低氮氧化物炭黑反应炉的制作方法

本技术涉及炭黑生产设备领域，具体是一种低氮氧化物炭黑反应炉。

背景技术：

1、现有炭黑反应炉通常为三段炉，其结构为燃烧段、喉管、反应段，工作原理为燃料和空气同时进入燃烧段进行过氧完全燃烧，燃烧火焰温度为1800-2100℃，在燃烧段尾部配置一个喉管，在喉管部位喷入原料油，原料油进入喉管后与燃烧段尾部的高温燃烧烟气混合迅速进入反应吨，反应段内的原料油吸收高温烟气热量裂解成为炭黑。该反应炉缺点是在燃烧段内由于是高温过氧燃烧，燃烧过程能产生浓度较高的氮氧化物，该氮氧化物随着反应段中的炭黑尾气进入尾气燃烧锅炉进行燃烧，锅炉燃烧过程再次产生氮氧化物，这无形中增加了炭黑工厂废气污染物氮氧化物的治理成本。

技术实现思路

1、本实用新型为了解决现有技术的问题，提供了一种低氮氧化物炭黑反应炉，通过在燃烧区通入炭黑尾气和氧化剂，在反应段通入炭黑尾气，从而降低炭黑反应炉产生的尾气中的氮氧化物含量，减轻后续烟气中氮氧化物治理的难度，降低炭黑工厂环保治理成本。

2、本实用新型包括同轴分布的燃烧区、喉管和反应区，其中，燃烧区的入口为燃料与氧化剂混合物喷入口，燃烧区圆周上等距分布有若干接入炭黑尾气和氧化剂的第一喷入孔，喉管圆周上等距分布有若干接入原料油的第二喷入孔，反应区圆周上等距分布有若干接入炭黑尾气的第三喷入孔。

3、进一步改进，所述燃烧区入口端为圆柱结构，燃烧区与喉管连接的端口为锥形结构，第一喷入孔等距分布在锥形结构的锥面上。

4、进一步改进，所述燃烧区的入口端直径为d，第一喷入孔处直径为d1，第二喷入孔处直径为d2,第三喷入孔处直径为d3，d：d1为1.5-2.0：1，d2：d3为0.3-0.6：1。

5、进一步改进，所述第一喷入孔与燃烧区入口处距离为l1，第一喷入孔与第二喷入孔之间距离为l2，第二喷入孔与第三喷入孔之间距离为l3，l1：l2为1.2-1.5：1，l2：l3为1.2-1.8：1。

6、燃烧区中，进入第一喷入孔的炭黑尾气与氧化剂混合物质量与进入燃烧区入口的燃料及氧化剂混合物的质量之比为0.05-0.15：1。

7、反应区中，进入第三喷入孔的炭黑尾气质量与进入燃烧区入口的燃料及氧化剂混合物的质量之比为0.05-0.10：1。

8、本实用新型有益效果在于：

9、1、本发明直接控制氮氧化物生成的源头炭黑反应炉，通过在燃烧区通入炭黑尾气和氧化剂，在反应段通入炭黑尾气，从而降低炭黑反应炉产生的尾气中的氮氧化物含量，减轻后续烟气中氮氧化物治理的难度，降低炭黑工厂环保治理成本。

10、2、通过设计喷孔位置（包括直径和长度），增强反应效果，进一步降低炭黑反应炉产生的尾气中的氮氧化物含量。

技术特征：

1.一种低氮氧化物炭黑反应炉，包括同轴分布的燃烧区、喉管和反应区，其中，燃烧区的入口为燃料与氧化剂混合物喷入口，其特征在于：所述燃烧区圆周上等距分布有若干接入炭黑尾气和氧化剂的第一喷入孔，喉管圆周上等距分布有若干接入原料油的第二喷入孔，反应区圆周上等距分布有若干接入炭黑尾气的第三喷入孔。

2.根据权利要求1所述的低氮氧化物炭黑反应炉，其特征在于：所述燃烧区入口端为圆柱结构，燃烧区与喉管连接的端口为锥形结构，第一喷入孔等距分布在锥形结构的锥面上。

3.根据权利要求2所述的低氮氧化物炭黑反应炉，其特征在于：所述燃烧区的入口端直径为d，第一喷入孔处直径为d1，第二喷入孔处直径为d2,第三喷入孔处直径为d3，d：d1为1.5-2.0：1，d2：d3为0.3-0.6：1。

4.根据权利要求1所述的低氮氧化物炭黑反应炉，其特征在于：所述第一喷入孔与燃烧区入口处距离为l1，第一喷入孔与第二喷入孔之间距离为l2，第二喷入孔与第三喷入孔之间距离为l3，l1：l2为1.2-1.5：1，l2：l3为1.2-1.8：1。

技术总结本技术提供了一种低氮氧化物炭黑反应炉，包括同轴分布的燃烧区、喉管和反应区，其中，燃烧区的入口为燃料与氧化剂混合物喷入口，燃烧区圆周上等距分布有若干接入炭黑尾气和氧化剂的第一喷入孔，喉管圆周上等距分布有若干接入原料油的第二喷入孔，反应区圆周上等距分布有若干接入炭黑尾气的第三喷入孔。本发明通过在燃烧区通入炭黑尾气和氧化剂，在反应段通入炭黑尾气，从而降低炭黑反应炉产生的尾气中的氮氧化物含量，减轻后续烟气中氮氧化物治理的难度，降低炭黑工厂环保治理成本。技术研发人员：张杰,汤国军,瞿琳受保护的技术使用者：无锡双诚炭黑科技股份有限公司技术研发日：20231117技术公布日：2024/6/26