[发明专利]一种炭黑结构喷雾调节方法

说明书

本发明提出一种炭黑结构喷雾调节方法，属于炭黑生产技术领域；解决炭黑反应中添加剂雾化不均匀，雾化效果不好的问题；采用添加剂喷枪将K₂CO₃水溶液喷入炭黑反应炉用于控制炭黑的吸油值；添加剂喷枪远离添加剂入口的枪一端管壁上均布有若干喷孔，枪杆管口为封闭式结构，套管的内表面刻有若干条来复线旋向的螺旋凹槽，K₂CO₃水溶液与压缩空气的喷入流速比值为1:1.5‑3；反应炉炉温为1900‑1950℃；本发明通过改变方向使添加剂与压缩空气混合，并由压缩空气垂直切割，并使压缩空气在套管中形成高速旋转的气流，达到更好的添加剂雾化效果，保证了炭黑生产品质的稳定性。

技术领域

本发明属于炭黑生产技术领域，具体是一种炭黑结构喷雾调节方法。

背景技术

炭黑反应炉是炭黑生产中的一个核心设备，不同炉型的炭黑反应炉可以生产出性能不同的炭黑品种。经过长久以来的发展，炭黑反应炉由单室、双室发展到现有的带喉管的三室炉，亦称新工艺炭黑反应炉。

炭黑是烃类物质（固态、液态或气态）经不完全燃烧生成的纳米级材料；炭黑是轮胎、橡胶制品重要的补强剂，炭黑质量的稳定决定了橡胶耐磨性、撕裂强度、拉伸强度的好坏；决定炭黑产品质量的主要指标包括吸油值、吸碘值、氮吸附、水洗筛杂物、倾注密度等，而炭黑产品重要指标吸油值是在反应炉中添加碳酸钾等添加剂来实现控制的，因此添加剂流量的稳定性直接影响炭黑的产品质量。在正常的炭黑生产过程中，通过向炭黑反应炉的燃烧室内添加碳酸钾来控制炭黑产品的吸油值。添加剂枪是用来添加碳酸钾的装置，是炭黑生产过程中调节炭黑结构的重要设备，设备性能的好坏对炭黑品质影响非常大，炭黑结构主要是通过K₂CO₃的量进行控制，目前的方法是将K₂CO₃进行水溶解，通过添加剂喷枪（如图1所示）由压缩空气为载体进行雾化，然后喷入反应炉，压缩空气与K₂CO₃平行进入，在出口处由压缩空气将K₂CO₃水溶液进行雾化，将其雾化成小雾滴，由于将两种介质是平行进入，雾化效果不好，造成炭黑生产品质的稳定性下降。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提出一种炭黑结构喷雾控制方法。解决炭黑反应中添加剂雾化不均匀，添加剂喷入量不稳定的问题。

为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的。

一种炭黑结构喷雾控制方法，通过蒽油和焦油组成的原料油在反应炉中高温裂解生成炭黑，在生成炭黑的过程中，采用添加剂喷枪将K₂CO₃水溶液喷入炭黑反应炉用于控制炭黑的吸油值，所述的添加剂喷枪包括枪杆，所述枪杆外部套接压缩空气套管，所述枪杆一端设置有添加剂进口，所述套管一端设置有压缩空气进口，枪杆另一端的管壁上均布有若干喷孔，且枪杆另一端的管口为封闭式结构，所述套管的内表面刻有若干条螺旋凹槽，螺纹凹槽的旋向为来复线旋向；所述K₂CO₃水溶液的喷入流速与压缩空气的喷入流速的比值为1:1.5-3；所述反应炉的炉温为1900-1950℃。

优选的，所述喷孔为阵列式排列。

优选的，所述螺纹凹槽的旋向与水平夹角为45-60°。

优选的，所述套管的内表面刻有三条螺旋凹槽，相邻两条螺旋凹槽的中心线夹角为120°。

优选的，所述添加剂进口与压缩空气进口相垂直。

优选的，所述添加剂进口和压缩空气进口为凹球面螺纹进口。

优选的，所述K₂CO₃水溶液的喷入流速与压缩空气的喷入流速的比值为1:2.5。

本发明相对于现有技术所产生的有益效果为：