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1、炭黑用设备的改进和选型的探讨6炭黑工业2005丘炭黑用设备的改进和选型的探讨冰赵宽明(中橡集团炭黑工业研究设计院,四川自贡643000)摘要:根据多年从事炭黑设备设计的经验,提出炭黑用设备的改进方法,并对炭黑设备选型提出探讨性的意见.关键词:炭黑;原料油泵;袋滤器;造粒机;空气预热器1引言炭黑生产装置中,设备投资约占30%左右,其中专用设备和定型设备各一半,即各50%左右.因炭黑生产的特殊性,需对一些定型产品和专用设备进行改进,以满足不断提高的环保和生产炭黑的品质要求.本文根据多年从事炭黑装置设计,制造及炭黑生产的经验,对炭黑生产设备存在
2、的不足进行描述,并提出已经实施的解决办法,以期抛石引玉.2原料油泵2.1使用要求?炭黑生产要求:原料油泵要求低流量(4～6m/h)高扬程(出口压力为3.5MPa～4.OMPa).?环境要求:炭黑原料油粘度大,不易清除,要求无泄露.2.2目前现状?齿轮泵:由于齿轮泵价格便宜,在国内中小厂家还有部分使用,主要缺点是扬程低(2.5MPa),密封泄露.?旋转喷射泵:流量,扬程都满足生产要求,高压部分采用静密封,不泄露;低压部分采用机械密封,对石油系的原料油而言泄露量很小,对煤焦油系的原料油而言,低压处机械密封很容2004全国炭黑技术研讨会论文.易
3、损坏,导致大量漏油,且维护不便.?多级离心泵:多级离心泵扬程和流量满足工艺要求,主要不足还是密封问题.,①填料密封.根据填料密封的结构特点,往往存在泄漏,在高压侧泄漏量通常很大.②机械密封.开车初期基本上无泄漏;根据油品不同,密封寿命不定,一般为2～3个月,当机械密封损坏后,出现喷射性泄漏,整个泵房惨不忍睹.2.3解决办法根据几种泵存在的不足.我们的办法是选用多级离心泵,采用填料密封,在填料密封外再加一接料盒,然后和泵的进口相联,从而解决了此问题.3袋滤器3.1概况袋滤器是炭黑生产的又一关键设备,它的使用情况直接关系到环境保护和劳动强度.
4、目前炭黑行业通用的袋滤器有两种,第一种为反吹风袋滤器,第二种为脉冲袋滤器.下面就二种袋滤器的优缺点及选型进行探讨.3.2反吹风袋滤器3.2.1主要优点?箱体为封闭结构,密封性能好,尾气好利用;?每个箱体单独清灰,对炭黑烟气的气流分布要求不高.第5期赵宽明:炭黑用设备的改进和选型的探讨73.2.2主要缺点?更换袋滤器的劳动强度大,工人的操作环境差(在箱体内部操作),如不注意会出现安全事故;?吊挂滤袋的张力要求高,(用气压挂袋机挂滤袋时,对滤器尺寸精度要求高),否则会出现滤袋灌胀现象.3.2.3投资与15000t/a装置配套的反吹风袋滤器,总
5、重约lOOt,下锥体采用不锈钢,其余为碳钢,采用该收集系统的总投资约137万元(不含滤袋),其中本体约100万元(含气密阀,不含滤器);反吹阀12台,约2O万元;反吹风机及管道约5万元.3.3脉冲袋滤器3.3.1主要优点?更换滤袋方便,工作环境好,工作强度小;?便于检查破损滤袋的位置;?袋滤器过滤压降小.3.3.2主要缺点?对炭黑尾气的气流分布要求较高;?螺旋输送器的轴封密封要求高,否则易漏炭黑;?顶盖密封要求高,否则易漏炭黑尾气.3.3.3脉冲袋滤器的改进?对螺旋输送器两端轴封的改进(1)为了提高轴封的密封性,我们对轴封结构进行改进.采
6、用双层密封结构,从而在结构上解决了轴封泄漏的问题,该结构正申报实用新型专利,且在多家生产厂使用,未出现轴封泄漏问题;(2)提高螺旋输送器的同轴度和直线度.?炭黑锥体结构的改进为了降低脉冲袋滤器对炭黑尾气的敏感性,我们根据料仓的设计原理对锥斗进行了改进.改成一边为直边,一边为斜边,从而避免了袋滤器的架桥现象,降低了袋滤器对气流分布的敏感性.?顶盖密封结构的改进?提高小U型槽加工尺寸精度?采用新型的密封填料,压板结构经过改进后,袋滤器上盖门基本上无尾气泄漏.3.3.4投资对于15000t/a装置采用4台DMBFC2000--II袋滤器的投资如
7、下:(1)全不锈钢(不含滤袋)约120万元;(2)锥体,螺旋输送器,小U型槽,隔板,花板为不锈钢,其余为碳钢约88万元.3.4袋滤器选型根据以上分析,从工人的劳动强度,操作环境及投资等因素综合考虑,建议选用脉冲袋滤器作为主袋滤器.4造粒机4.1造粒机造粒类型通常湿法造粒机由壳体,造粒轴,动力系统组成,造粒轴由带螺旋线布置的搅齿焊接而成,通常采用的类型有:a)和10000—15000t/a装置配套,采用530×3000;b)和20000—25000t/a装置配套,采用750×2500.4.2粒子形成过程及影响造粒质量的因素4.2.1粒子形成
8、过程炭黑的湿法造粒,是将粉状炭黑和含有一定数量粘结剂的水溶液,在造粒机内经搅齿的旋转对炭黑和水混合物进行搅拌分散,压实作用形成颗粒状炭黑的一种方法.粉炭在造粒机内形成粒子过程有以下几个阶段.(
