[发明专利]碳黑的节能制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种碳黑的制造方法，具体来说，本发明涉及一种能耗低、设 备简化的新型碳黑的制造方法。

背景技术

现有的碳黑制造上，首先是以：适当含有氧气的气体(如：空气)、燃料(如： 天然气、燃油)、原料油及其他添加物为原料，送入反应器内，并在反应器内使 原料油经热转换成为碳黑及气相副产物。

再以水注入反应器中，使反应过程冷却降温至低于摄氏1093度以下，以停 止反应。另行将所生成且含有小于0.5微米碳黑颗粒的烟道气，输送进入一内部 具有能源回收装置的设备(如：空气预热器)，使之冷却降温至约摄氏538度。再 经原料油预热器及二次急冷(COOLING TOWER)等其他装置，使烟道气在进入 主过滤集尘器前的温度降至约摄氏260度。且进入主过滤集尘器的烟道气温度 愈高，主过滤集尘器的使用寿命将会愈短。

其次，经主过滤集尘器，将主产物碳黑及副产物尾气予以分离，其中碳黑 的表面积范围是自8m²/gm至300m²/gm。而邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的吸收 范围则从50cc/100g到200cc/100g。且燃烧反应所产生的尾气具有高水份含 量，湿热值范围则是介于50BTU/CF至150BTU/CF之间。有时这些气体会被 当作燃料使用，且燃烧产生的热可用于制造蒸汽的锅炉，或提供热量给旋转式 及流动式等型式的碳黑干燥器，供干燥碳黑之用或作为其他的用途。而且在许 多工厂中，产出的蒸汽可利用汽电共生设备，以产生电力。

然后，将主过滤集尘器收集的碳黑，凭借空气输送方式输送到制粒区，此 时碳黑是呈干燥松散的型态短暂储存在一储槽中。至此碳黑被送入制粒机中， 同时添加入适量的水及添加剂(如：糖蜜或木质素)，而所形成的碳黑颗粒经机械 成型成直径约为1毫米或碳黑粒子104倍的碳黑颗粒，含水量的重量比在30％- 65％之间。随后将之导入一旋转式或流动床(FLUID BED)干燥器中，利用外界提 供的热能将水份去除，而含有蒸发水份的气流，则由干燥器排出并加以过滤。 且湿碳黑颗粒去除水份所需的热量，正常是由尾气、天然气或燃油及空气在燃 烧炉中燃烧所提供，通常此热气流是在干燥筒及干燥器火箱(FIRE BOX)内循环， 此热气流或部份气流被用来将干燥器释出的水气送至第二过滤器(SECOND FLLTER)。

最后将由干燥器中干燥后的碳黑采用立式斗提机、螺旋输送机、皮带式或 气动式输送机等一系列的输送设备，输送至成品储槽中。且碳黑在由干燥器输 送至成品储槽的过程中，通常会经过筛网及磁性分离机，过滤杂质及磁性物质， 以利储槽中的碳黑可进一步输送至包装设备。

然而，前述现有的碳黑制造方法，其不仅在冷却过程中的耗水量甚为可观， 且干燥过程中需利用燃烧废气、天然气或油料，以提供所需的热源，因此颇为 浪费能源，间接提高了生产成本，明显存有待改进之处。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于：提供一种碳黑的节能制造方法， 是一种节约能源、减少耗水量，更可降低生产设备的工程及维修费用，进而降 低生产成本的碳黑节能制造方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种碳黑的节能制造方法，其特征在于，其包含下列步骤：

a.将碳氢原料油注入反应器内；

b.将碳氢原料油在反应器内进行不完全燃烧，以形成含有碳黑粒子及可燃 烧气体的烟道气产物；

c.将含有碳黑粒子及可燃烧气体的烟道气予以急骤冷却，以终止反应；

d.使烟道气经过一集尘设备，以收集一部分的碳黑粒子；

e.再将含有碳黑粒子及可燃烧气体的烟道气分流成两道；

f.分流后其中一道烟道气在低于主过滤集尘器操作上限温度的温度下，将 碳黑粒子与副产物尾气分离；

g.将分离后的碳黑粒子输送至制粒区，与水混合，以制成湿碳黑颗粒；

h.将湿碳黑颗粒与分流出的另一道烟道气进行表面直接接触，以干燥湿碳 黑颗粒，而制作出碳黑。

优选的实施方案中，烟道气分流后，每道烟道气的温度至少在摄氏370度 以上。

优选的实施方案中，干燥湿碳黑颗粒用的烟道气然后回流到主过滤集尘器 内，以供回收碳黑粒子。

与现有技术相比较，本发明具有的有益效果是：