[发明专利]用于双盐复分解法制备白炭黑的多功能交变载荷反应釜

说明书

本发明涉及用于双盐复分解法制备白炭黑的多功能交变载荷反应釜，包含反应物料高效均布装置、自动搅拌装置、加热装置、冷却装置、自动清洗装置，交变载荷负压蒸发装置、快速卸料装置，利用特殊结构喷头实现双盐和水玻璃溶液的高效均布接触，自动搅拌装置保证了反应的均匀性，通过反应釜的加热和冷却装置实现反应体系的稳定性，根据反应体系PH值的变化调整交变载荷负压蒸发装置保证反应过程PH值的稳定性，反应结束后料液自动快速卸料进入压滤系统，同时利用反应釜内部的自动清洗装置清洗反应釜内壁及搅拌装置，清洗液与料液一同进入压滤系统，解决了白炭黑生产过程中频繁加减酸液调节体系PH值的难题，同时大幅提高了双盐复分解法白炭黑生产工艺的稳定性及装置的自动化水平，有助于提高沉淀法白炭黑的产品品质。

技术领域

本发明属于沉淀法制备白炭黑技术领域，具体涉及一种双盐复分解法制备白炭黑的多功能交变载荷反应釜，该反应釜解决了白炭黑生产过程中频繁加减酸液调节体系PH值的难题，同时大幅提高了双盐复分解法白炭黑生产工艺的稳定性及装置的自动化水平，有助于提高沉淀法白炭黑的产品品质。

背景技术

白炭黑按生产方法大体分为气相法白炭黑和沉淀法白炭黑。气相法白炭黑常态下为白色无定形絮状半透明固体胶状纳米粒子，但制备工艺复杂，设备投资较高。目前白炭黑的工业化生产路线大多为沉淀法，沉淀法白炭黑是指以硫酸、盐酸、双盐与水玻璃为基本原料生产的二氧化硅。

沉淀法白炭黑的制备体系对温度、PH值要求较高，采用双盐与水玻璃为原料制备白炭黑的工艺过程为放热反应，同时产生挥发性气氨，传统生产方法受限于设备原因自动化程度较低，反应液均布程度差，加热、冷却、清洗没有实现自动化，同时为了保证体系PH值的稳定性，需向反应体系中频繁加减酸液，由此导致白炭黑产品中羟基杂质较高，白炭黑产品品质较低，同时也增加了白炭黑滤液的处理难度。

发明内容

开发具有多功能、自动化的双盐复分解法白碳黑反应釜，实现反应体系的稳定性，减少反应体系酸液的添加，进而提高白炭黑产品质量、降低白炭黑生产成本是白炭黑生产厂家亟待解决的问题。

本发明旨在提供一种多功能的，可实现自动化操作的双盐复分解法白炭黑制备的多功能交变载荷反应釜。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是，用于双盐复分解法制备白炭黑的多功能交变载荷反应釜，由反应釜本体和反应釜附属装置组成，反应釜本体包含反应物料高效均布装置、自动搅拌装置、加热装置、冷却装置、自动清洗装置、在线PH值检测仪。反应釜附属装置包含交变载荷负压蒸发装置、快速卸料装置。

所述的双盐为硫酸铵、硝酸铵、磷酸铵等。

所述交变载荷负压蒸发装置由真空泵和气氨回收冷却器组成。

所述快速卸料装置由卸料阀和离心泵组成。

所述反应物料高效均布装置利用特殊结构喷头实现双盐和水玻璃溶液的高效均布接触，自动搅拌装置用于保证反应的均匀性，通过反应釜的加热、冷却装置保证反应体系的温度稳定。交变载荷负压蒸发装置与在线PH值检测仪实现联动，根据反应体系PH值的变化，通过交变载荷负压蒸发装置控制反应釜内压力，保证反应体系内PH值的稳定性。反应结束后料液快速卸料进入压滤系统，同时利用反应釜内部的自动清洗装置清洗反应釜内壁及搅拌装置，清洗液与料液一同进入压滤系统。

利用上述多功能交变载荷反应釜制备白炭黑的工艺，包含以下步骤：反应物料经高效均布装置进入反应釜，通过反应釜的加热和冷却装置保证反应体系温度的稳定性，搅拌装置保证物料反应的均匀性，调整交变载荷负压蒸发装置，控制反应釜内压力，反应结束后通过冷却装置程序化降温，成品溶液通过反应釜下部的快速卸料装置直接进入压滤系统得到白炭黑滤饼，利用自动清洗装置对反应釜内部进行自动化清洗，清洗液一并进入压滤机回收部分白炭黑。

所述原料均布装置由两条管线组成，管线上设置特殊结构的喷头，使得物料雾化接触。喷头直径0.2-1.2mm，每个原料管线喷头数量为1-10个。