一种炭黑生产装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种炭黑生产装置。该装置包括：燃烧设备、干燥设备和脱硝循环设备；燃烧设备包括燃烧器，燃烧器设置至少两条燃料管线、至少两条空气管线、一次冷风管线、二次冷风管线；干燥设备包括干燥器、排气袋滤器；燃烧设备与干燥设备连通，干燥设备与脱硝循环设备连通，脱硝循环设备与燃烧设备连通。本实用新型专利技术的装置可以有效利用干燥气的余热，不影响炭黑pH指标，可以实现达标排放废气。

【技术实现步骤摘要】
一种炭黑生产装置
本技术涉及一种炭黑生产装置，属于环保装置

技术介绍
炭黑是现代国民经济中不可缺少的重要化工原料，广泛用于橡胶、塑料、涂料、油墨、军工、通讯、电子、电信、家用电器、电缆、光缆、高能电池、静电复印、感光材料、印染、造纸及冶金等多种领域。炭黑工业的发展，促进了社会的进步，但由于不达标废气的排放同时也增加了环境污染。炭黑是由烃类物质裂解或不完全燃烧而成的。炭黑干燥机作为炭黑生产工艺中后续处理的关键设备。干燥机是采用炭黑尾气为燃料，通过燃烧为干燥机中的湿粒子提供热量，同时伴有大量硫化物、氮氧化物、水蒸气的生成，造成干燥烟气排放中含有二氧化硫、NOx等，根据国家相关环保政策规定，达标排放和实现超低排放成为行业新的课题。NOx包括热力型NOx、快速型NOx和燃料型NOx。其中，热力型NOx，主要为燃料燃烧产生的高温(1500℃以上)将空气中的N氧化为NOx，其排放量受燃烧温度、氧气浓度和停留时间影响；快速型NOx在混合气中碳氢化合物燃料过浓时燃烧产生，通常情况下，只有在不含氮的碳氢燃料低温燃烧时，才重点考虑；燃料型NOx，主要为燃料中的N在燃烧过程中氧化生成NOx，它的产生主要与燃料燃烧的气氛环境有关系。对于燃气锅炉，由于燃料的热值高，致使燃烧形成的火焰温度较高，而且燃气中含氮量非常少，因此，热力型NOx是NOx的主要来源。但是对于炭黑尾气而言，由于尾气中本身含有氮的化合物，所以其燃烧后产生的燃料型NOx也容易较高。目前，国内大部分采用的炭黑干燥工艺为：炭黑尾气作为燃料为干燥机提供热源，干燥机内炭黑湿粒子烘出的水分与尾气炉燃料废气混合后，通过排气袋滤器过滤后进行排放或者后续处理。采用英国凯恩KM-950便携式烟气检测仪，对炭黑干燥烟气进行污染物跟踪监测，得到表1所示的数据。表1通过表1表明，炭黑干燥机烟气处理主要存在的问题如下：烟气含水量大，通常达到26％-40％左右(间接干燥含水12％-20％)，处理难度大；干燥烟气中NOx含量偏高，一般在600-800mg/Nm3；干燥机烟气余热浪费；干燥机为直接干燥，烟气与湿炭黑离子接触，影响炭黑pH指标。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术的目的在于提供一种可以有效利用干燥气的余热，并且不影响炭黑pH指标的可以达标排放的废气的炭黑生产装置。为了实现上述技术目的，本技术提供了一种炭黑生产装置，该炭黑生产装置包括：燃烧设备、干燥设备和脱硝循环设备；其中，燃烧设备包括燃烧器，燃烧器设置有至少两条燃料管线、至少两条空气管线、一次冷风管线、二次冷风管线；干燥设备包括干燥器、排气袋滤器；燃烧设备与干燥设备连通，干燥设备与脱硝循环设备连通，脱硝循环设备与燃烧设备连通。在本技术的炭黑生产装置中，包括脱硝循环设备，脱硝循环设备利用氨对NOx的还原功能，在催化剂的作用下将NOx(主要是NO)还原为对大气没有多少影响的氮气和水。脱硝循环设备主要可以含有氨的输送设备、氨与空气混合设备、氨气喷入设备、反应器、吹灰设备、进出烟道设备、检测控制设备等组成。在本技术的炭黑生产装置中，优选地，脱硝循环设备包括：空气预热器、蒸发器、脱硝部、省煤器和烟气循环风机。在本技术的炭黑生产装置中，该装置是一种可以循环利用炭黑废气余热的装置，设置脱硝循环设备，且脱硝后的废气一部分可以经过烟气循环风机回注到燃烧器中，可以实现余热的有效利用。优选地，烟气循环风机分别与一次冷风管线、二次冷风管线连接。在本技术的炭黑生产装置中，为了使经过烟气循环风机回注到燃烧器，燃烧器设置了一次冷风管线、二次冷风管线。其中，一次冷风管线设置在燃烧器的燃料入口处，可以冲淡燃料的浓度以降低燃烧器的温度；二次冷风管线设置在燃烧器后部，进干燥机之前，用于与燃烧器中高温燃料交换热量，以降低进入干燥器的温度，保护设备。在进一步的具体实施方式中，二次冷风管由二次冷风喷口进入燃烧器的炉体中，二次冷风喷口的位置可根据现场管道、钢架安装位置进行适当调整，可以沿炉体的圆周上均匀设置多个喷口。比如，可以设置8-10个二次冷风喷口。在本技术的炭黑生产装置中，优选地，空气预热器与蒸发器连通，蒸发器与脱硝部连通，脱硝部与省煤器连通，省煤器与烟气循环风机连接。在进一步的具体实施方式中，省煤器中的废气一部分进入烟气循环风机，另一部分经过脱硝处理已经达到排放标准(脱硝后NOx＜30mg/Nm3)，直接排放到大气中。在本技术的炭黑生产装置中，干燥器和排气袋滤器之间设置有排气风机。在本技术的炭黑生产装置中，脱硝循环设备可以根据实际需要和实际条件自行确定含有的设备。优选地，脱硝循环设备包括一级蒸发器和二级蒸发器。进一步更优选地，空气预热器与一级蒸发器连通，一级蒸发器与脱硝部连通，脱硝部与二级蒸发器连通，二级蒸发器与省煤器连通。在本技术的炭黑生产装置中，优选地，排气袋滤器与空气预热器连通。将空气预热器直接与排气袋滤器连通可以将空气预热器中的热空气输送到排气袋滤器中，以防止排气袋滤器中的气体冷凝。在本技术的炭黑生产装置中，干燥器与排气袋滤器连通，干燥器同时与空气预热器连通。干燥器中的废气经由管线进入到空气预热器中，同时干燥器中的水蒸气经由管线排放到排气袋滤器中。将干燥器中的废气与水蒸气设置不同的流向，使得烟气中的含水量减少，减少了处理难度。在本技术的炭黑生产装置中，该装置中包括至少两条燃料管线，可以降低燃料的燃烧强度。本领域技术人员可以根据实际需要自行确定燃料管线的数量。比如，可以包括两条、三条、四条或者更多条燃料管线。当包括两条燃料管线时，比如一条为主燃料管线，另一条为分级燃料管线。优选地，燃烧器与主燃料管线连接，燃烧器与分级燃料管线连接。进一步优选地，主燃料管线和所述分级燃料管线设置在所述燃烧器的入口处。在本技术的炭黑生产装置中，该装置中包括至少两条空气管线，使燃烧的线路变长，使燃烧温度降低。本领域技术人员可以根据实际需要确定空气管线的数量。比如，可以包括两条、三条、四条或者更多条空气管线。当包括两条空气管线时，比如一条为主空气管线，另一条为燃尽风管线。优选地，燃烧器与主空气管线连通，燃烧器与燃尽风管线连通。进一步优选地，其中，主空气管线设置在燃烧器入口处的后方，燃尽风管线设置在主空气管线的后方。在更进一步的具体实施方式中，在燃烧器后方一定位置处(可根据现场管道、钢架安装位置进行适当调整)设置燃尽风喷口，可以沿燃烧器的圆周点上均匀设置多个喷口比如，可以环绕燃烧器炉体的圆周均布8-10个燃尽风喷口。通过在该区域形成相对贫氧的环境，不仅可以合理优化燃烧初期热负荷，甚至还可以形成还原性气氛抑制NOx的生成，降低最终NOx的生成总量。在本技术的炭黑生产装置中，优选地，燃烧器设置有助燃烟气管线；助燃烟气管线将净化后的烟气引入主空气管线中，为降低空气中氧浓度，以此来降低燃烧强度，减少热力型NOx的产生。其中，助燃烟气管线与烟气循环风机连通，助燃烟气管线与主空气管线连通。在本技术的炭黑生产装置中，优选地，燃烧器设置有尾气炉。尾气炉用于回收燃尽风与二次冷风。本技术的炭黑生产装置中，燃烧器设置燃料分级注入管线和空气分级注入管线，在结构上保证了燃烧空气、燃料分布的统一性，使燃气与主燃空气充本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种炭黑生产装置，其特征在于，该炭黑生产装置包括：燃烧设备、干燥设备和脱硝循环设备；其中，所述燃烧设备包括燃烧器，燃烧器设置有至少两条燃料管线、至少两条空气管线、一次冷风管线、二次冷风管线；所述干燥设备包括干燥器、排气袋滤器；所述燃烧设备与所述干燥设备连通，所述干燥设备与所述脱硝循环设备连通，所述脱硝循环设备与所述燃烧设备连通。

【技术特征摘要】
1.一种炭黑生产装置，其特征在于，该炭黑生产装置包括：燃烧设备、干燥设备和脱硝循环设备；其中，所述燃烧设备包括燃烧器，燃烧器设置有至少两条燃料管线、至少两条空气管线、一次冷风管线、二次冷风管线；所述干燥设备包括干燥器、排气袋滤器；所述燃烧设备与所述干燥设备连通，所述干燥设备与所述脱硝循环设备连通，所述脱硝循环设备与所述燃烧设备连通。2.根据权利要求1所述的炭黑生产装置，其特征在于，所述脱硝循环设备包括：空气预热器、蒸发器、脱硝部、省煤器和烟气循环风机；其中，所述烟气循环风机分别与所述一次冷风管线、二次冷风管线连接。3.根据权利要求2所述的炭黑生产装置，其特征在于，所述空气预热器与所述蒸发器连通，所述蒸发器与所述脱硝部连通，所述脱硝部与所述省煤器连通，所述省煤器与所述烟气循环风机连通。4.根据权利要求3所述的炭黑生产装置，其特征在于，所述脱硝循环设备包括一级蒸发器和二级蒸发器。5.根据权利要求4所述的炭黑...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘红伟，崔占阳，周文明，张文健，
申请(专利权)人：金能科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37