[发明专利]一种沉淀法白炭黑生产的节水装置及工艺

说明书

本发明属于沉淀法制备白炭黑技术领域，具体公开了一种沉淀法白炭黑生产的节水装置及工艺，装置包括白炭黑生产系统和节水系统，节水系统包括相变系统和软水回用系统，相变系统包括相变系统I、相变系统II和相变系统III，所述反应系统包括反应釜，陈化系统包括陈化釜，洗涤系统包括洗涤废水缓冲罐，反应釜上部设有相变系统I，陈化釜上部设有相变系统II，洗涤废水缓冲罐上部设有相变系统III，所述相变系统I、相变系统II和相变系统III分别与软水回用系统进口相连通，所述软水回用系统出口分别与配料系统和洗涤系统连通，该节水工艺主要在白炭黑反应系统引入相变原理，利用白炭黑反应过程中自身的热量将反应体系内的水分移走30%以上。

技术领域

本发明属于沉淀法制备白炭黑技术领域，尤其涉及一种沉淀法白炭黑生产的节水装置及工艺。

背景技术

由于生产工艺的限制，沉淀法白炭黑生产工艺在原料液配制、滤饼洗涤等过程中需消耗大量的洁净水，且消耗的水最终以洗涤水的形式外排，据生产统计，1吨产品产废水量为18-25吨，洗涤废水中含有钠离子、氯离子、硫酸根离子等，后续处理难度很大、能耗高，严重制约了沉淀法白炭黑工艺的长远发展。针对沉淀法生产白炭黑过程中洗涤水耗量大、难处理、能耗高的行业难题，开发了一种能高效回收白炭黑生产系统水资源的绿色白炭黑节水生产工艺，可使沉淀法白炭黑生产工艺耗水量降低30%以上。

发明内容

本发明的目的是提供一种沉淀法白炭黑生产的节水装置及工艺，该节水工艺主要在白炭黑反应系统引入相变原理，利用白炭黑反应过程中自身的热量将反应体系内的水分移走30%以上，移走的软水可用于白炭黑生产工艺中原料的配制及白炭黑滤饼的洗涤，替代配料系统及洗涤系统的用水。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种沉淀法白炭黑生产的节水装置，包括白炭黑生产系统和节水系统，白炭黑生产系统包括原料配料系统，与配料系统联通的反应系统，与反应系统联通的陈化系统，与陈化系统联通的压滤系统，与压滤系统联通的洗涤系统，与洗涤系统联通的打浆系统，与打浆系统联通的干燥系统，以及从干燥系统产出的白炭黑产品，节水系统包括相变系统和软水回用系统，相变系统包括相变系统I、相变系统II和相变系统III，所述反应系统包括反应釜，陈化系统包括陈化釜，洗涤系统包括洗涤废水缓冲罐，反应釜上部设有相变系统I，陈化釜上部设有相变系统II，洗涤废水缓冲罐上部设有相变系统III，所述相变系统I、相变系统II和相变系统III分别与软水回用系统进口相连通，所述软水回用系统出口分别与配料系统和洗涤系统连通。

进一步的，所述相变系统I、相变系统II和相变系统III均包括真空泵、洗气塔和除雾器，所述软水回用系统包括管路以及与管路相联通的多个换热器。

进一步的，所述相变系统I的真空泵入口与反应釜相连接，真空泵出口与洗气塔连通，所述相变系统II的真空泵入口与陈化釜相连接，真空泵出口与洗气塔连通，所述相变系统III的真空泵入口与洗涤废水缓冲罐相连通，真空泵出口与洗气塔连通，洗气塔顶部设有除雾器，洗气塔中部设有筛板，筛板用于填料，除雾器和筛板之间水平设有洗涤水管，洗涤水管上设有多个喷头，洗涤水管出口与洗气塔底部管路相连通，洗气塔底部出口与软水回用系统管路相连通，并经多个换热器降温后与配料系统和洗涤系统连通。

进一步的，所述相变系统I、相变系统II和相变系统III的真空泵均为气体输送泵，真空泵的压力为0-100Kpa。

进一步的，所述相变系统I、相变系统II和相变系统III的洗气塔为填料塔或多层筛板塔，洗气塔下部设有水蒸气进口，洗气塔上部设有洗涤水进口，洗气塔底部设有软水出口，洗涤塔顶部设有气体出口。

进一步的，所述相变系统I、相变系统II和相变系统III的除雾器为旋风除雾器或丝网除雾器。

进一步的，所述软水回用系统的换热器为管壳式换热器，壳程为来自洗气塔底部的软水，管程为循环冷却水，管壳式换热器的数量为1-3个。