[发明专利]一种炭黑的制备装置及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种炭黑的制备装置及制备方法。

背景技术

炭黑是一种主要成分为无定形碳的轻、松而极细的黑色粉末，表面积非常大，范围从10-3000m2/g，是有机物（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（具有较大的粘附性）。炭黑的应用领域非常广泛，可作黑色染料，用于制造中国墨、油墨、油漆等，也用于做橡胶的补强剂，在工业领域有着重要的作用。

传统上，在炭黑生产工艺流程中，空气和燃料在反应炉中燃烧，原料经雾化后喷入燃烧的火焰中，经高温热解生成炭黑。炭黑悬浮于燃气中形成烟气。烟气经急冷后送空气预热器、油预热器进一步降温，经空气预热器降温后的烟气可再经后序换热器降温后送入袋滤器，分离出的炭黑送到造粒机中造粒，然后在干燥机中干燥；再经精处理后进入成品包装系统。

本申请人先前申请了一种炭黑分级装置（申请号201010608380.9）表述一种利用离心力从炭黑烟气中分离出焦粒的装置，可以大幅降低炭黑烟气中的焦粒，提高炭黑的品质，使其可以运用到导电炭黑、色素炭黑等领域。但是在炭黑烟气在炭黑分级装置内运动时，炭黑烟气内的细微焦粒容易甩出，让炭黑分级装置内壁和通槽上积碳，影响整个装置的运转。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供了一种炭黑的制备装置及制备方法，能够去除炭黑烟尘在炭黑分级装置内造成的积碳，不仅能提高设备的使用效率还能延长设置的使用寿命。解决了炭黑分级装置长时间使用后筒壁和通槽周围积碳严重造成炭黑烟尘流通不畅的问题。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种炭黑的制备装置，包括反应炉、空气预热器、油预热器和炭黑分级装置，所述的炭黑分级装置包括筒体，所述的筒体上设置有上通道和下通道，所述的筒体内设置有导流柱，所述的导流柱上螺旋设置有导流片，所述的导流片的侧端与所述筒体的内侧壁相接触，所述的筒体侧壁上设置有若干个通槽，所述的炭黑分级装置又包括有控制台，所述的控制台内设置有控制器，所述的导流柱内设置有低温存储箱、液体储存箱、空气压缩机、若干个喷枪，所述的导流柱外侧壁设置有若干个通孔，所述的通孔与所述的喷枪相配合，所述的筒体顶端设置有环形中空管，所述的环形中空管上设置有若干个甲喷嘴，所述的环形中空管外接有外部存储箱和加压器，所述的导流片侧端设置有若干个可折叠的折叠片，所述的筒体底部设置有收集盒，所述的收集盒内设置有过滤装置，所述的收集盒上设置有密封盖板，所述的密封盖板与所述的导流片最低端相配合，所述的下通道上设置有电动门。

炭黑分级装置的工作流程为：炭黑烟尘从下通道进入筒体内，炭黑烟尘沿着螺旋状的导流片螺旋上升，在炭黑烟尘螺旋上升的过程中，炭黑烟尘在离心力的作用下较大颗粒的炭黑粉尘在通过筒体内侧壁通槽时被甩出，较小颗粒的炭黑粉尘从筒体顶部的上通道逸出。在炭黑烟尘流通在炭黑分级装置内时，筒体内侧壁和通槽附近非常容易积碳，当积碳道一定程度后就会影响整个炭黑分级装置的工作效率减少炭黑分级装置的使用寿命。

当炭黑分级装置内积碳影响工作后，停止炭黑分级装置的工作，打开收集盒上的密封盖板，同时让下通道上的电动门关闭，阻隔下通道和炭黑分级装置连通。然后往低温存储箱内添加干冰细微粒，往液体储存箱内添加清水或者其他溶剂。在控制台内控制器的控制下让导流片侧端的折叠片折叠，脱离与筒体内侧壁的接触。在控制器的控制下让喷枪喷洒干冰细微粒，干冰细微粒接触筒体内侧壁或者导流片上时会爆裂，瞬时变成气体膨胀，剥离积在筒体内侧壁和导流片上的炭黑，这时环形中空管上的甲喷嘴向筒体内侧壁喷水，让水流顺着筒体内侧壁流下，在水的流动过程中会把剥离炭黑带走，因为这时导流片与筒体内侧壁之间会有缝隙，这些污水可以直接流到筒体底部进入收集盒内。同时喷枪可以喷射水流让导流片上剥离的炭黑被冲下。

上述技术方案中，优选的，所述的通孔在所述导流柱上的位置与所述导流片相配合即呈螺旋状分布在所述的导流柱上，且所述的通孔与位于上方所述导流片的距离和与位于下方所述导流片的距离相等，所述的通孔上设置电动密封门。这样设置，即使导流柱上积碳不严重也在通孔上设置电动密封门，防止炭黑从在通孔进入导流柱内部。同时通孔螺旋状分布在导流柱，每一个通孔都与上方导流片的距离和下方导流片的距离相等，这样通孔内的喷枪能喷洒的面积最大。