本發(fā)明涉及炭黑生產(chǎn)領(lǐng)域，具體是一種炭黑生產(chǎn)U型炭黑反應(yīng)爐裝置。

背景技術(shù)：

目前國內(nèi)年產(chǎn)1.5--6萬噸炭黑反應(yīng)爐，爐前核心部分均由空氣整流室1-1、空氣煤氣混合室1-2、燃燒室A段1-3、燃燒室B段1-4、喉口1-5、反應(yīng)室1-6、急冷段1-7、汽化段1-8、高溫空氣預(yù)熱器1-9和高溫空氣入爐管1-10等十部分組成，其中前九部分的各部分依順序依次連接，并呈同軸一字型直線排列，參見圖1。同時高溫空氣預(yù)熱器裝置技術(shù)從650℃提高850℃再提高至950℃，空氣入爐溫度從600℃提高到850℃，以求最大限度地回收余熱，節(jié)能降耗，提高炭黑產(chǎn)品質(zhì)量，提高炭黑產(chǎn)品的市場競爭力。

現(xiàn)有技術(shù)中反應(yīng)爐裝置流程圖存有缺陷：

1、由于爐前九大核心部件是呈同軸一字型直線排列，高溫空熱器出口高溫空氣管至爐頭管線長達30余米，由于管線長散熱作用，高溫空熱器出口空氣溫度到入爐空氣溫度，溫降達60-100℃，空氣預(yù)熱溫度越高，熱損失越大，造成熱能的巨大浪費，同時，還要增大燃氣使用量，增加生產(chǎn)成本；

2、空氣入爐溫度偏低，煤氣燃燒速度就偏慢，炭黑反應(yīng)爐燃燒室就偏長，煤氣在燃燒室內(nèi)的燃燒火焰就偏長，燃燒火焰溫度梯度比較大，提供給原料油裂解的反應(yīng)溫度難以處于最佳區(qū)域，不利于炭黑品質(zhì)的提升和節(jié)能降耗；且由于原料油裂解的能量不佳，部分原料油與過?？諝馊紵齺硖峁┝呀鈺r的能量，會降低了炭黑的產(chǎn)率和品質(zhì)，油耗上升，增加了生產(chǎn)成本；

3、現(xiàn)有每節(jié)急冷段7上有五排水槍，每排設(shè)有四支水槍；而每排四支水槍不能充分、有效地作用于同一截面的所有高溫炭黑煙氣而終止炭黑的反應(yīng)，易造成后續(xù)炭黑副反應(yīng)的發(fā)生，從而增加了炭黑的表面粗糙度，降低了炭黑的表面活性，也降低了炭黑的產(chǎn)品質(zhì)量和收率，提高了油耗。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種炭黑生產(chǎn)U型炭黑反應(yīng)爐裝置，在炭黑反應(yīng)爐的急冷段與汽化段之間增加一個U型彎頭，使炭黑反應(yīng)爐的后部裝置調(diào)轉(zhuǎn)180℃，從而大大縮短了高溫空熱器出口空氣入爐熱風(fēng)管長度近30米，最大限度地減少了預(yù)熱高溫空氣的入爐溫降損失，提高炭黑反應(yīng)爐入爐燃燒所需空氣的溫度，從而提高煤氣燃燒速度和效率，從而縮短燃燒室長度，最大限度地發(fā)揮了950℃高溫空氣預(yù)熱器的技術(shù)效果，達到了節(jié)能降耗、降低成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高企業(yè)經(jīng)濟效益的目的。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種炭黑生產(chǎn)U型炭黑反應(yīng)爐裝置，包括依次連接的空氣整流器、空氣煤氣混合室、燃燒室、喉口、反應(yīng)段、急冷段、U型彎頭、汽化段、空氣預(yù)熱器、高溫空氣入爐管；其中所述的空氣整流器、空氣煤氣混合室、燃燒室、喉口、反應(yīng)段和急冷段依次同軸水平連接形成一列，汽化段與空氣預(yù)熱器底座同軸水平連接形成另一列，其特征在于：急冷段與汽化段通過一個U型彎頭連接，將反應(yīng)爐后部裝置調(diào)轉(zhuǎn)了180℃，急冷段一列與汽化段一列并排平行排列，使空氣預(yù)熱器靠近空氣整流器的側(cè)壁，使空氣預(yù)熱器連接空氣整流器的高溫空氣入爐管線最短。

進一步的改進，煤氣進氣管數(shù)量為六只，且在空氣煤氣混合器呈環(huán)狀均勻分布。

進一步的改進，U型彎頭使反應(yīng)爐后部裝置調(diào)轉(zhuǎn)180℃，大大地縮短了高溫空熱器出口空氣入爐熱風(fēng)管線。

進一步的改進，每節(jié)急冷段有五排水槍，每排設(shè)有八支水槍。

進一步的改進，燃燒室去掉燃燒室A段。

本發(fā)明有益效果：

1、本發(fā)明大大地縮短了高溫空熱器出口空氣入爐熱風(fēng)管的長度，最大限度地減少了入爐高溫空氣的熱損失，提高入爐空氣溫度，從而提高了煤氣的燃燒速度和燃燒效率，從而縮短了燃燒室長度，永久性地減少了生產(chǎn)設(shè)備投入和運行維修費用，最大限度地發(fā)揮了950℃高溫空氣預(yù)熱器的技術(shù)效果，達到了節(jié)能降耗、降低成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益的目的；

2、本發(fā)明由于提高了入爐高溫空氣的溫度，減少了炭黑反應(yīng)爐燃燒過程中的煤氣使用量，從而降低了生產(chǎn)成本；

3、本發(fā)明由于提高了煤氣的燃燒速度，去掉原背景技術(shù)的燃燒室A段，縮短了燃燒室長度，使燃燒火焰縮短，火焰溫度梯度變小，可使燃燒火焰最高溫度處于原料油裂解反應(yīng)最佳區(qū)域，同時有利于減少過?？諝獾皆嫌土呀夥磻?yīng)區(qū)域，有利于節(jié)能降耗，提升炭黑產(chǎn)品品質(zhì)，提高效率；

4、改進后的急冷段每排八支水槍的急冷水能充分和迅速地作用于同一截面的所有高溫炭黑煙氣，及時、充分、有效地終止炭黑反應(yīng)，防止炭黑副反應(yīng)的發(fā)生，提高炭黑的表面光滑度和增強炭黑的表面活性，從而提高炭黑的產(chǎn)品質(zhì)量，同時也提高了炭黑的收率，降低了油耗。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中炭黑反應(yīng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明一種炭黑生產(chǎn)U型炭黑反應(yīng)爐裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明一種炭黑生產(chǎn)U型炭黑反應(yīng)爐裝置的空氣煤氣混合器截面圖。

圖4為本發(fā)明一種炭黑生產(chǎn)U型炭黑反應(yīng)爐裝置的急冷段的剖視圖。

圖5為本發(fā)明一種炭黑生產(chǎn)U型炭黑反應(yīng)爐裝置的急冷段的截面圖。

附圖說明

在圖中：

1-1空氣整流器，1-2、空氣煤氣混合室，1-3、燃燒室A段，1-4、燃燒室B段，1-5喉口，1-6、反應(yīng)段，1-7、急冷段，1-8霧化段，1-9、空氣預(yù)熱器，1-10、高溫空氣入爐管；

1、空氣整流器，2、空氣煤氣混合室，3、U型彎頭， 4、燃燒室，5、喉口，

6、反應(yīng)段，7、急冷段，8、霧化段，9、空氣預(yù)熱器，10、高溫空氣入爐管。

具體實施方式

下面結(jié)合說明書附圖2、3、4、5對本發(fā)明作進一步的描述。

本發(fā)明涉及一種炭黑生產(chǎn)U型炭黑反應(yīng)爐裝置，其中所述空氣整流器1、空氣煤氣混合室2、燃燒室4、喉口5、反應(yīng)段6、急冷段7、U型彎頭3、汽化段8、空氣預(yù)熱器9、高溫空氣入爐管10依次連接；其中所述的空氣整流器、空氣煤氣混合室、燃燒室、喉口、反應(yīng)段和急冷段依次同軸水平連接形成一列，汽化段與空氣預(yù)熱器的底座同軸水平連接形成另一列，其特征在于：急冷段7與汽化段8通過一個U型彎頭3連接，將反應(yīng)爐后部裝置調(diào)轉(zhuǎn)了180℃，使急冷段一列與汽化段一列并排平行排列，使空氣預(yù)熱器1靠近空氣整流器9的側(cè)壁，所述空氣預(yù)熱器9通過高溫空氣入爐管10連接空氣整流器1。

進一步的改進，煤氣進氣管數(shù)量為六只，且在空氣煤氣混合器2呈環(huán)狀均勻分布。

進一步的改進，U型彎頭3使反應(yīng)爐調(diào)轉(zhuǎn)180℃，大大縮短了高溫空熱器出口空氣入爐熱風(fēng)管線。

進一步的改進，每節(jié)急冷段7有五排水槍，每排設(shè)有八支水槍。

進一步的改進，燃燒室去掉燃燒室A段。

實施例1

結(jié)合說明書附圖1可知現(xiàn)有的技術(shù)中反應(yīng)裝置存有以下缺陷：

1、由于爐前九大核心部件是呈同軸一字型直線排列，高溫空熱器出口高溫空氣管至爐頭管線長達30余米，由于管線長散熱作用，高溫空熱器出口空氣溫度到入爐空氣溫度，溫降達60-100℃，空氣預(yù)熱溫度越高，熱損失越大，造成熱能的巨大浪費，同時，還要增大燃氣使用量，增加生產(chǎn)成本；

2、空氣入爐溫度偏低，煤氣燃燒速度就偏慢，炭黑反應(yīng)爐燃燒室就偏長，煤氣在燃燒室內(nèi)的燃燒火焰就偏長，燃燒火焰溫度梯度比較大，提供給原料油裂解的反應(yīng)溫度難以處于最佳區(qū)域，不利于炭黑品質(zhì)的提升和節(jié)能降耗；且由于原料油裂解的能量不佳，部分原料油與過剩空氣燃燒來提供裂解時的能量，會降低了炭黑的產(chǎn)率和品質(zhì)，油耗上升，增加了生產(chǎn)成本；

3、現(xiàn)有每節(jié)急冷段7上有五排水槍，每排設(shè)有四支水槍；而每排四支水槍不能充分、有效地作用于同一截面的所有高溫炭黑煙氣終止反應(yīng)，易造成后續(xù)炭黑副反應(yīng)的發(fā)生，從而增加了炭黑的表面粗糙度，降低了炭黑的表面活性，也降低了炭黑的產(chǎn)品質(zhì)量和收率，提高了油耗；

結(jié)合說明書附圖2、圖3、圖4和圖5可知本發(fā)明有益效果在于以下幾點：

1、本發(fā)明大大地縮短了高溫空熱器出口空氣入爐熱風(fēng)管的長度，最大限度地減少了入爐高溫空氣的熱損失，提高入爐空氣溫度，從而提高了煤氣的燃燒速度和燃燒效率，從而縮短了燃燒室長度，永久性地減少了生產(chǎn)設(shè)備投入和運行維修費用，最大限度地發(fā)揮了950℃高溫空氣預(yù)熱器的技術(shù)效果，達到了節(jié)能降耗、降低成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益的目的；

2、本發(fā)明由于提高了入爐高溫空氣的溫度，減少了炭黑反應(yīng)爐燃燒過程中的煤氣使用量，從而降低了生產(chǎn)成本；

3、本發(fā)明由于提高了煤氣的燃燒速度，去掉原背景技術(shù)的燃燒室A段，縮短了燃燒室長度，使燃燒火焰縮短，火焰溫度梯度變小，可使燃燒火焰最高溫度處于原料油裂解反應(yīng)最佳區(qū)域，同時有利于減少過?？諝獾皆嫌土呀夥磻?yīng)區(qū)域，有利于節(jié)能降耗，提升炭黑產(chǎn)品品質(zhì)，提高效率；

4、改進后的急冷段每排八支水槍的急冷水能充分和迅速地作用于同一截面的所有高溫炭黑煙氣，及時、充分、有效地終止炭黑反應(yīng)，防止炭黑副反應(yīng)的發(fā)生，提高炭黑的表面光滑度和增強炭黑的表面活性，從而提高炭黑的產(chǎn)品質(zhì)量，同時也提高了炭黑的收率，降低了油耗。