一種炭黑濕法造粒的干燥加工系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種炭黑濕法造粒的干燥加工系統，本實用新型的炭黑濕法造粒干燥系統包括固氣分離裝置，煙氣排出裝置，第一煙氣調溫裝置、炭黑收集裝置以及干燥機。本實用新型的炭黑濕法造粒的煙氣干燥裝置，通過高溫煙氣的余熱進行穩定的炭黑干燥加工，并減少安全隱患及環境污染的發生，使整個加熱過程節能、安全、環保，進而降低生產成本，適合工業應用。
【專利說明】一種炭黑濕法造粒的干燥加工系統
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種炭黑濕法造粒的干燥加工系統，屬于炭黑生產領域。
【背景技術】
[0002] 在傳統炭黑生產過程中需要將粉狀炭黑加水經造粒機造粒后再經干燥機加熱除 去水分干燥后才能成為成品使用。現有技術的工藝流程是：采用反應爐，利用焦油為原料 在爐內攝氏1900度條件下進行熱裂解產生炭黑及尾氣流（即高溫煙氣），反應后的尾氣流 溫度仍達攝氏1000度以上。為了后續采用濾袋器收集分離碳黑，需要先對高溫煙氣噴水降 溫，使其溫度降至250度左右進入濾袋器。通過濾袋器分離后的碳黑通過造粒機進入干燥 機干燥，而通過濾袋器分離后的煙氣則進入燃燒爐燃燒，以便給干燥機提供干燥熱源。干燥 機一般在轉筒外圍設有火箱（或叫加熱爐膛），燃燒爐產生的高達上千度的熱氣進入火箱， 通過輻射給干燥機加熱，使干燥機的滾筒內部達到300-500度的干燥工藝要求。經過干燥 機后的煙氣還可以經過二級袋濾器再次收集碳黑。上述工藝尚存在如下不足：一是尾氣比 較浪費，需要通過燃燒爐燃燒后供給干燥爐；二是進入干燥器火箱的溫度太高，不利于安全 操作；三是由于干燥爐與火箱之間非全密封，容易發生廢氣泄漏，對環境造成污染。 實用新型內容
[0003] 本實用新型針對上述現有技術的不足，提供一種炭黑濕法造粒干燥系統，其具有 安全、節能、降低生產成本等優點。
[0004] 本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下：一種炭黑濕法造粒干燥系統，包 括固氣分離裝置A，煙氣排出裝置B，第一煙氣調溫裝置C、炭黑收集裝置D以及干燥機E ;
[0005] 所述固氣分離裝置包括旋風分離器Al以及位于所述旋風分離器下方的第一出料 氣密閥A2,所述旋風分離器Al包括煙氣入口及煙氣出口，所述煙氣出口分為第一排氣管路 A3和第二排氣管路A4,所述煙氣入口連接外部含炭黑高溫煙氣；
[0006] 所述炭黑收集裝置D包括袋濾器Dl及位于袋濾器下端的第二出料氣密閥D2 ;
[0007] 所述干燥機E包括物料入口、物料出口、煙氣入口及煙氣出口，所述物料入口前設 有造粒機F ;所述煙氣出口通過排氣風機B3與所述第一煙氣調溫裝置C的入口連接；所述 干燥機E的物料入口與煙氣出口，物料出口與煙氣入口分別設在所述干燥機的兩端；
[0008] 所述煙氣排出裝置B包括第一調節閥Bl以及第二調節閥B2 ;
[0009] 所述第一排氣管路A3通過所述第一調節閥Bl與所述干燥機的煙氣入口連接，所 述第二排氣管路A4通過所述第二調節閥B2與所述第一煙氣調溫裝置C的入口連接，所述 第一煙氣調溫裝置C的出口與所述袋濾器Dl的入口連接，所述第二出料氣密閥D2的出口 與所述第一出料氣密閥A2的出口匯集，并通過管路與所述造粒機F的入口連接。
[0010] 進一步，所述第一煙氣調溫裝置包括冷水調節閥和冷卻器。
[0011] 進一步，所述干燥機的物料入口與所述造粒機連接，該物料入口靠近所述排氣風 機；所述干燥機的物料出口靠近所述第一調節閥。
[0012] 本實用新型的干燥機包括物料入口、物料出口、煙氣入口及煙氣出口，物料入口 與煙氣出口，物料出口與煙氣入口分別設在所述干燥機的兩端；并且物料入口靠近所述排 氣風機；所述干燥機的物料出口靠近所述第一調節閥。可見，干燥機內煙氣的輸送方向與碳 粒的輸送方向相反，煙氣由第一調節閥方向進入干燥機后，向排氣風機的方向流動；碳粒由 靠近所述排氣風機方向的物料入口進入，由靠近所述第一調節閥的物料出口排出。
[0013] 進一步，所述旋風分離器連接反應爐的出料端，所述反應爐與旋風分離器之間設 有第二煙氣調溫裝置。第二煙氣調溫裝置用于對高溫煙氣進行熱能回收及冷水降溫，將高 溫煙氣的溫度由1000°C以上降至500°C左右。
[0014] 本實用新型所述反應爐是生產原生炭黑的反應爐，利用焦油為原料在爐內攝氏 1900度條件下進行熱裂解產生炭黑及尾氣流（高溫煙氣），反應后的尾氣流溫度仍達攝氏 1000度以上，經熱能回收及冷水降溫后扔達攝氏500度以上，可直接作干燥濕炭黑用。
[0015] 本實用新型還公開了一種炭黑濕法造粒的煙氣干燥工藝，包括前述炭黑濕法造粒 干燥系統，所述固氣分離裝置A承接反應爐生產出的含炭黑高溫煙氣，含炭黑高溫煙氣通 過旋風分離器Al的煙氣入口進入旋風分離器后分離獲得固體炭黑和煙氣，其中，固體炭黑 被分離下沉到旋風分離器底部的第一出料氣密閥A2,從第一出料氣密閥排出后通過風送管 被輸送至造粒機F ;煙氣從旋風分離器上端的煙氣出口排出；其中一股煙氣在第一調節閥 Bl的控制下通過第一排氣管路A3由干燥機E的煙氣入口進入干燥機，用于加熱來自造粒 機F的濕碳粒，使濕碳粒中的水分蒸發干燥，干燥后的碳粒由干燥機的物料出口排出，干燥 后含水分的煙氣通過排氣風機B3由干燥機的煙氣出口抽出；剩余的煙氣在第二調節閥B2 的控制下進入第二排氣管路A4,與第一排氣管路排出的含水分煙氣匯合后通過第一煙氣調 溫裝置C的入口進入第一煙氣調溫裝置，將煙氣溫度降至250?270°C后由第一煙氣調溫裝 置C的出口輸出送至袋濾器D1，由袋濾器除塵后煙氣排放，袋濾器收集的固體炭黑通過第 二出料氣密閥D2的控制，經過風送管輸送至造粒機E。
[0016] 進一步，干燥機內煙氣的輸送方向與碳粒的輸送方向相反，煙氣由第一調節閥方 向進入干燥機后，向排氣風機的方向流動；碳粒由靠近所述排氣風機方向的物料入口進入， 由靠近所述第一調節閥的物料出口排出。
[0017] 進一步，反應爐生產出的含炭黑高溫煙氣經第二煙氣調溫裝置后，煙氣溫度降至 500°C以上，降溫后的高溫煙氣進入旋風分離器。
[0018] 更進一步，反應爐生產出的含炭黑高溫煙氣經第二煙氣調溫裝置后，煙氣溫度降 至500?600 °C，降溫后的高溫煙氣進入旋風分離器。
[0019] 本實用新型的炭黑濕法造粒的干燥加熱工藝，包含用于承接反應爐生產出的高溫 炭黑煙氣的固氣分離裝置，高溫炭黑煙氣經氣固分離后，固態炭黑下沉到底部由第一出料 氣密閥排出到風送管，氣態熱氣自頂部排出分流，一股熱氣經第一調節閥后進入濕法造粒 炭黑的干燥機加熱濕碳粒使其水分蒸發后干燥，熱氣夾帶水蒸氣被排氣風機抽出；另一股 熱氣經第二調節閥后與之前的夾帶水蒸氣的熱氣匯合，輸往第一煙氣調溫裝置進行急冷減 溫，控制到一定溫度的濕熱氣經過袋濾器除塵后排放，袋濾器收集的炭黑由第二出料氣密 閥排出到風送管。根據炭黑干燥溫度控制第一調節閥和第二調節閥。如此不需要再依靠燃 燒尾氣產生的熱源來干燥炭黑濕法造粒，達到節能效果，并可節省設備設置費用，進而降低 生產成本。
[0020] 本實用新型的有益效果是：
[0021] 1)將反應爐排出的高溫煙氣作為濕法造粒炭黑的干燥機的熱源，代替尾氣燃燒生 成的熱量來干燥，節省了尾氣的消耗；
[0022] 2)本實用新型工藝及系統的加熱方式屬于攝氏500度左右低溫干燥，比尾氣燃燒 達1000攝氏度的溫度低，因此炭黑干燥溫度相對穩定和安全；
[0023] 3)由于采用低溫加熱，避免了炭黑高溫著火的發生，并且煙氣輸送過程減少了泄 漏的發生，安全環保。
[0024] 綜上，本實用新型的炭黑濕法造粒的煙氣干燥裝置及工藝，通過高溫煙氣的余熱 進行穩定的炭黑干燥加工，并減少安全隱患及環境污染的發生，使整個加熱過程節能、安 全、環保，進而降低生產成本，適合工業應用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025] 圖1為炭黑濕法造粒干燥系統圖；
[0026] 圖2為另一炭黑濕法造粒干燥系統圖。
[0027] 圖1-2中各標號所標明的配件如下：
[0028] A.固氣分離裝置
[0029] B.煙氣排出裝置
[0030] C.第一煙氣調溫裝置
[0031] D.炭黑收集裝置
[0032] E.干燥機
[0033] F.造粒機
[0034] G.第二煙氣調溫裝置
[0035] AL旋風分離器
[0036] A2.第一出料氣密閥
[0037] A3.第一排氣管路
[0038] A4.第二排氣管路
[0039] BI.第一調節閥
[0040] B2.第二調節閥
[0041] B3.排氣風機
[0042] DL袋濾器
[0043] D2.第二出料氣密閥
【具體實施方式】
[0044] 以下結合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用 新型，并非用于限定本實用新型的范圍。
[0045] 如圖1所示的一種炭黑濕法造粒干燥系統，包括固氣分離裝置A，煙氣排出裝置B， 第一煙氣調溫裝置C、炭黑收集裝置D以及干燥機E ;
[0046] 所述固氣分離裝置包括旋風分離器Al以及位于所述旋風分離器下方的第一出料 氣密閥A2,所述旋風分離器Al包括煙氣入口及煙氣出口，所述煙氣出口分為第一排氣管路 A3和第二排氣管路A4,所述煙氣入口連接外部含炭黑高溫煙氣；
[0047] 所述炭黑收集裝置D包括袋濾器Dl及位于袋濾器下端的第二出料氣密閥D2 ;
[0048] 所述干燥機E包括物料入口、物料出口、煙氣入口及煙氣出口，所述物料入口前設 有造粒機F ;所述煙氣出口通過排氣風機B3與所述第一煙氣調溫裝置C的入口連接；所述 干燥機E的物料入口與煙氣出口，物料出口與煙氣入口分別設在所述干燥機的兩端；
[0049] 所述煙氣排出裝置B包括第一調節閥Bl以及第二調節閥B2 ;
[0050] 所述第一排氣管路A3通過所述第一調節閥Bl與所述干燥機的煙氣入口連接，所 述第二排氣管路A4通過所述第二調節閥B2與所述第一煙氣調溫裝置C的入口連接，所述 第一煙氣調溫裝置C的出口與所述袋濾器Dl的入口連接，所述第二出料氣密閥D2的出口 與所述第一出料氣密閥A2的出口匯集，并通過管路與所述造粒機F的入口連接。
[0051] 生產時，所述固氣分離裝置A承接反應爐生產出的含炭黑高溫煙氣，含炭黑高溫 煙氣通過旋風分離器Al的煙氣入口進入旋風分離器后分離獲得固體炭黑和煙氣，其中，固 體炭黑被分離下沉到旋風分離器底部的第一出料氣密閥A2,從第一出料氣密閥排出后通過 風送管被輸送至造粒機F ;煙氣從旋風分離器上端的煙氣出口排出；其中一股煙氣在第一 調節閥Bl的控制下通過第一排氣管路A3由干燥機E的煙氣入口進入干燥機，用于加熱來 自造粒機F的濕碳粒，使濕碳粒中的水分蒸發干燥，干燥后的碳粒由干燥機的物料出口排 出，干燥后含水分的煙氣通過排氣風機B3由干燥機的煙氣出口抽出；剩余的煙氣在第二調 節閥B2的控制下進入第二排氣管路A4,與第一排氣管路排出的含水分煙氣匯合后通過第 一煙氣調溫裝置C的入口進入第一煙氣調溫裝置，將煙氣溫度降至250?270°C后由第一煙 氣調溫裝置C的出口輸出送至袋濾器D1，由袋濾器除塵后煙氣排放，袋濾器收集的固體炭 黑通過第二出料氣密閥D2的控制，經過風送管輸送至造粒機E。
[0052] 本實用新型的一種炭黑濕法造粒干燥系統還可以如圖2所示，包括固氣分離裝置 A，煙氣排出裝置B，第一煙氣調溫裝置C、炭黑收集裝置D以及干燥機E ;
[0053] 所述固氣分離裝置包括旋風分離器Al以及位于所述旋風分離器下方的第一出料 氣密閥A2,所述旋風分離器Al包括煙氣入口及煙氣出口，所述煙氣出口分為第一排氣管路 A3和第二排氣管路A4,所述煙氣入口連接外部含炭黑高溫煙氣；
[0054] 所述炭黑收集裝置D包括袋濾器Dl及位于袋濾器下端的第二出料氣密閥D2 ;
[0055] 所述干燥機E包括物料入口、物料出口、煙氣入口及煙氣出口，所述物料入口前設 有造粒機F ;所述煙氣出口通過排氣風機B3與所述第一煙氣調溫裝置C的入口連接；所述 干燥機E的物料入口與煙氣出口，物料出口與煙氣入口分別設在所述干燥機的兩端；
[0056] 所述煙氣排出裝置B包括第一調節閥Bl以及第二調節閥B2 ;所述第一排氣管路 A3通過所述第一調節閥Bl與所述干燥機的煙氣入口連接，所述第二排氣管路A4通過所述 第二調節閥B2與所述第一煙氣調溫裝置C的入口連接，所述第一煙氣調溫裝置C的出口與 所述袋濾器D1的入口連接，所述第二出料氣密閥D2的出口與所述第一出料氣密閥A2的出 口匯集，并通過管路與所述造粒機F的入口連接；所述第一煙氣調溫裝置包括冷水調節閥 和冷卻器；所述干燥機的物料入口與所述造粒機連接，該物料入口靠近所述排氣風機；所 述干燥機的物料出口靠近所述第一調節閥。
[0057] 生產時，所述固氣分離裝置A承接反應爐生產出的含炭黑高溫煙氣，含炭黑高溫 煙氣通過旋風分離器Al的煙氣入口進入旋風分離器后分離獲得固體炭黑和煙氣，其中，固 體炭黑被分離下沉到旋風分離器底部的第一出料氣密閥A2,從第一出料氣密閥排出后通過 風送管被輸送至造粒機F ;煙氣從旋風分離器上端的煙氣出口排出；其中一股煙氣在第一 調節閥Bl的控制下通過第一排氣管路A3由干燥機E的煙氣入口進入干燥機，用于加熱來 自造粒機F的濕碳粒，使濕碳粒中的水分蒸發干燥，干燥后的碳粒由干燥機的物料出口排 出，干燥后含水分的煙氣通過排氣風機B3由干燥機的煙氣出口抽出；剩余的煙氣在第二調 節閥B2的控制下進入第二排氣管路A4,與第一排氣管路排出的含水分煙氣匯合后通過第 一煙氣調溫裝置C的入口進入第一煙氣調溫裝置，將煙氣溫度降至250?270°C后由第一煙 氣調溫裝置C的出口輸出送至袋濾器D1，由袋濾器除塵后煙氣排放，袋濾器收集的固體炭 黑通過第二出料氣密閥D2的控制，經過風送管輸送至造粒機E。干燥機內煙氣的輸送方向 與碳粒的輸送方向相反，煙氣由第一調節閥方向進入干燥機后，向排氣風機的方向流動；碳 粒由靠近所述排氣風機方向的物料入口進入，由靠近所述第一調節閥的物料出口排出。反 應爐生產出的含炭黑高溫煙氣經第二煙氣調溫裝置后，煙氣溫度降至500?600°C，降溫后 的高溫煙氣進入旋風分離器。
[0058] 年產（8000h) 2萬噸炭黑的操作風量約12000標立/小時，可產生24000標立的可 燃尾氣。造粒機每小時造粒2. 5噸，每造粒1噸炭黑需要2000標立可燃尾氣燃燒用于干燥， 因此造粒2. 5噸炭黑需要5000標立炭黑，占24000標立可燃尾氣的的20%。
[0059] 可見，通過高溫煙氣的顯熱作用為濕法造粒炭黑加熱干燥的熱源，體現了余熱利 用可有效減少20%尾氣的消耗，并減少部分設備裝置，使炭黑低溫干燥并且煙氣無泄漏，不 但可以降低成本，同時對環境及安全都有改善作用。
[0060] 以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用 新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保 護范圍之內。
【權利要求】
1. 一種炭黑濕法造粒干燥系統，其特征在于，包括固氣分離裝置（A)、煙氣排出裝置 (B)、第一煙氣調溫裝置（C)、炭黑收集裝置（D)以及干燥機（E); 所述固氣分離裝置包括旋風分離器（Al)以及位于所述旋風分離器下方的第一出料氣 密閥（A2)，所述旋風分離器（Al)包括煙氣入口及煙氣出口，所述煙氣出口分為第一排氣管 路（A3)和第二排氣管路（A4)，所述煙氣入口連接外部含炭黑高溫煙氣； 所述炭黑收集裝置（D)包括袋濾器（Dl)及位于袋濾器下端的第二出料氣密閥（D2); 所述干燥機（E)包括物料入口、物料出口、煙氣入口及煙氣出口，所述物料入口前設有 造粒機（F);所述煙氣出口通過排氣風機（B3)與所述第一煙氣調溫裝置（C)的入口連接； 所述干燥機（E)的物料入口與煙氣出口，物料出口與煙氣入口分別設在所述干燥機的兩 端； 所述煙氣排出裝置（B)包括第一調節閥（BI)以及第二調節閥（B2); 所述第一排氣管路（A3)通過所述第一調節閥（BI)與所述干燥機的煙氣入口連接，所 述第二排氣管路（A4)通過所述第二調節閥（B2)與所述第一煙氣調溫裝置（C)的入口連 接，所述第一煙氣調溫裝置（C)的出口與所述袋濾器（Dl)的入口連接，所述第二出料氣密 閥（D2)的出口與所述第一出料氣密閥（A2)的出口匯集，并通過管路與所述造粒機（F)的 入口連接。
2. 根據權利要求1所述的炭黑濕法造粒干燥系統，其特征在于，所述第一煙氣調溫裝 置包括冷水調節閥和冷卻器。
【文檔編號】F26B21/14GK204022721SQ201420451275
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月12日 優先權日:2014年8月12日
【發明者】王曉燕, 張建雄, 王春 申請人:山東華東橡膠材料有限公司