一种硬质炭黑反应炉文丘里急冷装置的制造方法
【专利摘要】一种硬质炭黑反应炉文丘里急冷装置，在急冷段（6）中的一节小节内腔中从左到右依次设有前端（10）、中端（9）和后端（11），所述急冷段（6）内侧与中端（9）内侧直径比为1.1—2.0，所述前端（10）与后端（11）的长度比为1.0—1.5，所述前端（10）与中端（9）的长度比为1.0—2.0，本实用新型提高了反应室炉压，从而缩小燃烧室与反应室的压差△P，有利于增大炭黑粒子的碰撞，提高炭黑反应的速度，同时由于文丘里缩口的集合作用，使炭黑在烟气中的浓度分布更均匀，此时喷入急冷水，能更充分、更有效终止炭黑的反应，使炭黑粒径和表面光滑度更加均匀，从而提高了炭黑的内在品质。
【专利说明】
-种硬质炭黑反应妒文丘里急冷装置
技术领域
[0001] 本实用新型设及一种急冷装置，尤其设及一种硬质炭黑反应炉文丘里急冷装置。
【背景技术】
[0002] 现有的硬质炭黑反应炉的工作原理是：高溫空气从空气整流器进入，与空气煤气 混合器的煤气混合，进入燃烧室中进行完全燃烧，产生高溫(1927°C)，供给原料油裂解所需 的合格燃烧气流;燃烧室产生的高溫气流在喉口处获得强大动能，气流速度达500米/秒W 上。原料油在强大的热能、动能作用下迅速汽化、雾化，形成雾化流混合物进入反应室;反应 室的作用是维持炭黑裂解所需的反应溫度，雾化原料油进入反应室后，由于断面突然扩大 进一步受剪切力的作用，不完全燃烧裂解在此瞬间完成，原料油迅速裂解生成炭黑悬浮于 燃余气中进入急冷段;急冷段的作用是向炉内炭黑燃余气喷入急冷水，将高溫炭黑烟气W 极短的时间（ICT2-ICT3秒钟)冷却到1000°c W下，迅速终止炭黑的副反应的发生，控制反应 生成物在高溫区的停留时间，减少炭黑的表面粗糖度。汽化室的作用是给急冷段喷入大量 急冷水W足够的汽化空间和时间，避免未汽化的水附在管壁，引起炭黑粘糊，堵塞管道，但 是现有的硬质炭黑反应炉燃烧室与反应室的压差较大，导致炭黑的结构和炭黑内在品质降 低。
【发明内容】
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种硬质炭黑反应炉文丘里急冷装置，解决了现有的 硬质炭黑反应炉燃烧室与反应室的压差较大，导致炭黑的结构和炭黑内在品质降低的问 题。
[0004] 本实用新型是运样实现的，它包括空气整流器、空气煤气混合器、燃烧室、喉口、反 应室、急冷段、急冷水枪、气化室、中端、自Ll端、后端，硬质炭黑反应炉由至气整流器、至气煤 气混合器、燃烧室、喉口、反应室、急冷段、急冷水枪和气化室构成，所述急冷段由若干个小 节构成，所述小节通过法兰连接，其特征在于，在急冷段中的一节小节内腔中从左到右依次 设有前端、中端和后端，所述急冷段内侧与中端内侧直径比为1.1-2.0,所述前端与后端的 长度比为1.0-1.5,所述前端与中端的长度比为1.0-2.0。
[0005] 所述前端、中端和后端同轴。
[0006] 本实用新型的技术效果是:本实用新型提高了反应室炉压，从而缩小燃烧室与反 应室的压差AP，有利于增大炭黑粒子的碰撞，提高炭黑反应的速度，同时由于文丘里缩口 的集合作用，使炭黑在烟气中的浓度分布更均匀，此时喷入急冷水，能更充分、更有效终止 炭黑的反应，使炭黑粒径和表面光滑度更加均匀，从而提高了炭黑的内在品质。
【附图说明】
[0007] 图1为本实用新型的结构示意图。
[000引图2为本实用新型应用在硬质炭黑反应炉上的示意图。
[0009] 图3为现有硬质炭黑反应炉的示意图。
[0010] 在图中，1、空气整流器2、空气煤气混合器3、燃烧室4、喉口 5、反应室6、急冷段7、急 冷水枪8、气化室9、中端10、自IJ^ll、后端。
【具体实施方式】
[0011] 结合图1、2、3来具体说明本实用新型，硬质炭黑反应炉由空气整流器（1)、空气煤 气混合器(2)、燃烧室(3)、喉口（4)、反应室巧）、急冷段(6)、急冷水枪(7)和气化室(8)构成， 所述急冷段(6)由若干个小节构成，所述小节通过法兰连接，在急冷段(6)中的一节小节内 腔中从左到右依次设有前端（10)、中端(9)和后端（11)，所述急冷段(6)内侧与中端(9)内侧 直径比为1.1-2.0,所述前端（10)与后端（11)的长度比为1.0-1.5,所述前端（10)与中端 (9) 的长度比为1.0-2.0。
[001^ 所述前端（10)、中端(9)和后端（11)同轴。
[0013] 本实用新型文丘里缩口的设置，使得急冷段(6)在本实用新型处内径减小，内部通 道变窄，使得从反应室巧）内压力均得W提高，促进了反应室巧)炭黑晶核的形成，也使得整 个急冷段(6)的压力得提高，使得急冷段(6)炭黑烟气流的动能增加，相互碰撞几率提高，整 体上提高了炭黑品质。
[0014] 前端（10)为文丘里收缩段，当炭黑烟气流从急冷段(6)进入前端（10)时，由于前端 (10) 呈缩口形式，气流通道变窄，气体在冲击缩口斜面时，流动形式发生变动，形成端流效 果，炭黑粒子在此过程中，碰撞变得更为激烈，加速炭黑生成，提高其内在品质。
[001引中端(9)为文丘里喉管段，当高速气流通过中端时，由于中端(9)内径已变小，已经 形成文丘里效应，设置在中端(9)的急冷水枪(7)所喷射出来的急冷水更容易雾化，同时经 过前端（10)端流中碰撞形成的炭黑粒子在中端(9)的气流中均匀分布，更好雾化效果的急 冷水在中端(9)能更全面地与均匀分布的炭黑粒子接触，有效终止炭黑反应，降低炭黑表面 粗糖度，同时，相比常规急冷而言，更少的急冷水便可达到更好的急冷效果。
[0016] 后端（11)为文丘里扩散段，当高速气流从中端(9)进入后端（11)时，通道截面积突 然变大，高速流体在后端（11)内快速扩散，流动速度降低，至急冷段(6)时，流动速度恢复至 正常炭黑生产流动速度，确保整个炭黑生产过程稳定。
[0017] 由于在急冷段(6)增加本实用新型从而提高了反应室的炉压，从而缩小燃烧室与 反应室的压差AP;炭黑的DBP值和Tint值随燃烧段与反应段间的压差AP降低而提高，特别 是当AP在0.018~0.020M化范围之间时，其DBP吸收值上升幅度较大，参见下表：
[0018] 燃烧室与反应室间压差与DBP吸收值关系表
[0019]
[0020] 可见降低燃烧室(3)与反应室巧)间的压差是一项提高炭黑结构性的工艺措施。
[0021] W上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用 新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本 实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护 范围内。
【主权项】
1. 一种硬质炭黑反应炉文丘里急冷装置，它包括空气整流器（I)、空气煤气混合器(2)、 燃烧室(3)、喉口（4)、反应室(5)、急冷段(6)、急冷水枪(7)、气化室(8)、中端(9)、前端（10)、 后端（11)，硬质炭黑反应炉由空气整流器（1)、空气煤气混合器(2)、燃烧室(3)、喉口（4)、反 应室(5)、急冷段(6)、急冷水枪(7)和气化室(8)构成，所述急冷段(6)由若干个小节构成，所 述小节通过法兰连接，其特征在于，在急冷段(6)中的一节小节内腔中从左到右依次设有前 端（10)、中端(9)和后端（11)，所述急冷段(6)内侧与中端(9)内侧直径比为1.1 一 2.0,所述 前端(10)与后端(11)的长度比为1.0-1.5,所述前端(10)与中端(9)的长度比为1.0-2.0。2. 根据权利要求1所述的一种硬质炭黑反应炉文丘里急冷装置，其特征在于，所述前端 (10)、中端(9)和后端(11)同轴。
【文档编号】C09C1/50GK205556530SQ201620028923
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年1月13日
【发明人】童德华, 王强, 戚伦辉, 周敏建, 陈忠斌, 姜继保, 朱汉雨
【申请人】唐山黑猫炭黑有限责任公司