本實(shí)用新型涉及炭黑制備技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種用于生產(chǎn)炭黑的霧化系統(tǒng)及炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

炭黑的生成是以液態(tài)或氣態(tài)烴為燃料，在反應(yīng)爐的燃燒室內(nèi)完全燃燒生成高溫燃余氣流傳送到反應(yīng)區(qū)域，與經(jīng)由原料油槍噴入的霧化原料油相碰撞，小部分原料油不完全燃燒以補(bǔ)充不足的熱量，大部分原料油裂解生成炭黑。在急冷段，通過(guò)噴入急冷水使反應(yīng)中止，含水蒸汽的炭黑煙氣經(jīng)過(guò)一系列換熱措施，進(jìn)入收集系統(tǒng)，被收集的粉狀炭黑經(jīng)過(guò)造粒，干燥而成為成品炭黑顆粒。

炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)前段，也就是反應(yīng)爐段是炭黑生產(chǎn)的核心，炭黑產(chǎn)量、炭黑質(zhì)量等在很大程度上都取決于該段反應(yīng)，而在該段工藝中，原料油的霧化程度又起到了很大的影響?，F(xiàn)有技術(shù)中，為了保證工藝生產(chǎn)的連續(xù)性和高效率，對(duì)原料油進(jìn)行霧化的霧化氣都是直接噴入反應(yīng)爐中，但此種方式可能會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)爐段得到的炭黑的質(zhì)量下降。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于生產(chǎn)炭黑的霧化系統(tǒng)，此霧化控制系統(tǒng)能夠控制原料油的霧化程度，得到質(zhì)量較好的炭黑。

本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)，以制備質(zhì)量較好的炭黑。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

一種用于生產(chǎn)炭黑的霧化系統(tǒng)，其包括天然氣總管線、空氣管線、原料油管線、原料油槍和反應(yīng)爐，天然氣總管線、空氣管線均與反應(yīng)爐連接，原料油槍包括套管型的內(nèi)管和外管，內(nèi)管的一端與原料油管線連接，外管的一端通過(guò)管線與天然氣總管線連接，內(nèi)管的另一端、外管的另一端均與反應(yīng)爐連通，外管設(shè)有用于檢測(cè)外管內(nèi)天然氣壓力的壓力檢測(cè)裝置，天然氣總管線設(shè)有用于調(diào)節(jié)天然氣總管線內(nèi)天然氣壓力的壓力調(diào)節(jié)閥。

在本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中，用于生產(chǎn)炭黑的霧化系統(tǒng)還包括自動(dòng)控制裝置，自動(dòng)控制裝置的一端與壓力檢測(cè)裝置連接，另一端與壓力調(diào)節(jié)閥連接。

在本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中，反應(yīng)爐包括依次連接的燃燒段、反應(yīng)段和冷卻控制段，天然氣總管線、空氣管線均與燃燒段連接，原料油槍與反應(yīng)段連接。

在本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中，燃燒段包括第一燃燒段和第二燃燒段，反應(yīng)段包括第一反應(yīng)段和第二反應(yīng)段，第一燃燒段與第一反應(yīng)段的一端連接，第一反應(yīng)段的另一端與冷卻控制段連接，第二燃燒段與第二反應(yīng)段的一端連接，第二反應(yīng)段的另一端與冷卻控制段連接，第一反應(yīng)段與第二反應(yīng)段在使用期間存在溫差。

在本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中，外管的靠近反應(yīng)爐的管口的直徑小于外管的遠(yuǎn)離反應(yīng)爐的管口的直徑。

在本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中，外管的靠近反應(yīng)爐的管口邊緣朝外管的軸線方向彎折。

在本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中，原料油槍還包括外支管，外支管的一端連接于外管的外表面并與外管的內(nèi)部連通，外支管的另一端朝向內(nèi)管的管口的正下方，內(nèi)管的管口為內(nèi)管的與反應(yīng)爐連通的一端的管口。

在本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中，外支管為多個(gè)，多個(gè)外支管環(huán)繞外管周向排列。

在本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中，外支管的另一端與內(nèi)管的管口之間的間距為22～28cm，內(nèi)管的管口為內(nèi)管的與反應(yīng)爐連通的一端的管口。

另外，一種炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)，其包括上述的用于生產(chǎn)炭黑的霧化系統(tǒng)。

本實(shí)用新型實(shí)施例的用于生產(chǎn)炭黑的霧化系統(tǒng)及炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)的有益效果是：霧化控制系統(tǒng)中設(shè)置了壓力檢測(cè)裝置和壓力調(diào)節(jié)閥，由于壓力檢測(cè)裝置設(shè)置于外管，可以檢測(cè)外管中的天然氣壓力，所以可以根據(jù)檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)和實(shí)際生產(chǎn)情況，來(lái)針對(duì)性的調(diào)節(jié)設(shè)置于天然氣總管線的壓力調(diào)節(jié)閥，以使天然氣總管線中的天然氣保持一定壓力經(jīng)管線輸送至外管，從而對(duì)內(nèi)管流出的原料油進(jìn)行霧化。由于外管內(nèi)的天然氣的壓力可以得到調(diào)節(jié)，所以可以由此控制原料油的霧化程度，使原料油得到最佳程度的霧化，如此，強(qiáng)化了反應(yīng)，改善了炭黑的質(zhì)量。另外，一些使用年數(shù)較長(zhǎng)的設(shè)備可能會(huì)積存一些殘留物在管道中，從而影響霧化氣(天然氣)的噴出壓力，而設(shè)置了壓力檢測(cè)裝置和壓力調(diào)節(jié)閥，就可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得年久的設(shè)備也能達(dá)到最佳化生產(chǎn)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚的說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的用于生產(chǎn)炭黑的霧化系統(tǒng)的示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的用于生產(chǎn)炭黑的霧化系統(tǒng)的示意圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例三提供的用于生產(chǎn)炭黑的霧化系統(tǒng)的部分示意圖。

圖標(biāo)：100-用于生產(chǎn)炭黑的霧化系統(tǒng)；101-天然氣總管線；102-空氣管線；103-原料油管線；104-原料油槍；105-反應(yīng)爐；106-內(nèi)管；107-外管；108-壓力檢測(cè)裝置；109-壓力調(diào)節(jié)閥；110-燃燒段；111-反應(yīng)段；112-冷卻控制段；200-用于生產(chǎn)炭黑的霧化系統(tǒng)；201-第一燃燒段；202-第二燃燒段；203-第一反應(yīng)段；204-第二反應(yīng)段；300-用于生產(chǎn)炭黑的霧化系統(tǒng)；301-外支管。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實(shí)用新型實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來(lái)布置和設(shè)計(jì)。

因此，以下對(duì)在附圖中提供的本實(shí)用新型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍，而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“下”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該實(shí)用新型產(chǎn)品使用時(shí)慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本實(shí)用新型的描述中，還需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“設(shè)置”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。

實(shí)施例一

圖1示出了本實(shí)施例提供的用于生產(chǎn)炭黑的霧化系統(tǒng)100，包括天然氣總管線101、空氣管線102、原料油管線103、原料油槍104和反應(yīng)爐105，天然氣總管線101、空氣管線102均與反應(yīng)爐105連接，原料油槍104包括套管型的內(nèi)管106和外管107，內(nèi)管106的一端與原料油管線103連接，外管107的一端通過(guò)管線與天然氣總管線101連接，內(nèi)管106的另一端、外管107的另一端均與反應(yīng)爐105連通，外管107設(shè)有用于檢測(cè)外管107內(nèi)天然氣壓力的壓力檢測(cè)裝置108，天然氣總管線101設(shè)有用于調(diào)節(jié)天然氣總管線101內(nèi)天然氣壓力的壓力調(diào)節(jié)閥109。

其中，反應(yīng)爐105包括依次連接的燃燒段110、反應(yīng)段111和冷卻控制段112，天然氣總管線101、空氣管線102均與燃燒段110連接，原料油槍104與反應(yīng)段111連接。原料油槍104與反應(yīng)段111的連接方式為本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的技術(shù)，在此不再贅述，壓力檢測(cè)裝置108和壓力調(diào)節(jié)閥109為現(xiàn)有技術(shù)中常見(jiàn)的設(shè)備，在此也不再贅述。壓力檢測(cè)裝置108設(shè)置于外管107上，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)外管107內(nèi)的天然氣的壓力，安裝壓力調(diào)節(jié)閥109時(shí)，可以在天然氣總管線101上取一個(gè)出氣口的位置進(jìn)行安裝。

本實(shí)施例還提供了一種炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)(圖未示)，其包括上述的用于生產(chǎn)炭黑的霧化系統(tǒng)100。由于炭黑生產(chǎn)系統(tǒng)中包括的其他的裝置和結(jié)構(gòu)為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知的，所以，在此不再贅述。

實(shí)施例二

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，圖2示出了本實(shí)施例提供的用于生產(chǎn)炭黑的霧化系統(tǒng)200，該用于生產(chǎn)炭黑的霧化系統(tǒng)200還包括自動(dòng)控制裝置(圖未示)，自動(dòng)控制裝置的一端與壓力檢測(cè)裝置108連接，另一端與壓力調(diào)節(jié)閥109連接。由于設(shè)置了自動(dòng)控制裝置，當(dāng)壓力檢測(cè)裝置108檢測(cè)到數(shù)據(jù)后，就可以反饋數(shù)據(jù)信號(hào)給自動(dòng)控制裝置，再由自動(dòng)控制裝置發(fā)出指令給壓力調(diào)節(jié)閥109，實(shí)現(xiàn)在線自動(dòng)化控制。

另外，本實(shí)施例中，燃燒段110又包括第一燃燒段201和第二燃燒段202，反應(yīng)段111包括第一反應(yīng)段203和第二反應(yīng)段204，第一燃燒段201與第一反應(yīng)段203的一端連接，第一反應(yīng)段203的另一端與冷卻控制段112連接，第二燃燒段202與第二反應(yīng)段204的一端連接，第二反應(yīng)段204的另一端與冷卻控制段112連接，第一反應(yīng)段203與第二反應(yīng)段204在使用期間存在溫差。也就是說(shuō)，反應(yīng)爐105的前段(燃燒段110和反應(yīng)段111)有兩組，并且二者之間在使用時(shí)內(nèi)部存在溫差，此種設(shè)置，能夠適應(yīng)不同的產(chǎn)品生產(chǎn)需要，在其中一組反應(yīng)爐105前段中進(jìn)行軟質(zhì)炭黑的處理，另一組反應(yīng)爐105前段中進(jìn)行硬質(zhì)炭黑的處理。

實(shí)施例三

在實(shí)施例二的基礎(chǔ)上，圖3示出了本實(shí)施例提供的用于生產(chǎn)炭黑的霧化系統(tǒng)300的原料油槍104部分，該用于生產(chǎn)炭黑的霧化系統(tǒng)300中，外管107的靠近反應(yīng)爐105的管口的直徑小于外管107的遠(yuǎn)離反應(yīng)爐105的管口的直徑。也就是說(shuō)，外管107呈圓臺(tái)形，其較小直徑的管口位置更加靠近反應(yīng)爐105，如此，能夠增大外管107管口的流速，以使外管107中的天然氣更快、更猛烈的沖擊原料油，進(jìn)行霧化。

為了更好的對(duì)內(nèi)管106流出的原料油進(jìn)行霧化，外管107的靠近反應(yīng)爐105的管口邊緣朝外管107的軸線方向彎折。如此，在天然氣噴出時(shí)，由于外管107管口邊緣往內(nèi)彎折，所以天然氣自然在管口處也會(huì)往內(nèi)聚攏，從而對(duì)內(nèi)管106流出的原料油進(jìn)行較好的噴射。

原料油槍104還包括外支管301，外支管301的一端連接于外管107的外表面并與外管107的內(nèi)部連通，外支管301的另一端朝向內(nèi)管106的管口的正下方，內(nèi)管106的管口為內(nèi)管106的與反應(yīng)爐105連通的一端的管口。也就是說(shuō)，外支管301中也通天然氣，其天然氣出氣口朝向內(nèi)管106的正下方。當(dāng)原料油噴入反應(yīng)爐105時(shí)，其從原料油槍104噴出時(shí)形成油滴霧化，實(shí)現(xiàn)一次霧化，由于通天然氣的外支管301的管口朝向了內(nèi)管106正下方，所以，當(dāng)一次破碎的油滴繼續(xù)下落時(shí)，又因外支管301噴出的天然氣實(shí)現(xiàn)二次霧化，破碎成更細(xì)小的油滴，這些油滴進(jìn)入反應(yīng)爐105中，受高溫高速氣流的剪切再一次分散為更小的油滴，實(shí)現(xiàn)三次霧化。二次霧化彌補(bǔ)了因油滴在高溫高速氣流中分散時(shí)間段而造成的迅速的“硬碳核”的增長(zhǎng)，有效降低了其結(jié)焦的量，也因?yàn)槎戊F化、三次霧化的時(shí)間短，所以油滴重量不會(huì)過(guò)于小，而被氣流帶到后部，成為篩余物。外支管301的設(shè)置，能夠提高炭黑的產(chǎn)量，也能降低原料損耗。

本實(shí)施例中，外支管301為四個(gè)，四個(gè)外支管301環(huán)繞外管107周向排列。多個(gè)外支管301環(huán)繞設(shè)置，能夠使霧化效果更好，四個(gè)外支管301并不作為限制，也可以設(shè)置更多的外支管301，如八個(gè)，十個(gè)。

另外，外支管301的另一端與內(nèi)管106的管口之間的間距為25cm，內(nèi)管106的管口為內(nèi)管106的與反應(yīng)爐105連通的一端的管口。此種間距，為原料油一次霧化之后，進(jìn)行二次霧化的最佳的距離。當(dāng)然，此種選取并不作為限制，只要外支管301的另一端與內(nèi)管106的管口之間的間距滿足“22～28cm”的條件，即為較佳的間距。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。