[实用新型]炭黑反应炉喉管

说明书

本实用新型提供了一种炭黑反应炉喉管，包括由前端盖和后端盖组成的圆柱体，圆柱体中心设置有贯穿圆柱体的喉管内芯，喉管内芯入口端连接燃烧段，出口端连接反应段，喉管内芯外缘上连接有若干原料油进入管和添加剂进入管，其特征在于：所述喉管内设置有混合气体进入管，混合气体进入管包括入气管和集气腔体，其中入气管的入口开在圆柱体外缘上，若干入气管与集气腔体连接，集气腔体的出口开在后端盖上环绕喉管内芯的入口端分布。本实用新型采用在喉管部位加入炭黑尾气和少量空气，混合气体通过混合气体分管进入集气腔体后形成旋转气流，增强隔断效果，并且将高温燃烧烟气中过量氧进行燃烧，减少炭黑微晶体被过量氧燃烧，从而提高炭黑收率。

技术领域

本实用新型涉及炭黑生产设备领域，具体是一种炭黑反应炉喉管。

背景技术

炭黑是一种无定形碳，是一种轻、松而极细的黑色粉末，表面积非常大，范围从10~3000m²/g，是含碳物质（煤、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。由天然气制成的称“气黑”，由油类制成的称“灯黑”，由乙炔制成的称“乙炔黑”。此外还有“槽黑”“炉黑”。按炭黑性能区分有“补强炭黑”“导电炭黑”“耐磨炭黑”等。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。

现有生产工艺中，存在以下缺点：

1、原料油在进入至喉管内芯，与喉管前部设备燃烧段流出的高温烟气接触，受热裂解，生成炭黑微晶体，再进入喉管设备后部的炭黑反应段，由于反应段内壁都是高温耐火材料，部分炭黑微晶体不可避免会与高温耐火材料接触，一旦接触后，部分炭黑微晶体就会形成焦炭物质，同时也会造成耐火材料的剥落掉入炭黑产品中，焦炭物质和耐火材料都属于炭黑产品中的杂质及灰分，影响炭黑产品质量。

2、燃烧段中的高温烟气中具有一定的过量氧，该过量氧在喉管段和反应段会将生成的炭黑微晶体燃烧生成二氧化碳或一氧化碳。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术的问题，提供了一种炭黑反应炉喉管，采用在喉管部位加入炭黑尾气和少量空气，混合气体通过混合气体分管进入集气腔体后形成旋转气流，增强隔断效果，并且将高温燃烧烟气中过量氧进行燃烧，减少炭黑微晶体被过量氧燃烧，从而提高炭黑收率。

本实用新型提供了一种炭黑反应炉喉管，包括由前端盖和后端盖组成的圆柱体，圆柱体中心设置有贯穿圆柱体的喉管内芯，喉管内芯入口端连接燃烧段，出口端连接反应段，喉管内芯外缘上连接有若干原料油进入管和添加剂进入管，其特征在于：所述喉管内设置有混合气体进入管，混合气体进入管包括入气管和集气腔体，其中入气管的入口开在圆柱体外缘上，若干入气管与集气腔体连接，集气腔体的出口开在后端盖上环绕喉管内芯的入口端分布；所述入气管与集气腔体的外圆切线之间存在夹角A，夹角A为30~60°，气体进入集气腔体后形成旋转气流。

进一步改进，所述混合气体进入管的入气管包括空气入气管和炭黑尾气入气管，空气和炭黑尾气在集气腔体内进行混合。

进一步改进，所述添加剂管为1-2个、原料油管为6-24个。

进一步改进，所述喉管内芯外圆上套有冷却腔，冷却腔包括水夹套外圈和水夹套内芯，冷却腔连接有冷却水进水管和冷却水出水管。

本实用新型工作方法如下：

燃烧段燃烧后产生的高温烟气进入喉管后分别先后与添加剂和原料油接触混合，再流出进入反应段；同时，炭黑尾气和空气分别通过入气管集气腔体，在集气腔体内形成一定强度的旋转气流，隔断喉管流出的气流与反应段耐火材料内壁进行接触。

本实用新型有益效果在于：

1、采用炭黑尾气和空气的混合气体包裹在喉管内腔中心流出的原料油、添加剂及燃烧高温烟气的混合物表面，隔断喉管流出的气流与反应段耐火材料内壁进行接触，减少反应段中焦炭产生几率，从而降低炭黑产品的杂质含量。