述箱体设置于反应装置另一侧，所述步骤s3中的急冷管设置于反应装置一侧，所述急冷管与反应装置固定连接，所述急冷管另一端固定连接于箱体一侧。
17.通过采用上述技术方案，在对原料油向储油装置内部进行灌输的过程中，对原料油进行过滤除杂，可保证原料油的纯净度，避免杂质对后续原料油燃烧进程造成不利影响。
18.优选的，原料油输送过程中在预热管内部得到预热，当原料油在反应装置燃烧时，需要达到1650摄氏度至1900摄氏度的燃烧温度，其中原料油为石油原料。
19.通过采用上述技术方案，原料油进行预热有利于在进行燃烧时，能够更加快速达到最佳燃烧温度。
20.优选的，所述空气管道、天然气管道和添加剂输送管道均固定连接于反应装置顶部，所述空气在进入反应装置之前需要进行预热温度至450摄氏度至600摄氏度之间，其中添加剂为溴化锂溶液。
21.通过采用上述技术方案，在原料油燃烧过程中，向内部进行溴化锂溶液的添加，有利于高效吸收燃烧所产生的蒸汽。
22.优选的，炭黑烟气在经过急冷管传输时，第一次喷射急冷水使炭黑烟气温度降至780摄氏度至700摄氏度，第二次喷射急冷水使温度进一步降低至220摄氏度至150摄氏度。
23.通过采用上述技术方案，通过两次喷射急冷水的方式来促使炭黑烟气能够快速进行冷却降温，相应的降温效果更好。
24.优选的，所述储油罐内部固定连接有用于过滤原料油中杂质的过滤机构，所述箱体内部固定连接有对炭黑烟气中的炭黑颗粒进行收集的收集机构，所述过滤机构包括过滤筒，所述过滤筒设置于储油罐内部，所述储油罐顶部固定连接有进油管，所述储油罐内腔顶部固定连接有环形板，所述储油罐设置于环形板底部，且储油罐延伸入环形板内部并与环形板转动连接，所述过滤筒内腔底部固定连接有锥形板。
25.通过采用上述技术方案，过滤机构来具体执行对原料油灌输过程中的过滤功能，过滤筒上开设有空滤孔槽，用于支持原料油排出以及杂质的截留功能，而收集机构则用于收集炭黑烟气中的炭黑物质。
26.优选的，储油罐顶部设置有转动杆，转动杆贯穿储油罐顶部并与储油罐通过轴承连接，所述转动杆底部固定连接有齿轮，过滤筒外部固定连接有齿圈，所述齿轮设置于齿圈一侧，所述齿轮与齿圈相啮合，储油罐顶部开设有开口，所述过滤筒内部设置有清理框，所述清理框外侧壁与过滤筒内腔壁相接触，所述清理框一侧壁与锥形板外侧壁相贴合，所述清理框内侧固定连接有推拉板，所述推拉板贯穿开口并延伸出储油罐外部。
27.通过采用上述技术方案，齿轮转动后可带动齿圈转动，随后齿圈带动过滤筒进行转动，过滤筒在转动过程中，清理框可对过滤筒内部残留的杂质进行刮除。
28.优选的，开口顶部设置有挡板，挡板底部与储油罐顶部相贴合，储油罐顶部固定连接有两个轨道板，两个轨道板分别设置于挡板前后两侧，轨道板上开设有限位槽，挡板前后
两侧均固定连接有限位块，所述限位块贯穿限位槽并与限位槽相匹配。
29.通过采用上述技术方案，限位块可以在限位槽内部灵活移动，挡板则可以对开口进行密封遮挡。
30.优选的，所述挡板顶部固定连接有两个l形板，所述轨道板顶部开设有两个插孔，所述l形板顶部设置有螺纹定位杆，所述螺纹定位杆贯穿l形板顶部并延伸入其中一个插孔内部，螺纹定位杆与l形板通过螺纹连接。
31.通过采用上述技术方案，螺纹定位杆转动后插入插孔内部后，挡板获得定位不可移动。
32.优选的，所述收集机构包括放置框，所述放置框固定连接于箱体内部，箱体一侧固定连接有排气管，所述放置框内部设置有矩形板，所述矩形板与放置框相匹配，所述矩形板贯穿放置框顶部，箱体顶部开设有密封门，所述密封门与箱体通过合页连接。
33.通过采用上述技术方案，放置框可以对矩形板提供定位支持，避免放置框在箱体内部发生倾斜等情况，同时矩形板可通过密封门的方向进行取出。
34.优选的，所述矩形板一侧固定连接有圈板，矩形板一侧设置有过滤袋，过滤袋一侧固定连接有安装管，所述安装管依次贯穿矩形板和圈板，且安装管与圈板通过螺纹连接。
35.通过采用上述技术方案，当炭黑烟气进入箱体内部后，进入过滤袋中，过滤袋将炭黑烟气中的炭黑颗粒进行过滤，其余气体通过箱体一侧的排气管进行排出。
36.综上所述，本技术包括以下有益技术效果：
37.1、一种低碳高效生产炭黑的方法，在原料油向储油装置内部进行输送的过程中，对原料油进行过滤处理，以保证原料油内部的纯净度，避免杂质的存在会对后续原料油燃烧的进程造成不利影响，另外原料油在反应装置内部进行燃烧反应之前，分别对原料油和以及空气进行了预热，促使在反应的过程中能够快速达到最佳燃烧温度。
38.2、一种低碳高效生产炭黑的方法，在对炭黑烟气进行处理的过程中，烟气进入过滤袋中由过滤袋将炭黑烟气中的炭黑颗粒进行过滤，而剩余的气体则通过排气管排出，当整个工序完成后，打开密封门后可直接将矩形板从箱体内部取出，取出后转动安装管即可将安装管从矩形板上取下并对过滤袋中的黑炭颗粒进行倾倒，能够快速对炭黑颗粒进行收集，且操作简单，保证了处理效率。
附图说明
39.图1为本发明结构的示意图；
40.图2为本发明中储油罐的剖视结构图；
41.图3为图2中的a处放大图；
42.图4为本发明中清理框的结构示意图；
43.图5为本发明中箱体的剖视结构图；
44.图6为图5中的b处放大图。
45.附图标记说明：1、反应装置；2、空气管道；3、天然气管道；4、添加剂输送管道；5、急冷管；6、储油罐；7、预热管；8、箱体；9、过滤机构；91、过滤筒；92、进油管；93、环形板；94、锥形板；95、转动杆；96、齿轮；97、齿圈；98、清理框；99、推拉板；991、挡板；992、轨道板；993、限位块；994、l形板；995、螺纹定位杆；996、插孔；10、收集机构；101、放置框；102、矩形板；103、
排气管；104、密封门；105、圈板；106、过滤袋；107、安装管。
具体实施方式
46.以下结合附图1-6对本技术作进一步详细说明。
47.本技术公开一种低碳高效生产炭黑的方法。参照图1-6，一种低碳高效生产炭黑的方法，包括以下步骤：
48.s1、原料油输送
49.将原料油投入储油装置中进行储存，并在灌输过程中对原料油进行过滤除杂，生产工作开始后将原料油向反应装置1中进行输送，并且在输送过程中将原料油预热到250摄氏度至320摄氏度；
50.s2、燃烧反应
51.在步骤s1中的原料油输送至反应装置1内部后，分别通过空气管道2、天然气管道3和添加剂输送管道4将空气、天然气和添加剂输送至反应装置1内部后，当添加剂与原料油混合后进行点火燃烧；
52.s3、急冷操作
53.当s2中的燃烧反应完成后，产生的炭黑烟气通过急冷管5向炭黑收集装置内部输送，并且当炭黑烟气在急冷管5内输送过程中，依次对其进行两次急冷水喷射，达到急冷目的；
54.s4、炭黑颗粒收集
55.炭黑烟气通过急冷管5进入炭黑收集装置内部后，对炭黑烟气中的炭黑颗粒进行过滤收集；
56.步骤s1中的储油装置包括储油罐6，反应装置1设置于储油罐6一侧，储油罐6一侧固定连接有预热管7，预热管7一端与反应装置1一侧固定连接，步骤s4中的炭黑收集装置包括箱体8，箱体8设置于反应装置1另一侧，步骤s3中的急冷管5设置于反应装置1一侧，急冷管5与反应装置1固定连接，急冷管5另一端固定连接于箱体8一侧，在对原料油向储油装置内部进行灌输的过程中，对原料油进行过滤除杂，可保证原料油的纯净度，避免杂质对后续原料油燃烧进程造成不利影响；
57.原料油输送过程中在预热管7内部得到预热，当原料油在反应装置1燃烧时，需要达到1650摄氏度至1900摄氏度的燃烧温度，其中原料油为石油原料，原料油进行预热有利于在进行燃烧时，能够更加快速达到最佳燃烧温度，空气管道2、天然气管道3和添加剂输送管道4均固定连接于反应装置1顶部，空气在进入反应装置1之前需要进行预热温度至450摄氏度至600摄氏度之间，其中添加剂为溴化锂溶液，在原料油燃烧过程中，向内部进行溴化锂溶液的添加，有利于高效吸收燃烧所产生的蒸汽；
58.炭黑烟气在经过急冷管5传输时，第一次喷射急冷水使炭黑烟气温度降至780摄氏度至700摄氏度，第二次喷射急冷水使温度进一步降低至220摄氏度至150摄氏度，通过两次喷射急冷水的方式来促使炭黑烟气能够快速进行冷却降温，相应的降温效果更好；
59.储油罐6内部固定连接有用于过滤原料油中杂质的过滤机构9，箱体8内部固定连接有对炭黑烟气中的炭黑颗粒进行收集的收集机构10，过滤机构9包括过滤筒91，过滤筒91设置于储油罐6内部，储油罐6顶部固定连接有进油管92，储油罐6内腔顶部固定连接有环形
板93，储油罐6设置于环形板93底部，且储油罐6延伸入环形板93内部并与环形板93转动连接，过滤筒91内腔底部固定连接有锥形板94，过滤机构9来具体执行对原料油灌输过程中的过滤功能，过滤筒91上开设有空滤孔槽，用于支持原料油排出以及杂质的截留功能，而收集机构10则用于收集炭黑烟气中的炭黑物质；
60.储油罐6顶部设置有转动杆95，转动杆95贯穿储油罐6顶部并与储油罐6通过轴承连接，转动杆95底部固定连接有齿轮96，过滤筒91外部固定连接有齿圈97，齿轮96设置于齿圈97一侧，齿轮96与齿圈97相啮合，储油罐6顶部开设有开口，过滤筒91内部设置有清理框98，清理框98外侧壁与过滤筒91内腔壁相接触，清理框98一侧壁与锥形板94外侧壁相贴合，清理框98内侧固定连接有推拉板99，推拉板99贯穿开口并延伸出储油罐6外部，齿轮96转动后可带动齿圈97转动，随后齿圈97带动过滤筒91进行转动，过滤筒91在转动过程中，清理框98可对过滤筒91内部残留的杂质进行刮除；
61.开口顶部设置有挡板991，挡板991底部与储油罐6顶部相贴合，储油罐6顶部固定连接有两个轨道板992，两个轨道板992分别设置于挡板991前后两侧，轨道板992上开设有限位槽，挡板991前后两侧均固定连接有限位块993，限位块993贯穿限位槽并与限位槽相匹配，限位块993可以在限位槽内部灵活移动，挡板991则可以对开口进行密封遮挡；
62.挡板991顶部固定连接有两个l形板994，轨道板992顶部开设有两个插孔996，l形板994顶部设置有螺纹定位杆995，螺纹定位杆995贯穿l形板994顶部并延伸入其中一个插孔996内部，螺纹定位杆995与l形板994通过螺纹连接，螺纹定位杆995转动后插入插孔996内部后，挡板991获得定位不可移动；
63.收集机构10包括放置框101，放置框101固定连接于箱体8内部，箱体8一侧固定连接有排气管103，放置框101内部设置有矩形板102，矩形板102与放置框101相匹配，矩形板102贯穿放置框101顶部，箱体8顶部开设有密封门104，密封门104与箱体8通过合页连接，放置框101可以对矩形板102提供定位支持，避免放置框101在箱体8内部发生倾斜等情况，同时矩形板102可通过密封门104的方向进行取出；
64.矩形板102一侧固定连接有圈板105，矩形板102一侧设置有过滤袋106，过滤袋106一侧固定连接有安装管107，安装管107依次贯穿矩形板102和圈板105，且安装管107与圈板105通过螺纹连接，当炭黑烟气进入箱体8内部后，进入过滤袋106中，过滤袋106将炭黑烟气中的炭黑颗粒进行过滤，其余气体通过箱体8一侧的排气管103进行排出；
65.具体地在过滤机构9对原料油中的杂质进行过滤时，原料油通过进油管92进入储油罐6内部的过滤筒91中，过滤筒91对原料油中的杂质进行过滤，得到过滤后的原料油进入储油罐6内部，可向反应装置1内部进行传输，在需要对过滤筒91内部截留的杂质进行清理时，转动螺纹定位杆995，当螺纹定位杆995离开插孔996内部后，可以对挡板991进行推动，此时将挡板991向一侧推动至不对开口进行遮挡后，将螺纹定位杆995旋拧至原理进料管一侧的另一个插孔996内部，此时挡板991得到定位；
66.随后将清理框98通过开口插入过滤筒91内部，随后将转动杆95进行转动，转动杆95带动齿轮96转动，齿轮96带动齿圈97转动，齿圈97带动过滤筒91转动，在过滤筒91转动的过程中，清理框98在过滤筒91内部保持静止，则随着过滤筒91的转动，清理框98可以将过滤筒91内部的杂质铲起并进行收集，使用者将清理框98拉出即可对杂质进行处理；
67.当收集机构10对炭黑烟气中的炭黑颗粒进行收集时，烟气进入过滤袋106中由过
滤袋106将炭黑烟气中的炭黑颗粒进行过滤，而剩余的气体则通过排气管103排出，当整个工序完成后，打开密封门104后可直接将矩形板102从箱体8内部取出，取出后转动安装管107即可将安装管107从矩形板102上取下并对过滤袋106中的黑炭颗粒进行倾倒。
68.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。