一种用于生产炭黑的雾化系统及炭黑生产系统的制作方法

本实用新型涉及炭黑制备技术领域，具体而言，涉及一种用于生产炭黑的雾化系统及炭黑生产系统。

背景技术：

炭黑的生成是以液态或气态烃为燃料，在反应炉的燃烧室内完全燃烧生成高温燃余气流传送到反应区域，与经由原料油枪喷入的雾化原料油相碰撞，小部分原料油不完全燃烧以补充不足的热量，大部分原料油裂解生成炭黑。在急冷段，通过喷入急冷水使反应中止，含水蒸汽的炭黑烟气经过一系列换热措施，进入收集系统，被收集的粉状炭黑经过造粒，干燥而成为成品炭黑颗粒。

炭黑生产系统前段，也就是反应炉段是炭黑生产的核心，炭黑产量、炭黑质量等在很大程度上都取决于该段反应，而在该段工艺中，原料油的雾化程度又起到了很大的影响。现有技术中，为了保证工艺生产的连续性和高效率，对原料油进行雾化的雾化气都是直接喷入反应炉中，但此种方式可能会导致反应炉段得到的炭黑的质量下降。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于生产炭黑的雾化系统，此雾化控制系统能够控制原料油的雾化程度，得到质量较好的炭黑。

本实用新型的另一目的在于提供一种炭黑生产系统，以制备质量较好的炭黑。

本实用新型解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

一种用于生产炭黑的雾化系统，其包括天然气总管线、空气管线、原料油管线、原料油枪和反应炉，天然气总管线、空气管线均与反应炉连接，原料油枪包括套管型的内管和外管，内管的一端与原料油管线连接，外管的一端通过管线与天然气总管线连接，内管的另一端、外管的另一端均与反应炉连通，外管设有用于检测外管内天然气压力的压力检测装置，天然气总管线设有用于调节天然气总管线内天然气压力的压力调节阀。

在本实用新型的较佳实施例中，用于生产炭黑的雾化系统还包括自动控制装置，自动控制装置的一端与压力检测装置连接，另一端与压力调节阀连接。

在本实用新型的较佳实施例中，反应炉包括依次连接的燃烧段、反应段和冷却控制段，天然气总管线、空气管线均与燃烧段连接，原料油枪与反应段连接。

在本实用新型的较佳实施例中，燃烧段包括第一燃烧段和第二燃烧段，反应段包括第一反应段和第二反应段，第一燃烧段与第一反应段的一端连接，第一反应段的另一端与冷却控制段连接，第二燃烧段与第二反应段的一端连接，第二反应段的另一端与冷却控制段连接，第一反应段与第二反应段在使用期间存在温差。

在本实用新型的较佳实施例中，外管的靠近反应炉的管口的直径小于外管的远离反应炉的管口的直径。

在本实用新型的较佳实施例中，外管的靠近反应炉的管口边缘朝外管的轴线方向弯折。

在本实用新型的较佳实施例中，原料油枪还包括外支管，外支管的一端连接于外管的外表面并与外管的内部连通，外支管的另一端朝向内管的管口的正下方，内管的管口为内管的与反应炉连通的一端的管口。

在本实用新型的较佳实施例中，外支管为多个，多个外支管环绕外管周向排列。

在本实用新型的较佳实施例中，外支管的另一端与内管的管口之间的间距为22～28cm，内管的管口为内管的与反应炉连通的一端的管口。

另外，一种炭黑生产系统，其包括上述的用于生产炭黑的雾化系统。

本实用新型实施例的用于生产炭黑的雾化系统及炭黑生产系统的有益效果是：雾化控制系统中设置了压力检测装置和压力调节阀，由于压力检测装置设置于外管，可以检测外管中的天然气压力，所以可以根据检测得到的数据和实际生产情况，来针对性的调节设置于天然气总管线的压力调节阀，以使天然气总管线中的天然气保持一定压力经管线输送至外管，从而对内管流出的原料油进行雾化。由于外管内的天然气的压力可以得到调节，所以可以由此控制原料油的雾化程度，使原料油得到最佳程度的雾化，如此，强化了反应，改善了炭黑的质量。另外，一些使用年数较长的设备可能会积存一些残留物在管道中，从而影响雾化气(天然气)的喷出压力，而设置了压力检测装置和压力调节阀，就可以进行调节，使得年久的设备也能达到最佳化生产。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例一提供的用于生产炭黑的雾化系统的示意图；

图2是本实用新型实施例二提供的用于生产炭黑的雾化系统的示意图；

图3是本实用新型实施例三提供的用于生产炭黑的雾化系统的部分示意图。

图标：100-用于生产炭黑的雾化系统；101-天然气总管线；102-空气管线；103-原料油管线；104-原料油枪；105-反应炉；106-内管；107-外管；108-压力检测装置；109-压力调节阀；110-燃烧段；111-反应段；112-冷却控制段；200-用于生产炭黑的雾化系统；201-第一燃烧段；202-第二燃烧段；203-第一反应段；204-第二反应段；300-用于生产炭黑的雾化系统；301-外支管。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

图1示出了本实施例提供的用于生产炭黑的雾化系统100，包括天然气总管线101、空气管线102、原料油管线103、原料油枪104和反应炉105，天然气总管线101、空气管线102均与反应炉105连接，原料油枪104包括套管型的内管106和外管107，内管106的一端与原料油管线103连接，外管107的一端通过管线与天然气总管线101连接，内管106的另一端、外管107的另一端均与反应炉105连通，外管107设有用于检测外管107内天然气压力的压力检测装置108，天然气总管线101设有用于调节天然气总管线101内天然气压力的压力调节阀109。

其中，反应炉105包括依次连接的燃烧段110、反应段111和冷却控制段112，天然气总管线101、空气管线102均与燃烧段110连接，原料油枪104与反应段111连接。原料油枪104与反应段111的连接方式为本领域的技术人员公知的技术，在此不再赘述，压力检测装置108和压力调节阀109为现有技术中常见的设备，在此也不再赘述。压力检测装置108设置于外管107上，实时监测外管107内的天然气的压力，安装压力调节阀109时，可以在天然气总管线101上取一个出气口的位置进行安装。

本实施例还提供了一种炭黑生产系统(图未示)，其包括上述的用于生产炭黑的雾化系统100。由于炭黑生产系统中包括的其他的装置和结构为本领域的技术人员所公知的，所以，在此不再赘述。

实施例二

在上述实施例的基础上，图2示出了本实施例提供的用于生产炭黑的雾化系统200，该用于生产炭黑的雾化系统200还包括自动控制装置(图未示)，自动控制装置的一端与压力检测装置108连接，另一端与压力调节阀109连接。由于设置了自动控制装置，当压力检测装置108检测到数据后，就可以反馈数据信号给自动控制装置，再由自动控制装置发出指令给压力调节阀109，实现在线自动化控制。

另外，本实施例中，燃烧段110又包括第一燃烧段201和第二燃烧段202，反应段111包括第一反应段203和第二反应段204，第一燃烧段201与第一反应段203的一端连接，第一反应段203的另一端与冷却控制段112连接，第二燃烧段202与第二反应段204的一端连接，第二反应段204的另一端与冷却控制段112连接，第一反应段203与第二反应段204在使用期间存在温差。也就是说，反应炉105的前段(燃烧段110和反应段111)有两组，并且二者之间在使用时内部存在温差，此种设置，能够适应不同的产品生产需要，在其中一组反应炉105前段中进行软质炭黑的处理，另一组反应炉105前段中进行硬质炭黑的处理。

实施例三

在实施例二的基础上，图3示出了本实施例提供的用于生产炭黑的雾化系统300的原料油枪104部分，该用于生产炭黑的雾化系统300中，外管107的靠近反应炉105的管口的直径小于外管107的远离反应炉105的管口的直径。也就是说，外管107呈圆台形，其较小直径的管口位置更加靠近反应炉105，如此，能够增大外管107管口的流速，以使外管107中的天然气更快、更猛烈的冲击原料油，进行雾化。

为了更好的对内管106流出的原料油进行雾化，外管107的靠近反应炉105的管口边缘朝外管107的轴线方向弯折。如此，在天然气喷出时，由于外管107管口边缘往内弯折，所以天然气自然在管口处也会往内聚拢，从而对内管106流出的原料油进行较好的喷射。

原料油枪104还包括外支管301，外支管301的一端连接于外管107的外表面并与外管107的内部连通，外支管301的另一端朝向内管106的管口的正下方，内管106的管口为内管106的与反应炉105连通的一端的管口。也就是说，外支管301中也通天然气，其天然气出气口朝向内管106的正下方。当原料油喷入反应炉105时，其从原料油枪104喷出时形成油滴雾化，实现一次雾化，由于通天然气的外支管301的管口朝向了内管106正下方，所以，当一次破碎的油滴继续下落时，又因外支管301喷出的天然气实现二次雾化，破碎成更细小的油滴，这些油滴进入反应炉105中，受高温高速气流的剪切再一次分散为更小的油滴，实现三次雾化。二次雾化弥补了因油滴在高温高速气流中分散时间段而造成的迅速的“硬碳核”的增长，有效降低了其结焦的量，也因为二次雾化、三次雾化的时间短，所以油滴重量不会过于小，而被气流带到后部，成为筛余物。外支管301的设置，能够提高炭黑的产量，也能降低原料损耗。

本实施例中，外支管301为四个，四个外支管301环绕外管107周向排列。多个外支管301环绕设置，能够使雾化效果更好，四个外支管301并不作为限制，也可以设置更多的外支管301，如八个，十个。

另外，外支管301的另一端与内管106的管口之间的间距为25cm，内管106的管口为内管106的与反应炉105连通的一端的管口。此种间距，为原料油一次雾化之后，进行二次雾化的最佳的距离。当然，此种选取并不作为限制，只要外支管301的另一端与内管106的管口之间的间距满足“22～28cm”的条件，即为较佳的间距。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。