氨水充分反应，防止低温度时添加氨水造成的反应不完全，尾气有残留氨气的现象。高温尾气从尾气气道出来后，高温尾气内的氮氧化物基本被还原，同时不会有氨气残留，可以直接进行二次利用。
[0014]实施例2:经过预热后温度达到800°C的高温空气与预热后的燃烧油在反应炉中反应混合、燃烧，产生温度在I960°C左右的高温燃烧气流，高温燃烧气流流入喉管后在喉管内喷入温度在180°C之间且雾化的石油系烃，石油系烃在反应炉室与高温燃烧气流混合，迅速裂解，生产炭黑烟气。炭黑烟气在进入冷却段后，在冷却段内喷射冷却水，炭黑烟气经过急冷后温度下降到950°C，炭黑烟气从冷却段离开后依次进入到空气预热器和油预热器；炭黑烟气从油预热器离开后进入炭黑分级装置使得炭黑烟气分离成炭黑粉体和高温尾气，炭黑粉体经过造粒装置后成为炭黑颗粒，炭黑颗粒放入干燥装置内的干燥室后高温尾气同时进入干燥装置内的干燥室并向尾气气道流动，干燥室在干燥时的干燥温度在10000C至1200°C之间，当高温尾气在尾气气道内降温到950°C时在尾气气道内喷射氨水和碳酸氢铵混合物，其中氨水量需要遵循氨氮摩尔比(NSR) 1.5的比率，喷射的碳酸氢铵量需要遵循氨氮摩尔比(NSR) 2至2.5的比率。氨水和碳酸氢铵的混合物会和高温尾气内的氮氧化物发生还原反应，反应的产物是氮气和水和碳氧化物。在950°C时HN3对氮氧化物的还原率在52.7%，然后随着温度的降低还原率升高，直到740°C达到还原率峰值84.3%，然后降到700°C时的还原率77.3%。碳酸氢铵在800°C至900°C之间对氮氧化物的还原率在84%_86%之间，800°C以后急速下降，通过氨水和碳酸氢铵的共同还原，碳酸氢铵在高温度段脱氮效果好，氨水在低温度段脱氮效果好，这样能使氮氧化物还原更充分。尾气气道内的高温尾气从干燥室出来后的温度在1000°C以上，然后高温尾气温度在尾气气道内逐渐下降，从尾气气道出来时在700°C左右，通过这一路的反应后，炭黑烟气内的氮氧化物基本被还原，同时氨水和碳酸氢铵反应完全不会残留，新产生的物质主要为CO，CO2，这些气体是尾气的主要成分，也是尾气可以二次利用的主要物质。
[0015]实施例3:经过预热后温度达到800°C的高温空气与预热后的燃烧油在反应炉中反应混合、燃烧，产生温度在1960°C左右的高温燃烧气流，高温燃烧气流流入喉管后在喉管内喷入温度在190°C之间且雾化的脂族饱和烃，脂族饱和烃在反应炉室与高温燃烧气流混合，迅速裂解，生产炭黑烟气。炭黑烟气在进入冷却段后，在冷却段内喷射冷却水，炭黑烟气经过急冷后温度下降到950°C，炭黑烟气从冷却段离开后依次进入到空气预热器和油预热器；炭黑烟气从油预热器离开后进入炭黑分级装置使得炭黑烟气分离成炭黑粉体和高温尾气，炭黑粉体经过造粒装置后成为炭黑颗粒，炭黑颗粒放入干燥装置内的干燥室后高温尾气同时进入干燥装置内的干燥室并向尾气气道流动，干燥室在干燥时的干燥温度在10000C至1200°C之间，当高温尾气在尾气气道内降温到950°C时喷射尿素和碳酸氢铵的混合物。喷射的氨水量需要遵循氨氮摩尔比(NSR) 2.5至3的比率，喷射的碳酸氢铵量需要遵循氨氮摩尔比(NSR) 2至2.5的比率。尿素和碳酸氢铵的混合物会和高温尾气内的氮氧化物发生还原反应，反应的产物是氮气和水和碳氧化物。尿素在900°C左右时对氮氧化物的还原率在86%以上，碳酸氢铵在800°C至900°C之间对氮氧化物的还原率在84%_86%之间，800°C以后急速下降，由于高温尾气在尾气气道内会维持温度在850°C以上很长时间，所以使用在这个温度脱氮效果好的尿素的碳酸氢铵。尾气气道内的高温尾气从干燥室出来后的温度在1000°C以上，然后高温尾气温度在尾气气道内逐渐下降，从尾气气道出来时在700°C左右，通过这一路的反应后，高温尾气内的氮氧化物基本被还原，同时尿素和碳酸氢铵反应完全不会残留，可以直接进行二次利用。
【主权项】
1.一种生产炭黑的新型环保工艺，需要利用反应装置、预热装置和造粒装置，反应装置包括反应炉、喉管、反应室和冷却段，预热装置包括空气预热器和油预热器，造粒装置包括炭黑分级装置、造粒装置和干燥装置，所述的干燥装置包括干燥室和尾气气道，其特征在于包含以下几个步骤:步骤A):经过预热后温度达到750°C至900°C的高温空气与预热后的燃烧油在反应炉中反应混合、燃烧，产生温度在1700°C至2010°C之间的高温燃烧气流，高温燃烧气流流入喉管后在喉管内喷入温度在170 °C至190°C之间且雾化的原料油，原料油在反应炉室与高温燃烧气流混合，迅速裂解，生产炭黑烟气；步骤B):炭黑烟气在进入冷却段后，在冷却段内喷射冷却水，炭黑烟气经过急冷后温度下降到950°C;步骤C):炭黑烟气从冷却段离开后依次到空气预热器和油预热器；步骤D):炭黑烟气从油预热器离开后进入炭黑分级装置使得炭黑烟气分离成炭黑粉体和高温尾气，炭黑粉体经过造粒装置后成为炭黑颗粒，炭黑颗粒放入干燥装置内的干燥室后高温尾气同时进入干燥装置内的干燥室并向尾气气道流动，干燥室在干燥时的干燥温度在1000 °C至1200°C之间，当高温尾气在尾气气道内降温到950°C时在尾气气道内添加氮还原剂。
2.根据权利要求1所述的一种生产炭黑的新型环保工艺，其特征为，所述氮还原剂包括氨水、尿素和碳酸氢铵。
3.根据权利要求2所述的一种生产炭黑的新型环保工艺，其特征为，所述步骤D中，在冷却段内喷射的所述氮还原剂是所述的氨水，所述氨水在添加时遵循氨氮摩尔比(NSR)为1.5的比率。
4.根据权利要求2所述的一种生产炭黑的新型环保工艺，其特征为，所述步骤D中，在冷却段内喷射的所述氮还原剂是所述的氨水和所述的碳酸氢铵的混合物，所述氨水在添加时遵循氨氮摩尔比(NSR)为1.5的比率，所述碳酸氢铵在添加时遵循氨氮摩尔比(NSR)为2至2.5的比率。
5.根据权利要求2所述的一种生产炭黑的新型环保工艺，其特征为，所述步骤D中，在冷却段内喷射的所述氮还原剂是所述的尿素和所述的碳酸氢铵的混合物。
6.所述尿素在添加时遵循氨氮摩尔比(NSR)为2.5至3的比率，所述碳酸氢铵在添加时遵循氨氮摩尔比(NSR)为2至2.5的比率。
7.根据权利要求1所述的一种生产炭黑的新型环保工艺，其特征为，所述的原料油包括芳族烃、石油系烃或脂族饱和烃。
【专利摘要】一种生产炭黑的新型环保工艺，涉及一种炭黑生产过程中尾气脱氮工艺，需要利用反应装置、预热装置和造粒装置，反应装置包括反应炉、喉管、反应室和冷却段，预热装置包括空气预热器和油预热器，造粒装置包括炭黑分级装置、造粒装置和干燥装置，干燥装置包括干燥室和尾气气道，主要包含四个步骤：分别为原料油高温裂解，炭黑烟气急冷，高温炭黑烟气对空气与油料的预热，炭黑烟气的分离以及对尾气的脱氮处理。与现有技术相比，本发明能够在炭黑颗粒的干燥阶段对尾气进行脱氮处理，同时不影响炭黑颗粒的干燥，使得尾气内的氮氧化物转化为氮气，减少尾气内的污染物质。
【IPC分类】C09C1-56, C09C1-50, B01D53-79, B01D53-56
【公开号】CN104610786
【申请号】CN201510060162
【发明人】黄锡甫, 朱社教, 周银春
【申请人】宁波德泰化学有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年2月5日