软质炭黑反应炉的喷油装置及软质炭黑生产方法与流程

本发明涉及软质炭黑生产，尤其涉及一种软质炭黑反应炉的喷油装置及软质炭黑生产方法。

背景技术：

1、相关技术中，上世纪50年代初，我国科技人员以天然气为原料，发明半补强炭黑生产技术和工艺设备。该技术的发明使我国橡胶工业的发展起到了很大推动作用。但单炉产量小（目前单炉产量在1500吨/年）、能耗高（每吨炭黑消耗6000标立天然气）。几十年在单炉产量和单耗没有显注进步。

2、上世纪40年代美国发明了油炉法生产软质炭黑技术。我国上世纪80年代也开始采用油炉生产软质炭黑，因其单炉产量高，单位产量成本低于半补强炭黑，尽管半补强炭黑在某些性能有特殊优势，但市场逐步被油炉法软质炭黑取代。除天然气资源和价格有特殊优势地区外，天然气半补强生产线只能关闭。

3、但是，采用油炉法生产软质炭黑时，特别是生产n700系列产品，因原料油喷射后在喉管段中的高温燃气掺混位置不可控、反应温度低、炭黑和烟气比例高（固气比）高，在反应过程中经常结焦（结焦后，影响正常生产，需进行烧焦处理），从而导致产品质量不稳定，产品中的45μm筛余物也高，影响下游橡胶制品的品质。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于：提供一种软质炭黑反应炉的喷油装置及软质炭黑生产方法，旨在解决现有技术中采用油炉法生产软质炭黑时，特别是生产n700系列产品，因原料油喷射后在喉管段中的高温燃气掺混位置不可控、反应温度低、炭黑和烟气比例高（固气比）高，在反应过程中经常结焦（结焦后，影响正常生产，需进行烧焦处理），从而导致产品质量不稳定，产品中的45μm筛余物也高，影响下游橡胶制品的品质的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、第一方面，本发明提供了一种软质炭黑反应炉的喷油装置，所述软质炭黑反应炉包括燃烧段和与所述燃烧段连通的前端壳体，所述喷油装置包括：

4、第一升降机构，所述第一升降机构可滑动地设置于所述前端壳体内，所述第一升降机构能在伸出所述前端壳体的工作位置与缩回所述前端壳体的收纳位置之间升降；

5、第二升降机构，所述第二升降机构和所述第一升降机构间隔设置，所述第二升降机构可滑动地设置于所述第一升降机构，所述第二升降机构的顶部能在平行于所述第一升降机构顶部的初始位置与顶出所述第一升降机构顶部的顶出位置之间升降；

6、喷油组件，所述喷油组件的两端分别铰接于所述第一升降机构的顶部和所述第二升降机构的顶部，当所述第一升降机构处于工作位置时，所述喷油组件和所述第二升降机构均露出于所述燃烧段内，当所述第一升降机构处于收纳位置时，所述喷油组件和所述第二升降机构均收容于所述前端壳体内；

7、其中，当所述第一升降机构处于所述工作位置时，所述第二升降机构用于驱动所述喷油组件绕其与所述第一升降机构的铰接处旋转。

8、可选地，上述软质炭黑反应炉的喷油装置中，所述喷油组件包括雾化喷嘴、喷嘴座、第一连接架和第二连接架，所述雾化喷嘴设置于所述喷嘴座，所述雾化喷嘴和所述喷嘴座的延伸方向一致；所述喷嘴座上设置有第一铰接位和第二铰接位，所述第一铰接位和所述第二铰接位沿所述喷嘴座的延伸方向间隔设置；所述第一连接架的一端与所述第一铰接位铰接，所述第一连接架的另一端与所述第一升降机构的顶部铰接；所述第二连接架的一端与所述第二铰接位铰接，所述第二连接架的另一端与所述第二升降机构的顶部铰接，所述第一连接架和所述第二连接架间隔设置。

9、可选地，上述软质炭黑反应炉的喷油装置中，所述第一升降机构包括第一竖直架体、多个横杆、承载件和第一升降驱动件，所述第一竖直架体与所述前端壳体的内壁滑动配合，所述第一竖直架体上沿竖向间隔设置有多个所述横杆，所述第二升降机构与多个所述横杆滑动配合，所述承载件设置于所述架体并用于承载所述第二升降机构，所述第一竖直架体的顶部与所述第一连接架铰接，所述第一竖直架体的底部与所述第一升降驱动件连接，所述第一升降驱动件用于驱动所述第一竖直架体相对所述前端壳体在所述工作位置与所述收容位置之间升降，并通过所述承载件对应地带动所述第二升降机构在所述工作位置与所述收容位置之间升降，对应地使所述雾化喷嘴及所述喷嘴座露出于所述燃烧段内或收容于所述前端壳体内。

10、可选地，上述软质炭黑反应炉的喷油装置中，所述喷油装置还包括钢丝绳，所述钢丝绳设置于所述燃烧段内，所述钢丝绳的一端与所述燃烧段的内壁铰接，所述钢丝绳的另一端与所述第一连接架铰接，当所述第一升降机构处于所述工作位置时，使所述钢丝绳张紧，并使所述第一连接架绕其与所述第一竖直架体的铰接处向下旋转至水平位置。

11、可选地，上述软质炭黑反应炉的喷油装置中，所述前端壳体的内壁沿竖向形成有多个滑槽，所述第一竖直架体上沿竖向设置有多个滑条，所述滑槽与所述滑条的数量一致且一一对应设置，各所述滑条与对应地所述滑槽滑动配合。

12、可选地，上述软质炭黑反应炉的喷油装置中，所述承载件包括水平段和竖直段，所述水平段设置于所述第一竖直架体，所述竖直段设置于所述水平段的顶部。

13、可选地，上述软质炭黑反应炉的喷油装置中，所述第二升降机构包括第二竖直架体、挡板和第二升降驱动件，所述第二竖直架体与所述横杆滑动配合，所述挡板靠近所述第二竖直架体的顶部设置于所述第二竖直架体，并用于在所述第一升降机构处于工作位置时阻挡所述第二连接架，使所述第二连接架处于水平位置；所述第二竖直架体的底部与所述第二升降驱动件连接，当所述第一升降机构处于所述工作位置时，所述第二升降驱动件用于驱动所述第二竖直架体相对所述第一竖直架体在所述初始位置与所述顶出位置之间升降，对应地带动所述雾化喷嘴及喷嘴座绕所述第一铰接位向上或向下旋转；

14、其中，所述挡板上设置有束线环。

15、可选地，上述软质炭黑反应炉的喷油装置中，所述横杆的一侧向内凹陷形成有多个导向槽，多个所述导向槽间隔设置；所述第二竖直架体上沿竖向设置有多个导向条，所述导向条与所述导向槽的数量一致且一一对应设置，各所述导向条与对应的所述导向槽滑动配合。

16、可选地，上述软质炭黑反应炉的喷油装置中，所述第一连接架设置于所述第二连接架的外侧，所述第一连接架和所述第二连接架均呈l型结构，所述第一连接架与所述第二连接架之间间隔形成有间隙；所述第二竖直架体设置于所述第一竖直架体背离所述前端壳体的一侧。

17、第二方面，本发明提供了一种软质炭黑生产方法，应用如上述的软质炭黑反应炉的喷油装置，所述软质炭黑生产方法包括：

18、以压缩空气、天然气和过热蒸汽作为载体对液体原料进行雾化，并对雾化的所述液体原料进行预热；

19、通过所述第一升降机构和所述第二升降机构调整所述喷油组件；

20、利用所述喷油组件将雾化的所述液体原料喷入所述软质炭黑反应炉内，反应生成所述软质炭黑。

21、本发明提供的上述一个或多个技术方案，可以具有如下优点或至少实现了如下技术效果：

22、本发明提出的一种软质炭黑反应炉的喷油装置及软质炭黑生产方法，通过第一升降机构和第二升降机构，第二升降机构使喷油组件相较于第一升降机构的顶部旋转，使喷嘴组件具有多个喷射角度，以对原料的喷射位置进行调整，一定程度上使原料喷射后在喉管段中的高温燃气掺混位置可控，降低了反应过程中的结焦概率，提高了软质炭黑的产品质量和下游橡胶制品的品质，且通过第一升降机构带动第二升降机构和喷油组件在伸出于燃烧段内的工作位置与缩回于前端壳体内的收纳位置之间升降，在燃烧段的加工过程中，对喷油组件进行保护，提高喷油组件的使用寿命，极大地降低了喷油组件的喷油端被堵塞的概率。