CN112679996A - 一种资源重复利用的炭黑生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种资源重复利用的炭黑生产方法，涉及炭黑生产加工技术领域。该种资源重复利用的炭黑生产方法，包括以下具体步骤：S1.将火力发电厂锅炉中煤炭燃烧后产生的高温废气利用专用的传输管道进行收集；S2.将S1中的传输管道分为多段，在第一段传输管道的出气口处安装煤尘过滤装置，用于第一段传输管道中高温废气的飞灰和煤尘的初级过滤；S3.第一段传输管道中高温废气经过初级过滤后进入第二段传输管道中后，在第二段传输管道出气口处安装炭黑收集装置。通过对火力发电厂锅炉燃烧后产生的废气进行多种过滤处理，既可以制取大量的炭黑资源，也可以对高温废气进行余热利用，同时也可以对废气中的相关资源进行回收利用，值得大力推广。
Description
技术领域
本发明涉及炭黑生产加工技术领域，具体为一种资源重复利用的炭黑生产方法。
背景技术
碳黑，又名炭黑，是一种无定形碳；轻、松而极细的黑色粉末，表面积非常大，范围从10～3000m2/g，是含碳物质(煤、天然气、重油、燃料油等)在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物。比重1.8-2.1；由天然气制成的称"气黑"，由油类制成的称"灯黑"，由乙炔制成的称"乙炔黑"；此外还有"槽黑"、"炉黑"；按炭黑性能区分有"补强炭黑"、"导电炭黑"、"耐磨炭黑"等。可作黑色染料，用于制造中国墨、油墨、油漆等，也用于做橡胶的补强剂。炭黑的结构性是以炭黑粒子间聚成链状或葡萄状的程度来表示的；由凝聚体的尺寸、形态和每一凝聚体中的粒子数量构成的凝聚体组成的炭黑称为高结构炭黑。目前常用吸油值表示结构性，吸油值越大，炭黑结构性越高，容易形成空间网络通道，而且不易破坏。高结构炭黑颗粒细，网状链堆积紧密，比表面积大，单位质量颗粒多，有利于在聚合物中形成链式导电结构，其中在众多炭黑品种中以乙炔炭黑为最佳。
传统的炭黑生产加工通常都是直接采用原料不充分燃烧的方式进行碳黑的沉积生产，这种单纯的利用原料燃烧制造炭黑的生产方式不仅容易造成大量的资源浪费，同时也无法实现资源的重复利用，从而在实际生产的过程中存在较多的缺陷，为此，我们研发出了新的一种资源重复利用的炭黑生产方法。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种资源重复利用的炭黑生产方法，解决了单纯的利用原料燃烧制造炭黑的生产方式不仅容易造成大量的资源浪费，同时也无法实现资源的重复利用的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种资源重复利用的炭黑生产方法，包括以下具体步骤：
S1.将火力发电厂锅炉中煤炭燃烧后产生的高温废气利用专用的传输管道进行收集；
S2.将S1中的传输管道分为多段，在第一段传输管道的出气口处安装煤尘过滤装置，用于第一段传输管道中高温废气的飞灰和煤尘的初级过滤；
S3.第一段传输管道中高温废气经过初级过滤后进入第二段传输管道中后，在第二段传输管道出气口处安装炭黑收集装置，炭黑收集装置由多块交叉分布的金属挡板组成，高温废气在经过由多块交叉分布的金属挡板组成的炭黑收集装置时，废气中的碳黑会自动沉积在交叉分布的金属挡板外表面；
S4.高温废气在经过由多块交叉分布的金属挡板组成的炭黑收集装置后，会进入与第二段传输管道出气口相连接的第三段传输管道，第三段传输管道出气口位置安装有微颗粒过滤装置，微颗粒过滤装置用于对高温废气中的细微颗粒进行过滤收集；
S5.高温废气经过微颗粒过滤装置过滤后会进入与第三段传输管道出气口相连接的第四段传输管道，第四段传输管道的中段连接有燃烧室，高温废气中的可燃气体在燃烧后产生的二氧化碳会跟随废气继续传输；
S6.高温废气在经过第四段传输管道后将其导入管式换热器中，完成热量的交换；
S7.将经过换热后的废气导入干燥箱，对废气进行干燥处理，然后再将干燥后的废气依次进行二氧化硫处理和二氧化碳的收集处理即可。
优选的，所述S1中的传输高温废气的管道需采用内壁光滑、内径大于80cm的管道。
优选的，所述S2中安装在第一段传输管道的出气口处的煤尘过滤装置需采用可拆卸式安装结构。
优选的，所述S3中炭黑收集装置上的多块金属挡板均采取密封式安装结构，同时每块金属挡板均可以快速从炭黑收集装置中抽出，并可以利用辅助设备对炭黑收集装置进行密封。
优选的，所述S5中安装有点火机构，可对高温废气中的一氧化碳气体点燃。
优选的，所述S6中既可采用管式换热器，也可采用盘式换热器或其他类型的热量交换设备。
优选的，所述S7中除了需要将干燥后的废气依次进行二氧化硫处理和二氧化碳的收集处理，还需要对废气中的少量氟化物和氯化物进行相关处理。
(三)有益效果
本发明提供了一种资源重复利用的炭黑生产方法。具备以下有益效果：
1、该种资源重复利用的炭黑生产方法，通过采用资源重复利用的方式制取炭黑，既实现了资源的重复利用，同时也改变了传统的直接利用原料燃烧制造炭黑的生产方式，减少了大量的资源浪费，更加节能环保。
2、该种资源重复利用的炭黑生产方法，通过对火力发电厂锅炉燃烧后产生的废气进行多种过滤处理，既可以制取大量的炭黑资源，也可以对高温废气进行余热利用，同时也可以对废气中的相关资源进行回收利用，值得大力推广。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：本发明实施例提供一种资源重复利用的炭黑生产方法，包括以下具体步骤：
S1.将火力发电厂锅炉中煤炭燃烧后产生的高温废气利用专用的传输管道进行收集；
S2.将S1中的传输管道分为多段，在第一段传输管道的出气口处安装煤尘过滤装置，用于第一段传输管道中高温废气的飞灰和煤尘的初级过滤；
S3.第一段传输管道中高温废气经过初级过滤后进入第二段传输管道中后，在第二段传输管道出气口处安装炭黑收集装置，炭黑收集装置由多块交叉分布的金属挡板组成，高温废气在经过由多块交叉分布的金属挡板组成的炭黑收集装置时，废气中的碳黑会自动沉积在交叉分布的金属挡板外表面；
S4.高温废气在经过由多块交叉分布的金属挡板组成的炭黑收集装置后，会进入与第二段传输管道出气口相连接的第三段传输管道，第三段传输管道出气口位置安装有微颗粒过滤装置，微颗粒过滤装置用于对高温废气中的细微颗粒进行过滤收集；
S5.高温废气经过微颗粒过滤装置过滤后会进入与第三段传输管道出气口相连接的第四段传输管道，第四段传输管道的中段连接有燃烧室，高温废气中的可燃气体在燃烧后产生的二氧化碳会跟随废气继续传输；
S6.高温废气在经过第四段传输管道后将其导入管式换热器中，完成热量的交换；
S7.将经过换热后的废气导入干燥箱，对废气进行干燥处理，然后再将干燥后的废气依次进行二氧化硫处理和二氧化碳的收集处理即可。
S1中的传输高温废气的管道需采用内壁光滑、内径大于80cm的管道，通过采用内壁光滑、内径大于80cm的金属管道，既方便气体的传输，同时也方便进行后续的检修以及管道内壁的清理。
S2中安装在第一段传输管道的出气口处的煤尘过滤装置需采用可拆卸式安装结构，通过采用可拆卸式安装结构，既方便进行快速拆卸和安装，同时也可以方便装置后续的清理。
S3中炭黑收集装置上的多块金属挡板均采取密封式安装结构，同时每块金属挡板均可以快速从炭黑收集装置中抽出，并可以利用辅助设备对炭黑收集装置进行密封，通过使每块金属挡板均可以快速从炭黑收集装置中抽出，并可以利用辅助设备对炭黑收集装置进行密封，既方便对制取的炭黑资源进行统一收集，同时也可以对炭黑收集装置进行密封处理，防止热量的大量流失。
S5中安装有点火机构，可对高温废气中的一氧化碳气体点燃，通过将高温废气中的一氧化碳气体进行点燃，既可以在燃烧时产生热量，同时也可以防止一氧化碳在后续的处理中引发危险，同时也能防止一氧化碳在排放后污染环境。
S6中既可采用管式换热器，也可采用盘式换热器或其他类型的热量交换设备，采用管式换热器、采用盘式换热器或其他类型的热量交换设备既可以进行正常的交换，从而实现高效的余热利用，同时也能对高温废气进行快速冷却，从而方便后续的处理。
S7中除了需要将干燥后的废气依次进行二氧化硫处理和二氧化碳的收集处理，还需要对废气中的少量氟化物和氯化物进行相关处理，通过对干燥后的废气进行二氧化硫处理、二氧化碳的收集处理以及少量氟化物和氯化物相关处理，可以在废气最终排放时减少对当地空气的污染。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种资源重复利用的炭黑生产方法，其特征在于：包括以下具体步骤：
S1.将火力发电厂锅炉中煤炭燃烧后产生的高温废气利用专用的传输管道进行收集；
S2.将S1中的传输管道分为多段，在第一段传输管道的出气口处安装煤尘过滤装置，用于第一段传输管道中高温废气的飞灰和煤尘的初级过滤；
S3.第一段传输管道中高温废气经过初级过滤后进入第二段传输管道中后，在第二段传输管道出气口处安装炭黑收集装置，炭黑收集装置由多块交叉分布的金属挡板组成，高温废气在经过由多块交叉分布的金属挡板组成的炭黑收集装置时，废气中的碳黑会自动沉积在交叉分布的金属挡板外表面；
S4.高温废气在经过由多块交叉分布的金属挡板组成的炭黑收集装置后，会进入与第二段传输管道出气口相连接的第三段传输管道，第三段传输管道出气口位置安装有微颗粒过滤装置，微颗粒过滤装置用于对高温废气中的细微颗粒进行过滤收集；
S5.高温废气经过微颗粒过滤装置过滤后会进入与第三段传输管道出气口相连接的第四段传输管道，第四段传输管道的中段连接有燃烧室，高温废气中的可燃气体在燃烧后产生的二氧化碳会跟随废气继续传输；
S6.高温废气在经过第四段传输管道后将其导入管式换热器中，完成热量的交换；
S7.将经过换热后的废气导入干燥箱，对废气进行干燥处理，然后再将干燥后的废气依次进行二氧化硫处理和二氧化碳的收集处理即可。
2.根据权利要求1所述的一种资源重复利用的炭黑生产方法，其特征在于：所述S1中的传输高温废气的管道需采用内壁光滑、内径大于80cm的管道。
3.根据权利要求1所述的一种资源重复利用的炭黑生产方法，其特征在于：所述S2中安装在第一段传输管道的出气口处的煤尘过滤装置需采用可拆卸式安装结构。
4.根据权利要求1所述的一种资源重复利用的炭黑生产方法，其特征在于：所述S3中炭黑收集装置上的多块金属挡板均采取密封式安装结构，同时每块金属挡板均可以快速从炭黑收集装置中抽出，并可以利用辅助设备对炭黑收集装置进行密封。
5.根据权利要求1所述的一种资源重复利用的炭黑生产方法，其特征在于：所述S5中安装有点火机构，可对高温废气中的一氧化碳气体点燃。
6.根据权利要求1所述的一种资源重复利用的炭黑生产方法，其特征在于：所述S6中既可采用管式换热器，也可采用盘式换热器或其他类型的热量交换设备。
7.根据权利要求1所述的一种资源重复利用的炭黑生产方法，其特征在于：所述S7中除了需要将干燥后的废气依次进行二氧化硫处理和二氧化碳的收集处理，还需要对废气中的少量氟化物和氯化物进行相关处理。
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