CN207049951U - 一种炭黑尾气燃烧炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种炭黑尾气燃烧炉，涉及炭黑尾气处理技术领域，解决了现有技术炭黑尾气燃烧时助燃空气预热器结构复杂、尾气与空气混合效果不理想的问题，本实用新型主要包括燃烧炉、空气夹套、混合箱、燃烧室、空气进气管、尾气进气管、流量控制阀，空气与尾气经进气管输送至混合箱混合，利用文丘里效应使气体充分混合后进入燃烧室燃烧，燃烧产生的热量通过加热夹套中的助燃空气，本实用新型结构简单，加热效果良好，充分利用能源，可以很好的预热助燃空气来增强混合气体燃烧的燃烧效果，提高火焰传播速度。

Description

一种炭黑尾气燃烧炉

技术领域

本实用新型涉及炭黑尾气处理技术领域，更具体的是涉及一种炭黑尾气燃烧炉。

背景技术

炭黑生产过程中会产生大量的高温尾气，炭黑尾气中含有一氧化碳、氢气等可燃性气体，如果直接排放到空气中的话，不仅会对空气造成污染，也是对能源的一种浪费，如果将炭黑尾气进行收集再利用的话，能够实现节能减排，同时也降低了炭黑生产企业的生产成本。

目前工业上对炭黑尾气的主要利用方式为直接燃烧获得其热能或着通过提取、合成来制取其他化工产品，但是由于炭黑尾气中可以提取和合成其他化工产品的有效成分并不多，所以目前工业上主要的炭黑尾气再利用方式是：直接燃烧获得其热能来用于生产过程中的其他需热部分。

现有的炭黑尾气燃烧炉通过将炭黑尾气与空气直接通入到燃烧炉中点火燃烧，未考虑到炭黑尾气与空气混合时，空气温度较低，导致混合气体温度较低，点燃较困难，同时现有的尾气燃烧炉空气预热器都是外加一个热交换器，不仅使增加燃烧炉的结构，更增加了设备的制造成本。

发明内容

本实用新型的目的在于：为了解决现有技术炭黑尾气燃烧时的助燃空气温度较低，预热器结构复杂、气体混合效果不理想的问题，本实用新型提出一种炭黑尾气燃烧炉。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种炭黑尾气燃烧炉，包括燃烧炉壳体与燃烧炉壳体内部的燃烧室，燃烧室两端面上分别设置有燃烧器与排气管，燃烧器上连接有空气输入管与尾气输入管，其特征在于：尾气输入管与燃烧器之间设置有混合箱，所述的混合箱内部依次设置有尾气喷嘴、接触室与混合部，尾气喷嘴一端连接尾气输入管，尾气喷嘴另一端连通接触室，混合部内部轴向呈沙漏状，混合部内部分为互相连通的混合室与扩大室，混合室与接触室连通，扩大室与燃烧器连接；燃烧炉壳体外壁上套设有夹套，夹套左端设置有连通混合箱内部接触室的空气出气口，夹套右端设置有空气输入管。

进一步地，夹套上还设置有空气输出管，所述的空气输出管另一端分别连接原料油预热器与空气预热器。

进一步地，空气输入管、尾气输入管、空气输出管上均设置有流量调节阀。

进一步地，夹套、空气输出管、混合箱外壁上均设置有保温层，所述的保温层外壁采用铝合金板，填充材料选用复合硅酸铝毡，燃烧炉壳体内壁上设置有耐火材料内衬。

进一步地，混合箱与燃烧器连接处还设置有金属网。

进一步地，燃烧炉壳体上还设置有观察孔，燃烧炉壳体右端面上设置有防爆管。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.在燃烧炉壳体上套设夹套来加热其中通入的空气，可以提高助燃空气的温度，使助燃空气与炭黑尾气的混合气体温度提高，增强混合气体燃烧效果与火焰传播速度，也对燃烧炉起到了保温作用，并且在保温的同时也充分利用了炭黑尾气燃烧产生的热能，混合箱中的混合装置利用文丘里效应增大尾气喷入时的流速，并使两种气体充分混合，并且适当降低混合气体进入燃烧器前的速度，同时增大其静压力，使气体燃烧更加稳定。

2.夹套内部设置螺旋折流环板，增加了夹套内空气的流速与传热接触面，提高传热系数，使夹套内空气能够更好的预热，提高其预热温度。

3.在夹套左端设置空气输出管，可以利用夹套内多预的预热后的空气，使其输送至炭黑生产线的前段空气预热器与原料油预热器来参与炭黑的生成反应，充分的利用能源。

4.在管道上设置流量调节阀，可以精准的控制空气与尾气的输入流量，从而控制混合气体中可燃气体与助燃气体的比例，使炭黑尾气燃烧更充分，充分获得其热量。

5.夹套、空气输出管、混合箱外壁上设置保温层，减少炭黑尾气燃烧产生热量的散失，使热量其充分利用于炭黑生产工艺的各个流程中，并且铝合金板加复合硅酸铝毡组合的保温层，结构简单，成本低廉，保温效果良好；在燃烧炉内壁安装耐热材料内衬增强了燃烧炉的耐热性，增加燃烧炉使用寿命。

6.在混合箱与燃烧器连接处设置金属网，空气与炭黑尾气在混合箱中混合后进过金属网进入燃烧器燃烧，金属网能够起到对混合气体的整流作用，使混合气体平稳的流入燃烧器，稳定燃烧效果。

7.在燃烧炉侧面圆周上设置观察孔，能够实时观察炉内气体燃烧情况，如果出现回火、脱火等异常状况使，可以通过各管道上的流量控制阀来控制气体流量或着切断进入的气体来防止发生事故，防爆管也可以起到对反应炉内混合气体***的泄压作用，防止***引起的高压与冲击损坏燃烧设备。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是燃烧炉结构示意图；

图2是燃烧炉左视图；

图3是混合箱的结构示意图。

附图标记：1-燃烧炉壳体，2-空气输出管，3-观察孔，4-燃烧室，5-夹套，6-耐火材料内衬，7-空气输入管，8-防爆管，9-排气管，10-燃烧器，11-金属网，12-混合箱，13- 尾气输入管，14-尾气喷嘴，15-接触室，16-空气进气口，17-混合部，171-混合室，172- 扩大室，18-螺旋折流环板。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合图1、图2、图3对本实用新型作详细说明。

实施例1

一种炭黑尾气燃烧炉，包括燃烧炉壳体1与燃烧炉壳体1内部的燃烧室4，燃烧室4两端面上分别设置有燃烧器10与排气管9，燃烧器10上连接有空气输入管7与尾气输入管13，其特征在于：尾气输入管13与燃烧器10之间设置有混合箱12，所述的混合箱12内部依次设置有尾气喷嘴14、接触室15与混合部17，尾气喷嘴14一端连接尾气输入管13，尾气喷嘴14另一端连通接触室15，混合部17内部轴向呈沙漏状，混合部17内部分为互相连通的混合室171与扩大室172，混合室171与接触室15连通，扩大室172与燃烧器10连接；燃烧炉壳体1外壁上套设有夹套5，夹套5左端设置有连通混合箱12内部接触室15的空气出气口16，夹套5右端设置有空气输入管7。

工作原理：空气经空气输入管7进入夹套5内部，空气轴向流经夹套5同时吸收燃烧炉内的热量进行预热后，再进入混合箱12与经尾气输入管14进入混合箱12的炭黑尾气混合，混合气体进入燃烧器10点燃后在燃烧室4中燃烧，燃烧后的剩余气体通过排气管9排出燃烧炉。

炭黑尾气通过尾气喷嘴14高速的喷入混合箱12内部的接触室15，由文丘里效应可知：高速流动的流体附近会产生低压，从而产生吸附作用；高速喷入的炭黑尾气会在接触室15 中产生局部低压，从而将夹套5中的预热空气通过空气出气口16吸入接触室，随后尾气与预热空气两种气体进入混合部17内部前端的混合室171进行充分混合，混合后的气体进入混合部17内部后端的扩大管172，扩大管172的内径逐渐增大，此时也利用文丘里效应来降低混合气体的流速，并增大其静压力。

在燃烧炉壳体上套设夹套来加热其中通入的空气，可以提高助燃空气的温度，使助燃空气与炭黑尾气的混合气体温度提高，增强混合气体燃烧效果与火焰传播速度，也对燃烧炉起到了保温作用，并且在保温的同时也充分利用了炭黑尾气燃烧产生的热能，混合箱中的混合装置利用文丘里效应增大尾气喷入时的流速，并使两种气体自动进入接触室充分混合，并且通过扩大管适当降低混合气体进入燃烧器前的速度，同时增大其静压力，使气体进入燃烧器中燃烧的更加稳定。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上进行改进：

夹套5内部设置有螺旋折流环板18。

以上改进的优点在于：夹套内部设置螺旋折流环板，增加了夹套内空气的流速与传热接触面，提高传热系数，使夹套内空气能够更好的预热，提高其预热温度。

实施例3

本实施例是在以上实施例的基础上进行改进：

夹套5上还设置有空气输出管2，所述的空气输出管2另一端分别连接原料油预热器与空气预热器。

以上改进的优点在于：利用夹套对空气进行预热，预热后的空气的多余部分通过空气输出管输送至炭黑生产线前段的空气预热器与原料油预热器参与炭黑的前端生产，在整个炭黑生产线中充分回收利用炭黑尾气的能源。

实施例4

本实施例是在以上实施例的基础上进行改进：

空气输入管7、尾气输入管13、空气输出管2上均设置有流量调节阀，燃烧炉壳体1内壁上设置有耐火材料内衬6。

以上改进的优点在于：在管道上设置流量调节阀，可以精准的控制空气与尾气的输入流量，从而控制混合气体中可燃气体与助燃气体的比例，使炭黑尾气燃烧更充分，充分获得其热量。

实施例5

本实施例是在以上实施例的基础上进行改进：

夹套5、空气输出管2、混合箱12外壁上均设置有保温层，所述的保温层外壁采用铝合金板，填充材料选用复合硅酸铝毡，燃烧炉壳体1内壁上设置有耐火材料内衬6。

1.以上改进的优点在于：夹套、空气输出管、混合箱外壁上设置保温层，减少炭黑尾气燃烧产生热量的散失，使热量其充分利用于炭黑生产工艺的各个流程中，并且铝合金板加复合硅酸铝毡组合的保温层，结构简单，成本低廉，保温效果良好；在燃烧炉内壁安装耐热材料内衬增强了燃烧炉的耐热性，增加燃烧炉使用寿命。

实施例6

本实施例是在以上实施例的基础上进行改进：

混合箱12与燃烧器10连接处还设置有金属网11。

工作原理：预热后的空气进入混合箱12与炭黑尾气进行混合，两种气体的气流在混合箱12中混合，加装金属网11可以对混合气体进行整流后，再通入燃烧器10燃烧。

以上改进的优点在于：通过金属网的整流，使气体流向更加统一、流动更加平稳，从而可以稳定的燃烧，防止断火的发生。

实施例7

本实施例是在以上实施例的基础上进行改进：

燃烧炉1壳体上还设置有观察孔3，燃烧炉壳体1右端面上设置有防爆管8。

以上改进的优点在于：在燃烧炉侧面圆周上设置观察孔，能够实时观察炉内气体燃烧情况，如果出现回火、脱火等异常状况使，可以通过各管道上的流量控制阀来控制气体流量或着切断进入的气体来防止发生事故，防爆管也可以起到对反应炉内混合气体***的泄压作用，防止***引起的高压与冲击损坏燃烧设备。

Claims (7)

1.一种炭黑尾气燃烧炉，包括燃烧炉壳体(1)与燃烧炉壳体(1)内部的燃烧室(4)，燃烧室(4)两端面上分别设置有燃烧器(10)与排气管(9)，燃烧器(10)上连接有空气输入管(7)与尾气输入管(13)，其特征在于：尾气输入管(13)与燃烧器(10)之间设置有混合箱(12)，所述的混合箱(12)内部依次设置有尾气喷嘴(14)、接触室(15)与混合部(17)，尾气喷嘴(14)一端连接尾气输入管(13)，尾气喷嘴(14)另一端连通接触室(15)，混合部(17)内部轴向呈沙漏状，混合部(17)内部分为互相连通的混合室(171)与扩大室(172)，混合室(171)与接触室(15)连通，扩大室(172)与燃烧器(10)连接；燃烧炉壳体(1)外壁上套设有夹套(5)，夹套(5)左端设置有连通混合箱(12)内部接触室(15)的空气出气口(16)，夹套(5)右端设置有空气输入管(7)。

2.根据权利要求1所述的炭黑尾气燃烧炉，其特征在于：所述夹套(5)内部设置有螺旋折流环板(18)。

3.根据权利要求1或2所述的炭黑尾气燃烧炉，其特征在于：夹套(5)上还设置有空气输出管(2)，所述的空气输出管(2)另一端分别连接原料油预热器与空气预热器。

4.根据权利要求3所述的炭黑尾气燃烧炉，其特征在于：空气输入管(7)、尾气输入管(13)、空气输出管(2)上均设置有流量调节阀。

5.根据权利要求4所述的炭黑尾气燃烧炉，其特征在于：夹套(5)、空气输出管(2)、混合箱(12)外壁上均设置有保温层，所述的保温层外壁采用铝合金板，填充材料选用复合硅酸铝毡，燃烧炉壳体(1)内壁上设置有耐火材料内衬(6)。

6.根据权利要求5所述的炭黑尾气燃烧炉，其特征在于：所述的混合箱(12)与燃烧器(10)连接处还设置有金属网(11)。

7.根据权利要求6所述的炭黑尾气燃烧炉，其特征在于：燃烧炉壳体(1)上还设置有观察孔(3)，燃烧炉壳体(1)右端面上设置有防爆管(8)。