[发明专利]一种生产低滞后炭黑的装置和方法

说明书

本发明涉及一种生产低滞后炭黑的装置和方法，包括炉体，炉体内部从左到右依次设置有燃烧室、喉管反应室、急冷水终止反应室，炉体一端连接有一级原油探管和燃料油进口，一级原油探管贯穿整个燃烧室并延伸至喉管段内部，与喉管反应室垂直连接的二级原料油油枪，垂向深入到喉管反应室。本发明通过油滴原料油脱氢、原料油部分燃烧、原料油部分热裂解、气态烃能凝结为液滴的过程，两股对向喷出的原料油增大了雾化面积、降低了湍流程度，降低了生成炭黑的生热性能和滞后性能。

技术领域

本发明属于炭黑生产技术领域，特别是涉及一种生产低滞后炭黑的装置和方法，专门用于研发生产具有低滞后性能的炭黑。

背景技术

随着汽车工业的发展，对轮胎的性能不断提出更高的要求，汽车轮胎不仅仅要具有耐磨和行驶里程长等功能，包括乘用舒适性、及绿色环保等均被提及，这些特性同时满足的汽车轮胎称之为高性能轮胎，开发高性能轮胎成为汽车行业的发展趋势。

普通车用轮胎在汽车行驶过程中，轮胎温度升高较快、其防护材料的结构和性能都发生改变、同时车轮滚动的阻力也在增加，滞后损失较大，导致汽车的乘坐舒适度欠佳。主要是因为轮胎胎面用的是硬质炭黑，而硬质炭黑为了保证较高的耐磨性能要求，炭黑的比表面积大、粒径小，炭黑的生热较高、滞后损失较大。

高性能乘用车轮胎乘坐舒适度提高，轮胎温度升温较慢，兼具滚动阻力小、耗油低、废气排放少的优点，在车辆行驶中，减少了能量损失和消耗，具有既环保又舒适之优点，减少了滞后损失，所以，高性能轮胎与同等规格的轮胎相比，滚动阻力可降低20％，并因此减少汽车燃料消耗5％，使汽车CO的排放量有所下降，其他性能如耐磨耗、低噪音、干湿路面抓着力等均保持良好水平，高性能轮胎通过设计，改进汽车在光滑路面的抓地性能，使驾驶更平稳、制动距离更短，大大提高了驾驶安全性。同时，高性能轮胎产生的摩擦力可以减少汽车在湿滑或结冰路面上的刹车距离，提高汽车的冬季驾驶性能。

为了满足高性能轮胎的上述要求，需要研究设计胎面用硬质炭黑的特性，提升和改善胎面用硬质炭黑的生热和滞后性能，同时不降低耐磨性能、改善轮胎的抓地性能，以顺应汽车工业发展的需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生产低滞后炭黑工艺的装置及方法，通过提供了一种结构设计合理结构设计，解决了现有的反生产的炭黑生热性高、滞后性能高的问题。

本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明涉及一种生产低滞后炭黑的装置，包括炉体，

所述炉体内部依次设置有燃烧室、喉管反应室、急冷水终止反应室；

所述炉体一端连接有一级原油探管和燃料油进口，一级原油探管贯穿整个燃烧室并延伸至喉管段内部；

所述喉管反应室外侧连接有二级原料油油枪，二级原料油油枪深入到喉管反应室；

所述炉体外侧安装有冷却管，所述冷却管一端延伸至急速冷水却反应室。

进一步地，一级原料油探管外部采用水冷套管保护。

原料油从探管进口进入，外层包裹水冷套，冷套管有冷水来回循环，选择不锈钢材质的水冷套管，其原理是在外面加了一次水冷涂层,防止氧气渗透进去，影响原油反应质量且防止入炉原料油在经过高温的燃烧室时被灼烧。

进一步的，喉管反应室采用渐缩式结构。

喉管反应室采用渐缩式的梯形结构是为了加快燃烧室内产生的高温气流，缓和原料油喷入的剧烈湍流程度。

进一步的，二级原料油油枪是直径为10-15mm左右的不锈钢管。