[实用新型]节能的炭黑生产系统

说明书

本实用新型提供了一种节能的炭黑生产系统。将高效换热锅炉嵌入设置在炭黑反应炉的急冷段和气化段之间，利用高效换热锅炉降低炭黑烟气的温度，从而减少急冷水的用量，同时充分利用炭黑烟气的热量，达到节能效果。

技术领域

本实用新型涉及炭黑生产技术领域，具体涉及炭黑生产系统。

背景技术

炉法是现有技术中常见的炭黑生产方法，一般采用由五段式反应炉、空气预热器、余热锅炉、原料油预热器、袋滤器和炭黑精制系统组成的炭黑生产线。在生产炭黑时，经空气预热器预热后的空气进入反应炉并与燃料混合后在燃烧段燃烧，产生的1950℃左右的高温气体流经喉口，进入反应段；经原料油预热器预热后的原料油由设置在喉口段的原料油喷入口喷入，在喉口处经高速流经喉口的高温气流的剪切雾化后进入反应段，在高温气体中进行裂解生成炭黑，生成的炭黑悬浮在烟气中流向急冷段；悬浮着炭黑的烟气在急冷段与给入的一次急冷水迅速混合，流向气化段，在气化段水吸收高温烟气热能汽化，烟气迅速降温冷却，使炭黑尾气冷却到1000℃以下(此温度为一次急冷温度)；终止炭黑的反应；冷却到1000℃以下后的悬浮着炭黑的烟气依次进入空气预热器、余热锅炉、原料油预热器进行换热，悬浮着炭黑的烟气持续得到冷却，并通过二次急冷水控制在280℃左右进入袋滤器进行炭黑与烟气的分离；分离出的炭黑进入到后部的炭黑精制系统，烟气(炭黑行业将分离出炭黑后的烟气称为尾气)送到尾气锅炉燃烧，生产蒸汽供汽轮机发电。

在现有的炭黑生产技术中，虽然使用了空气预热器、余热锅炉、原料油预热器等在线余热利用的节能装置，但在炭黑反应结束时还是用了大量的急冷水来冷却炭黑烟气，并且在现有工艺技术的束缚下，炭黑烟气在进入空气预热器前需冷却到1000℃以下，使这部分热量白白浪费，同时还消耗大量的水资源。

发明内容

为了节约炭黑生产过程中消耗的能源，本实用新型提供一种节能的炭黑生产系统。

本实用新型的第一方面，提供了一种节能的炭黑生产系统，它包括：

炭黑反应炉，所述炭黑反应炉包括燃烧段、喉口段、反应段、急冷段和气化段；

高效换热锅炉，所述高效换热锅炉嵌入设置在所述炭黑反应炉的急冷段和气化段之间，所述高效换热锅炉的热源入口与所述炭黑反应炉的急冷段连接，所述高效换热器的热源出口与所述炭黑反应炉的气化段连接；

空气预热器，所述空气预热器的热源入口与所述炭黑反应炉的气化段连接；

蒸汽过热器，所述蒸汽过热器的热源入口与所述空气预热器的热源出口连接，所述蒸汽过热器的冷源入口与所述高效换热锅炉的冷源出口连接；

余热锅炉，所述余热锅炉的热源入口与所述蒸汽过热器的热源出口通过管道连接；

原料油预热器，所述原料油预热器的热源入口与所述余热锅炉的热源出口通过管道连接；

其中，所述空气预热器的空气出口与所述炭黑反应炉的空气入口通过管道连接，所述原料油预热器的原料油出口与设置在所述炭黑反应炉的喉口段的原料油喷入口通过管道连接。

进一步地，所述原料油预热器的热源出口连接有管道，所述管道上设有二次急冷水入口。

本实用新型的第二方面，提供一种节能的炭黑生产方法，该方法采用上述的节能的炭黑生产系统，包括以下步骤：

向炭黑反应炉中输入燃料和空气，使所述燃料与空气在燃烧段燃烧，产生高温烟气；

向喉口段输入原料油，使所述原料油在高温下发生裂解反应，产生炭黑烟气；

向急冷段输入一次急冷水，使得所述炭黑烟气降温，通过控制一次急冷水的用量使得所述炭黑烟气的温度控制在1000℃以上；

使所述炭黑烟气经过高效换热锅炉并与冷源换热，使得所述炭黑烟气的温度降低至1000℃以下；