[发明专利]软硬质炭黑生产两用反应炉及相关方法

权利要求书

1、一种软、硬质炭黑生产两用反应炉，由内衬耐火材料外包钢铁外壳的燃烧段(11)、混合段(12)、第一反应段(13)、第二反应兼冷却段(14)组成，燃烧段(11)上游部前段配有载体雾化喷燃器(18)，该上游部侧面配有切向空气输入管(24)，燃烧段(11)炉膛为直径380～720mm的圆筒形及锥角10～45度的渐缩圆锥形结合而成，燃烧段长度通常为该圆筒直径的3～5倍，混合段(12)分为上游部和下游部，上、下游部的炉壁分别配设原料油喷油管(22)、(23)，该上游部就是燃烧段圆筒(11)的圆锥最下游部，该下游部为150～350mm长的圆筒形喉管(26)，其特征在于，第一反应段(13)的上游部位侧向配有二次空气管道(25)，第一反应段直径d1介于喉管(26)直径d和第二反应段直径d2之间，通常d1在(d+d2)/1.5至(d+d2)/2.5范围内，其长度11与直径d1之比11/d1为1～5，第二反应段(14)的炉壁上依次设有分别用于生产硬质和软质炭黑时急冷的喷水管(19)和(20)以及继续冷却用的喷水管(21)，第二反应段(14)直径为燃烧段(11)之圆筒部份直径的0.75～1.5倍，其长度决定于希望的停留时间和生产软、硬质炭黑所要求的有效容积，本发明两用反应炉的总长度为9～15m。

2、按照权利要求1所述的软、硬质炭黑生产两用反应炉，其特征在于，该两用反应炉的总长度最好是11～14m。

3、一种使用权利要求1所述的软、硬质炭黑生产两用反应炉生产炭黑的方法，燃料与空气通到燃烧段（11）内完全燃烧，产生的高温气流经过混合段（12）时与经混合段炉壁上的喷油管（22）或（23）喷入的原料油高速混合，保持混合段（12）内热气流温度1400～1600℃和流速200～400m/s，热气流流经第一反应段（13）和第二反应段（14）完成炭黑生成反应，向第二反应段内喷入急冷水终止炭黑生成反应，其特征在于，生产硬质炭黑时用喷水管（19）喷预急冷水，生产软质炭黑时用水管（20）喷急冷水，希望炭黑结构高时用喷油管（22）喷入原料油，希望炭黑结构低时用油管（23）喷原料油，若燃烧段（11）炉膛结焦则用切向空气输入管（24）通入空气去烧焦，用二次空气管道（25）调节炭黑质量和控制炭黑结构性、焦粒含量。