一种干燥白炭黑的方法 |
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| 申请号 | CN201611101383.7 | 申请日 | 2016-12-05 | 公开(公告)号 | CN106495168A | 公开(公告)日 | 2017-03-15 |
| 申请人 | 益凯新材料有限公司; | 发明人 | 李召峰; 王正; 徐中洲; 吴国旭; 刘坤; 张森; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及化学干燥领域，公开了一种干燥白 炭黑 的装置及方法。该方法是利用热交换装置，将炭黑生产过程中产生的不同 温度 段的炭黑尾气与清洁 风 进行热交换，得到高温清洁风，高温清洁风作为热源干燥白炭黑。该方法利用空气与高温炭黑尾气间接换热，取热过程没有污染，热效率高；备用系统的设置，可以保证白炭黑干燥所需热源的供应稳定；采用设备成本低，技术成熟；发挥资源的最大效 力 ，保护现有资源，同时也减少了对环境的污染。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种干燥白炭黑的方法，其特征在于，采用的干燥装置包括鼓风机、热交换装置、混合器、白炭黑干燥塔、燃烧机、余热锅炉、控制装置、压力传感器和温度传感器；在炭黑尾气处设有依次相连通的鼓风机、热交换装置和混合器，白炭黑干燥塔和余热锅炉分别与混合器相连通，在混合器与白炭黑干燥塔的通路中及混合器与余热锅炉的通路中分别设有气动蝶阀，两路气动蝶阀由DCS系统实现分程控制； |
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| 说明书全文 | 一种干燥白炭黑的方法技术领域[0001] 本发明涉及化学干燥领域，特别涉及一种干燥白炭黑的方法。 背景技术[0002] 白炭黑为水合二氧化硅，用途十分广泛，用于替代炭黑作塑料、橡胶中的填充剂，提高拉力强度和耐磨性；因其粒度细、化学性质较稳定以及抗磨损等性能而用于涂料；还可用于牙膏、颜料、医药、食品等众多领域。随着生产规模扩大，用户需求等方面因素变化，白炭黑采用的干燥方法逐步转变，现在主要的干燥方法有气流干燥、喷雾干燥、闪蒸干燥和流化床干燥等，但是现有的干燥工艺要么是利用天然气燃烧的尾气来直接干燥白炭黑，要么是利用燃烧煤或天然气来加热空气，再用加热空气来干燥白炭黑，无论干燥的热源是煤还是天然气，都是一笔可观的能源消耗。 [0003] 炭黑生产过程中会产生大量的余热尾气，这些尾气的温度的通常可以达到1000℃左右，即使是从袋滤器出来的尾气温度也达到180～200℃，这些高温尾气排放量很大，不仅造成了热量的大量浪费，而且还给环境带来严重的污染，目前，炭黑余热主要用于炭黑自身生产、产蒸汽和发电等方面。发展“循环经济”可发挥资源的最大效力，保护现有资源，延长总体资源的利用时间，还可以减少资源的投入，充分节约和利用能源，同时也减少了对环境的污染，因此，将炭黑生产过程中多余的余热尾气应用到白炭黑干燥工艺中具有重要的意义。 发明内容[0004] 为了解决现有技术中的炭黑余热尾气的浪费、白炭黑的干燥工艺中热源消耗的问题，本发明提供一种干燥白炭黑的方法。 [0005] 为解决上述问题，本发明提供以下技术方案： [0006] 一种干燥白炭黑的方法，采用的干燥装置包括鼓风机、热交换装置、混合器、白炭黑干燥塔、燃烧机、余热锅炉、控制装置、压力传感器和温度传感器；在炭黑尾气处设有依次相连通的鼓风机、热交换装置和混合器，白炭黑干燥塔和余热锅炉分别与混合器相连通，在混合器与白炭黑干燥塔的通路中及混合器与余热锅炉的通路中分别设有气动蝶阀，两路气动蝶阀由DCS系统实现分程控制； [0007] 具体的干燥方法包括：利用炭黑生产过程中产生的不同温度段的炭黑尾气，分别利用热交换装置将炭黑尾气与不同压力的清洁风进行热交换，得到高温清洁风，利用高温清洁风通道将高温清洁风输送到白炭黑干燥塔干燥白炭黑，多余的高温清洁风输送至余热锅炉，不同温度段的炭黑尾气与清洁风的压力关系如下式： [0008] [0009] 式中，PL为炭黑尾气压力；PH为换热前清洁风压力，TH为炭黑尾气温度，TD为换热后高温清洁风温度，A为取值为0.62-0.74的系数； [0011] 在白炭黑减产或停产情况下，将多余高温清洁风输送至余热锅炉。 [0012] 白炭黑干燥生产线中附加以天然气或煤气为热源的第二备用系统。 [0013] 在大于550℃的炭黑尾气处附加第一备用系统，炭黑生产过程中设备需要检修时，启动第一备用系统。 [0014] 收集温度低于300℃的炭黑尾气，燃烧所述温度低于300℃的炭黑尾气得到燃余气，利用热交换装置将燃余气与清洁风进行热交换。 [0015] 本发明提供的技术方案有以下优点：利用空气与炭黑高温尾气间接换热，取热过程没有污染，热效率高；备用系统的设置，可以保证白炭黑干燥所需热源的供应稳定；采用设备成本低，技术成熟；控制系统选择合理的设置，可以发挥资源的最大效力，保护现有资源，同时也减少了对环境的污染。附图说明 [0016] 图1为本发明提供的实施例1中的干燥白炭黑装置的结构示意图。 具体实施方式[0017] 本发明公开了一种白炭黑的干燥方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明当中。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。 [0018] 一种干燥白炭黑的方法，采用的干燥装置包括鼓风机1、热交换装置2、混合器3、白炭黑干燥塔4和余热锅炉5；此外还包括控制装置、压力传感器和温度传感器；在炭黑尾气处设有依次相连通的鼓风机、热交换装置和混合器，白炭黑干燥塔和余热锅炉分别与混合器相连通，在混合器与白炭黑干燥塔的通路中及混合器与余热锅炉的通路中分别设有第一气动蝶阀6和第二气动蝶阀7，两路气动蝶阀由DCS系统8实现分程控制。白炭黑满产工况下，热风全部供给白炭黑干燥，DCS系统控制气动蝶阀Ⅰ全开，气动蝶阀Ⅱ全关；白炭黑减产工况下，通过DCS系统控制气动蝶阀Ⅰ和气动蝶阀Ⅱ，白炭黑干燥用多少取多少，剩余热风送至余热锅炉；白炭黑停产时，所有热风均进入余热锅炉。 [0019] 具体的干燥方法包括：利用炭黑生产过程中产生的不同温度段的炭黑尾气11，分别利用热交换装置将炭黑尾气与不同压力的清洁风进行热交换，得到高温清洁风13，换热后的低温炭黑尾气12排出，利用高温清洁风通道将多路高温清洁风13输送到白炭黑干燥塔干燥白炭黑，多余的高温清洁风输送至余热锅炉。不同温度段的炭黑尾气与清洁风的压力关系如下式： [0020] [0021] 式中，PL为炭黑尾气压力；PH为换热前清洁风压力，TH为炭黑尾气温度，TD为换热后高温清洁风温度，A为取值为0.62-0.74的系数； [0022] 在炭黑尾气处和清洁风入口分别设有压力传感器和温度传感器，清洁风入口处同时设有输送泵，控制装置通过炭黑尾气处和清洁风入口获得的压力和温度参数，利用输送泵对清洁风的风压进行调整。 [0023] 在白炭黑减产或停产情况下，多余热风可以用到厂区内其它用热单元，作为优选，将多余高温清洁风输送至余热锅炉。 [0024] 作为优选，本发明在大于550℃的炭黑尾气处附加第一备用系统A。 [0025] 作为优选，白炭黑干燥塔还附加以天然气或煤气为热源的第二备用系统B。 [0026] 作为优选，鼓风机选择能灵活调控送风量的变频电机。 [0027] 下面结合具体实施例进一步阐述本发明： [0028] 实施例1 [0029] 根据实际生产需要，在温度为750℃的炭黑尾气炉头位置设有5路取热点，其中1个作为备用取热点(第一备用系统)，对其余4个取热点4路同时取热，利用热交换装置，4路炭黑尾气分别与鼓风机输送的4路清洁风间接换热，制得4路高温清洁热风，4路高温清洁热风在混合器内汇合成一路热风，当白炭黑满产的工况下，通过DCS系统控制气动蝶阀Ⅰ全开，气动蝶阀Ⅱ关闭，热风全部送至干燥塔干燥白炭黑。 [0030] 实施例2 [0031] 在温度为550℃-800℃的炭黑尾气炉头位置设有6路取热点，同时取热，利用热交换装置，5路炭黑尾气分别与鼓风机输送的5路清洁风间接换热，制得5路高温清洁热风，5路高温清洁热风在混合器内汇合成一路热风，当白炭黑减产的工况下，通过DCS系统控制打开气动蝶阀Ⅰ和气动蝶阀Ⅱ，热风一路送至干燥塔干燥白炭黑，此路在高温清洁风通道和白炭黑干燥塔之间设有涡轮增压装置，将高温清洁风压力增压至1.2-2.0倍。另一路送至余热锅炉。 [0032] 实施例3 [0033] 在温度为900℃的炭黑尾气炉头位置设有3路取热点，其中1个作为备用取热点，对其余2个取热点2路同时取热，利用热交换装置，2路炭黑尾气分别与鼓风机输送的2路清洁风间接换热，制得2路高温清洁热风，2路高温清洁热风在混合器内汇合成一路热风，当白炭黑停产的工况下，通过DCS系统控制气动蝶阀Ⅱ全开和气动蝶阀Ⅰ关闭，热风全部送至余热锅炉，在余热锅炉内产生蒸汽，将产生蒸汽并入低压蒸汽管网。 [0034] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。 |
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