[实用新型]超导电炭黑反应器

说明书

本实用新型涉及一种超导电炭黑反应器，它是油炉法生产超导电炭黑的主要生产设备之一。

目前，国外生产超导电黑一般采用两步法，第一步是先生产基础炭黑。第二步是在专用设备中，在高压下对基础炭黑再进行热处理生产超导电炭黑。在国内，目前还没有用油炉法生产导电炭黑和超导电炭黑的先例。用油炉法生产填充型橡胶用炭黑的反应器，由于其两个切线孔位于反应器前端的同一剖面内的不同侧面上，因此，所送气流在反应器内以相同的方向旋转。它所生产的炭黑吸油值达不到1.14ml／g以上，其吸碘量远低于100mg／g以下。这与超导电炭黑主要质量指标吸碘量达到270mg／g以上，吸油值达到1.14ml／g以上相差甚远。这主要是其结构特点所决定的。

本实用新型的目的在于提供一种利用油炉法生产超导电炭黑的反应器，它的结构简单，并且使生产超导电碳黑的工艺大大简化，同时使生产的超导电碳黑的质量大大提高。

本实用新型是以下述方式实现的：

它由入口、高温反应区、出口、切线空气孔、耐火材料层、保温层组成，特别是反应器的容积应控制为不小于2.5升／每立升原料油。其两个切线空气孔位于反应器前端的同一侧面，并且在不同剖面上。

其工作原理如下：

控制反应器的容积，主要是要保证高温区停留时间达到0.16秒以上。这样就可以使反应器中生成的炭黑进一步在高温的燃余气形成的还原性气流中继续进行热处理，从而使炭黑粒子表面粗糙度增加，使得炭黑吸碘量大为提高。

由于两个切线空气孔的气流方向在反应器内形成相对流动，致使高温的燃余气及炭黑产生高度湍流，从而促进所生成的炭黑粒子之间的凝聚程度大为增加，使得吸油值大为提高。

炭黑粒子表面粗糙度的增加和炭黑粒子之间凝聚程度的提高二者都是增大炭黑导电性能的基本条件之一，本反应器的结构特点确保了上述条件的同时实现。因此所生产的炭黑具有良好的导电性能，取得了预想不到的技术效果。

下面将结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

图1为本实用新型的结构示意图，

图2为图1的A－A剖面图，

图中，1为原料油及氧化剂入口，2、3为切线空气孔，4为保温层，5为粘土耐火材料层，6为钢玉耐火材料层，7为高温反应区，8为出口。

在图中，高温反应区7外面包有两层耐火材料层，第一层由钢玉耐火材料组成。其外面是由保温材料构成的保温层。

两个切线空气孔2和3在反应器前端同一侧面，并且在不同剖面上。两个切线孔间的轴向间隔为50－100mm，切线孔距高温反应区7前端面的距离为100－200mm，切线孔的直径为φ25－50mm。

根据上述要求现列出如下两个实施例：

实施例一：

1、反应器的结构：

反应器的尺寸：φ400×4000mm，距高温反应区7前端面100mm处及150mm处各设一个切线空气孔，并且两切线空气孔的孔径为：φ25mm。

2、工艺条件：

原料油品种：    防腐油

原料油量：    200l／hr

原料油温度：    130－140℃

空气油比： 6.2m³／l

空气温度：    230－240℃

切线空气孔进气量：  为总空气量的5％

高温区停留时间：    0.1675秒

3、所生产的超导电炭黑质量分析结果：

吸油值：    1.74ml／g

吸碘量：    445mg／g

体积比电阻（50kg／cm²压力下）： ≤0.14Ω－cm

硫化胶化电阻率：    7Ω－cm

实施例二：

1、反应器的结构：

反应器的尺寸：φ400×8000mm，

其余同实施例一。

2、工艺条件：

原料油量：    220l／hr

高温区停留时间：    0.3044秒

其余同实施例一。

3、所生产的超导电炭黑质量分析结果

吸油值：    2.4ml／g

吸碘量：    567.53mg／g

体积比电阻（50kg／cm²压力下）：≤0.12Ω－cm

本实用新型的优点是可以利用油炉法生产超导电炭黑，使生产工艺大为简化，生产出的超导电炭黑质量较高，同时它的结构也比较简单。