一种气相白炭黑脱酸炉的制作方法

本实用新型涉及气相白炭黑生产设备技术领域，具体涉及一种气相白炭黑脱酸炉。

背景技术：

在气相白炭黑生产过程中，脱酸是最重要的环节，脱酸能力和效果好不好，直接影响到白炭黑的产量和质量；现有的气相白炭黑的脱酸设备，均是用电加热的方式将脱酸炉内的物料加热至所需要的温度，然后将气体与蒸汽混合后直接通入脱酸设备内与物料接触，润湿白炭黑表面，从而使白炭黑表面的氯化氢分离出来。

但是现有技术中的脱酸炉一般为圆筒式结构，脱酸气体与气相白炭黑在炉体内的运动路径较短，接触面积小、接触时间短且流动方向相同，为了保证脱酸效果需要将2-4级脱酸装置串联，其不但脱酸效率低下，同时气相白炭黑在管道中转运时会损失大量的热量，进而导致设备的能耗加大。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的脱酸效率低、能耗高的缺陷，本实用新型公开了一种气相白炭黑脱酸炉，本实用新型通过合理的结构布置将多个脱酸设备合并，避免了物料的长距离管道转运，降低能耗；同时脱酸混合气与气相白炭黑接触充分，大大提高了脱酸效率。

本实用新型通过以下技术方案实现上述目的：

一种气相白炭黑脱酸炉，包括炉体，所述炉体的两侧设置有进料口和排料口，炉体顶部设置有酸气出口，炉体外表面还覆盖有电加热层；所述进料口和排料口之间被交错设置的上隔板和下隔板分隔出多个隔间，相邻两隔间通过位于上隔板底部或下隔板顶部的流道连通；所述炉体上还设置有多个脱酸管，脱酸管的一端与脱酸混合气源相连，另一端设置有多个通气孔，并插入到隔间内；所述上隔板顶部设置有连通两相邻隔间的酸气通孔。

优选的，上隔板上还固定连接有与酸气通孔正对并将其完全遮挡的挡板，所述挡板横截面呈l形，其通过两端的透气孔与隔间连通。

优选的，酸气通孔为方形孔或腰型孔，其高度为10-800mm，其长度为50-2000mm。

优选的，炉体下部还通过气体分布板分隔出流化室，气体分布板上设置有多个通气孔，所述流化室上还设置有脱酸混合气进料管。

优选的，气体分布板上设置有多个通气孔，且沿脱酸混合气运动方向，通气孔的内径呈线性增大，通气孔的数量呈线性递增。

优选的，每个隔间内设置有1-100支脱酸管，脱酸管内径为15-250mm，所述脱酸管底部起0-5m管身上开设有通气孔。

优选的，电加热层采用电加热板、电阻丝或红外加热器制作，所述电加热层表面还包裹有采用硅酸盐制作的保温层。

优选的，下隔板的高度沿进料口到出料口方向呈线性降低。

优选的，炉体设置排料口一侧还设置有料位观察窗。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型包括炉体，炉体上设置有进料口和排料口，炉体内被交错设置的上隔板和下隔板分割为多个隔间，相邻隔间之间通过流道连通；同时每个隔间内均设置有多个脱酸管，脱酸管底部设置有通气孔，所述上隔板顶部还设置有酸气通孔，炉体顶部设置有酸气出口；本实用新型使用时通过脱酸管向炉体内通入脱酸混合气，同时通过进料口通入待处理的气相白炭黑，气相白炭黑沿w型路线运动，而脱酸混合气则由炉体底部向顶部运动；本实用新型通过w型的运动路线延长了气相白炭黑在炉体内滞留的时间，气相白炭黑在不同的隔间均会与脱酸混合气接触，从而保证气相白炭黑与脱酸混合气的充分接触，提高脱酸效率和脱酸质量；

同时气相白炭黑在通过每个隔间时均会与脱酸混合气进行反应脱酸，其实质是将现有技术中多个相互分离的脱酸罐集成到一套设备内，与现有技术的多级脱酸设备相比，既避免了通过在不同脱酸设备之间安装大量的输送用管道，简化设备结构，降低硬件成本；也避免了通过管道运送气相白炭黑时因热量散失导致的能耗过道的缺陷；与现有的多级脱酸装置相比，本实用新型所述脱酸炉的造价更低、占地面积更小且能够进行连续的脱酸作业，提高了脱酸效率。

2、本实用新型的上隔板还连接有挡板，挡板呈l形，挡板仅通过其两端的透气孔与隔间连通；通过挡板的设置将脱酸混合气在两相邻隔间之间的运动路线由直线变成了t字形，在延长气相白炭黑运动路线和滞留时间的同时降低脱酸混合气的流动速度，方便被脱酸混合气带出的气相白炭黑沉降；

同时由于挡板仅通过两侧的透气孔进入到下一隔间，与直接连通的方式相比，此种设计能够有效避免脱酸混合气进入下一隔间时扰乱该隔间内的脱酸混合气气流，实现对脱酸混合气的整流，保证气流的有序和连贯运动，从而确保设备的连续、可靠工作，提高脱酸质量和工作效率。

3、本实用新型的酸气通孔为方形孔或腰型孔，其高度为10-800mm，其长度为50-2000mm，扩大脱酸混合气的通流空间，保证脱酸混合气在不同隔间之间的快速流动，从而保证脱酸后的混合气及时排出，保证脱酸效率。

4、本实用新型的炉体下部还通过气体分布板分隔出流化室，气体分布板上设置有多个通气孔，所述流化室上还设置有脱酸混合气进料管；通过增设流化室和气体分布板的方式从炉体底部注入大量的脱酸混合气，进一步提高脱酸混合气的浓度，保证对气相白炭黑的脱酸效果。

5、本实用新型的气体分布板上设置有多个通气孔，且沿脱酸混合气运动方向，通气孔的内径呈线性增大，通气孔的数量呈线性递增，此种设置保证脱酸混合气能够持续的向远端扩散，保证脱酸混合气的均匀分布，避免在炉体内出校较大的浓度差，提高脱酸质量。

6、本实用新型的每个隔间内均设置有1-100支脱酸管，脱酸管内径为15-250mm，所述脱酸管底部起0-5m管身上开设有通气孔，一方面保证隔间内的脱酸混合气浓度达到脱酸的要求，另一方面将通气孔设置于脱酸管底部能够延长脱酸混合气在炉体内的运动路径，保证其在炉体内的停留时间，确保脱酸混合气与气相白炭黑充分接触，保证脱酸的质量。

7、本实用新型的电加热层采用电加热板、电阻丝或红外加热器制作，保温层采用硅酸盐制作，一方面本实用新型采用炉外加热的方式保证反应炉内的温度，避免加热元件破损时其内部的金属元素不会污染气相白炭黑，从而保证了产品的质量；另一方面通过保温层降低热量的散失，从而降低设备的能耗。

8、本实用新型下隔板的高度沿进料口到出料口方向呈线性降低，此种设置能够在初始进料段引导气相白炭黑向炉体的顶部运动，避免气相白炭黑在同一隔间内堵料，延长气相白炭黑的运动路线，保证在炉体中进料段快速脱酸，提高脱酸质量；而在炉体的出口端，由于酸气已基本被脱除，因此适当降低隔板能够缩短气相白炭黑的运动路径，保证其快速排出，此种设计既兼顾了脱酸质量，同时也提高了产品的脱酸效率。

9、本实用新型在炉体设置排料口一侧还设置有料位观察窗，方便操作工人对炉体内的物料进行观察。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型实施方式2结构示意图；

图3为本实用新型沿a-a线剖视结构示意图；

图4为本实用新型上隔板结构示意图；

图5为本实用新型气体分布板结构示意图；

附图标记：1、炉体，2、进料口，3、排料口，4、酸气出口，5、电加热层，6、上隔板，7、下隔板，8、隔间，9、流道，10、脱酸管，11、通气孔，12、酸气通孔，13、挡板，14、透气孔，15、气体分布板，16、流化室，17、脱酸混合气进料管，18、保温层，19、观察窗。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施方式。

实施方式1

本实施方式作为本实用新型的基本实施方式，其公开了一种气相白炭黑脱酸炉，具体结构如图1所示，包括炉体1，炉体1的左右两侧分别设置有进料口2和排料口3，炉体1的顶部还设置有酸气出口4，炉体1表面固定设置有电加热层5，电加热层5采用电加热板、电阻丝或红外加热器中的任意一种制作，同时在电加热层5的表面还包裹有采用硅酸盐制作的保温层18；

所述炉体1内交错设置有多个上隔板6和下隔板7，所述上隔板6与炉体1顶部采用焊接或螺钉的方式固定相连，下隔板7与炉体1的底板通过焊接或螺钉的方式固定相连，上隔板6与炉体1底板，下隔板7与炉体1的顶板之间均设置有流道9，并通过流道9将通过上隔板6和下隔板7分隔出的隔间8连通，从而在炉体1内形成w形的运动路径；同时上隔板6的顶部还设置有连通两相邻隔间8的酸气通孔12，所述酸气通孔12可以是方形孔，也可以是腰型孔，根据脱酸要求的不同，其高度为10-800mm，其长度为50-2000mm；

根据需要，每个隔间8内设置有1-100支脱酸管10，脱酸管10的一端伸出到炉体1外，并与脱酸混合气源相连，另一端插入到隔间8的底部，且该端脱酸管10外壁上设置有通气孔11，以保证脱酸混合气进入到隔间8内；根据需要，所述脱酸管10内径为15-250mm,通气孔11均匀分布于自脱酸管10底部以上0-5m的管身上；同时在设置排料口3一侧的炉体1上还固定设置有料位观察窗19。

实施方式2

本实施方式作为本实用新型的一较佳实施方式，其公开了一种气相白炭黑脱酸炉，具体结构如图2到图5所示，包括炉体1，所述炉体1的两侧设置有进料口2和排料口3，在竖直方向上，炉体1内固定设置有气体分布板15，从而将炉体1内部空间分割为位于上部的脱酸室和位于下部的流化室16，所述流化室16上设置有与脱酸混合气源相连的脱酸混合气进料管17；所述气体分布板15上设置有多个连通脱酸室和流化室16的通气孔11，根据设备的技术要求，所有通气孔11可以按照同一规格设置均匀分布于气体分布板15上；同时也可以按照不同规格设置，为保证脱酸混合气均匀分布，沿脱酸混合气的运动方向，通气孔11的内径呈线性增大，且通气孔11的数量呈线性递增设置，以保证距离脱酸混合气进料管17较远的位置分布足量的脱酸混合气；

进一步的，脱酸室被交替设置的上隔板6和下隔板7分隔为多个隔间8，每个隔间8内均设置有脱酸管10；所述上隔板6顶部与炉体4顶板固定相连，下隔板7与炉体1底板固定相连，其中上隔板6上部还设置有连通两相邻隔间8的酸气通12孔，同时所述上隔板6在靠近炉体1顶部的酸气出口4的一侧固定连接有挡板13，所述挡板13的横截面为l型，其另一端与炉体1顶板固定相连；同时所述挡板13正对酸气通孔12，并将整个酸气通孔12遮挡；

所述挡板13的长度小于上隔板6的长度，以保证在上隔板6的两端形成两个用于供脱酸混合气通过的透气孔14；

进一步的，下隔板7的高度沿气相白炭黑的运动方向呈线性降低设置。

本实用新型使用时通过进料口通入气相白炭黑，通过脱酸管和脱酸混合气进料管向炉体内通入脱酸混合气，同时通过电加热层对炉体内部进行加热；气相白炭黑在炉体内沿w型路线由进料口向出料口运动，经过脱酸管进入到炉体内的脱酸混合气从隔间的底部向顶部运动，而经过脱酸混合气进料管通入的脱酸混合气则首先被气体分布板均布到整个流化室顶部，再通过通气孔进入到每个隔间的顶部，并最终向隔间的顶部运动，脱酸混合气与气相白炭黑接触脱酸后通过顶部的酸气通孔进入到挡板与上隔板之间，并从挡板两侧的透气孔进入到下一个相连的隔间内，并随同该隔间内的脱酸混合气一起向酸气出口运动，并最终排出，而完成脱酸的气相白炭黑则直接从排料口排出。

与现有技术相比，本实用新型通过巧妙的内部结构改造使气相白炭黑在炉体内沿w形路径运动，从而在有限的空间内延长了气相白炭黑的停留时间，气相白炭黑与脱酸混合气的接触时间得到了保证，且气相白炭黑在每一个隔间均会与全新通入的脱酸混合气接触脱酸，其相当于将多个脱酸炉整合到一起，保证了设备的脱酸效率；同时去除了输送管道及其附属设备，不但简化了设备，还避免了气相白炭黑热量的过度散失，降低设备的能耗。

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