一种炉法炭黑生产试验装置的制作方法

1.本实用新型涉及炭黑生产装置技术领域，具体领域为一种炉法炭黑生产试验装置。


背景技术：

2.将气态烃、液态烃或其混合物作为原料，供以适量的空气，在反应炉内形成密闭的湍流系统，将一部分原料烃和空气燃烧产生高温，使另一部分裂解产生炭黑，这种生产方法称为炉法，用炉法生产的炭黑称为炉法炭黑。由于炉法炭黑的生产方法连续化程度高、产出率高、成本低，对环境的污染小、产品的品种能满足各种需求，炉法的生产方式已经成为炭黑的最主要的生产方式。炉法炭黑的生产有其自身的特点：第一，反应炉的温度高，一般在1800℃左右；第二，反应的时间短，炭黑生产过程包括自由基、离子向分子的转化，进而形成含有数万个原子和高c/h比的相对大的粒子，这个过程在预混火焰中，仅在几个毫秒中就完成；第三，原料的成分复杂，气态烃、液态烃都可以是炭黑的生产原料，而液态烃中的煤焦油中已被鉴定的化学物质就有400余种；第四，工艺条件对产品品质的影响大，这些条件包括：反应炉的形状，不同点处的温度、压强，风油比，油气比，即冷(终止反应)的方式，添加的助剂等等。
3.炉法炭黑的生产特点决定了生产试验的困难性，据了解，目前市场上的炉法炭黑试验装置体积庞大(一般长达几十米)；都是用燃油或燃气来加热以达到生产炭黑所需要的温度；都是采用连续的生产方式。这些特点决定了试验成本非常高。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种炉法炭黑生产试验装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种炉法炭黑生产试验装置，包括燃烧筒、泵油器与外排器，所述燃烧筒的前端固定安装有外排器，所述泵油器的出口固定安装有喷嘴管，所述喷嘴管的外周固定安装有补气筒，所述补气筒固定安装于燃烧筒的后端，所述燃烧筒的后半部外周套装有耐热外筒，所述耐热外筒的两端筒内嵌装有封闭环，两所述的封闭环间填充有熔融填充体，所述熔融填充体内埋设有涡流阻丝，所述涡流阻丝的两端均焊接有电极柱，所述电极柱埋设且贯穿耐热外筒，所述燃烧筒的前半部外周套装有冷却筒，所述冷却筒的前端焊接有连通筒内的进水管，所述冷却筒的后端焊接有连通筒内的出水管。
7.优选的，所述外排器包括箱壳，所述箱壳内固定安装有上层板与下层板，所述箱壳的上表面焊接有连通箱内的上排筒，所述箱壳的下表面焊接有连通箱内的下排筒，所述上层板的下表面与下层板的上表面分别焊接有回挡板，上侧的所述回挡板与下侧的所述的回挡板交错排布。
8.优选的，所述冷却筒与封闭环间夹持有隔热陶瓷环。
9.优选的，所述冷却筒的前端焊接有连通筒内的辅助管。
10.优选的，所述上层板的宽度小于箱壳的箱内宽度，所述下层板开设有槽口，槽口位于下侧的回挡板之间。
11.优选的，所述下层板与下排筒间焊接有滑面板。
12.优选的，上侧所述的回挡板的数量为下侧所述的回挡板数量加一。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
14.一种炉法炭黑生产试验装置，通过泵油器对烷烃类进行增压，而后通过喷嘴管汽化喷入燃烧器，在涡流阻丝加热作用下，能够使得内部汽化的烷烃类处于类燃烧状态，从而模拟大型设备产生炭黑过程，对整个装置进行小型化，并实现整个过程，继而对整个过程的规律进行有效的观测。
附图说明
15.图1为本实用新型的立体结构示意图；
16.图2为本实用新型的燃烧筒外部立体结构示意图；
17.图3为本实用新型的燃烧筒剖视结构示意图；
18.图4为本实用新型的补气筒与喷嘴管立体结构示意图；
19.图5为本实用新型的外排器剖视结构示意图。
20.图中：1、燃烧筒，2、泵油器，3、外排器，31、箱壳，32、上排筒，33、下排筒，34、上层板，35、下层板，36、滑面板，37、回挡板，4、耐热外筒，5、冷却筒，6、补气筒，7、封闭环，8、进水管，9、出水管，10、辅助管，11、喷嘴管，12、电极柱，13、涡流阻丝，14、熔融填充体。
具体实施方式
21.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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
22.请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种炉法炭黑生产试验装置，包括燃烧筒1、泵油器2与外排器3，所述燃烧筒1的前端固定安装有外排器3，所述泵油器2的出口固定安装有喷嘴管11，所述喷嘴管11的外周固定安装有补气筒6，所述补气筒6固定安装于燃烧筒1的后端，所述燃烧筒1的后半部外周套装有耐热外筒4，所述耐热外筒4的两端筒内嵌装有封闭环7，两所述的封闭环7间填充有熔融填充体14，所述熔融填充体14内埋设有涡流阻丝13，所述涡流阻丝13的两端均焊接有电极柱12，所述电极柱12埋设且贯穿耐热外筒4，所述燃烧筒1的前半部外周套装有冷却筒5，所述冷却筒5的前端焊接有连通筒内的进水管8，所述冷却筒5的后端焊接有连通筒内的出水管9。
23.燃烧筒1进行有效的热解燃烧过程的承载装置，泵油器2对烷烃类进行增压，使之在喷嘴管11喷出时，成汽化及雾化装置，更容易实现热解燃烧状态，外排器3通过内部结构进行炭黑及烟气进行分离排出，耐热外筒4配合燃烧筒1及封闭环7构成封闭加热腔，内部的熔融填充体14在涡流阻丝13的作用下，呈熔融态，继而对燃烧筒1进行加热，冷却筒5通过进水管8将冷水导入，使得燃烧态的烷烃类降温，产生炭黑烟气，炭黑烟气在外排器3作用下进
行分流导出。
24.具体而言，所述外排器3包括箱壳31，所述箱壳31内固定安装有上层板34与下层板35，所述箱壳31的上表面焊接有连通箱内的上排筒32，所述箱壳31的下表面焊接有连通箱内的下排筒33，所述上层板34的下表面与下层板35的上表面分别焊接有回挡板37，上侧的所述回挡板37与下侧的所述的回挡板37交错排布。
25.箱壳31为外排器3的外壳结构，上层板34与下层板35对箱壳31内的空间进行分割，同时为其上的回挡板37提供安装基础，而回挡板37通过自身的上下分布，及交错设置，构成回形腔，继而对烟气进行有效的阻碍降尘效果，炭黑通过下排筒33导出，气体通过上排筒32导出，从而实现分离目的。
26.具体而言，所述冷却筒5与封闭环7间夹持有隔热陶瓷环。
27.通过设置隔热陶瓷环，能够有效避免封闭环7在熔融填充体14加热时，对冷却筒5造成间接加热，继而使得冷却效果下降。
28.具体而言，所述冷却筒5的前端焊接有连通筒内的辅助管10。
29.通过辅助管10的设置，能够在燃烧筒1稳定过高时，进行冷水的过量补充，从而保证炭黑烟气的稳定产生。
30.具体而言，所述上层板34的宽度小于箱壳31的箱内宽度，所述下层板35开设有槽口，槽口位于下侧的回挡板37之间。
31.通过上层板34的宽度设置，能够使得烟气能够绕过继而通过上排筒32进行排出，而槽口的开设，能够有效的将炭黑排出。
32.具体而言，所述下层板35与下排筒33间焊接有滑面板36。
33.通过滑面板36的设置，能够将炭黑进行有效导出，避免出现积存的问题。
34.具体而言，上侧所述的回挡板37的数量为下侧所述的回挡板37数量加一。
35.通过数值差的设置，能够有效使得上侧的回挡板37对下侧的回挡板37进行夹持，能够进一步提升降尘效果。
36.工作原理：使用时，通过泵油器2对烷烃类进行增压，继而使其成汽化雾态进入燃烧筒1，同时在伯努利气流作用下，通过补气筒6进行气流补充，此时电极连接外部电源，对涡流阻丝13进行加热作用，使得熔融填充体14，成熔融状态，对燃烧筒1进行加热，燃烧筒1通过自身的红热状态，使得汽化的烷烃类间类高温燃烧，继而产生炭黑烟气，炭黑烟气在冷却筒5的作用，使得炭黑烟气进行降温沉降，并进外排器3中，通过外排器3进行炭黑与烟气的分离；
37.外排器3通过交错设置的回挡板37，使得炭黑进行有的阻挡、附着与降落，降落后的炭黑通过下排筒33导出，烟气通过上排筒32导出，使得烟气与炭黑的有效分离。
38.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。