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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113214683A(43)申请公布日2021.08.06(21)申请号202110418810.9(22)申请日2021.04.19(71)申请人淄博职业学院地址255300山东省淄博市周村区联通路506号(72)发明人张淑新(74)专利代理机构淄博川诚知识产权代理事务所(特殊普通合伙)37275代理人高鹏飞(51)Int.Cl.C09C1/48(2006.01)C09C1/50(2006.01)B01D50/00(2006.01)B01D53/78(2006.01)F23G7/06(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称等离子体裂解页岩气制备高品质炭黑的工艺及装置(57)摘要本发明涉及一种等离子体裂解页岩气制备高品质炭黑的工艺及装置,属于炭黑制备技术领域。包括依次连接的等离子炭黑炉、高温旋风分离器Ⅰ、高温旋风分离器Ⅱ、空气急冷器、布袋除尘器、燃烧炉和洗涤塔,洗涤塔的进液口连接水泵,洗涤塔的出气口通过引风机连接烟囱,等离子炭黑炉底部设置有出渣口,等离子炭黑炉的侧面设置有多个进料口,进料口与等离子炭黑炉内的等离子炬交错设置,高温旋风分离器Ⅰ底部设置有收集箱Ⅰ,高温旋风分离器Ⅱ底部设置有收集箱Ⅱ,空气急冷器底部设置有收集箱Ⅲ。本发明成本低,操控简单,安全可靠,不但能够提高能源利用率,还能够提高炭黑产率和品质,避免了炭黑废水的产生,实现了清洁生产,具有较强的实用性。CN113214683ACN113214683A权利要求书1/2页1.一种等离子体裂解页岩气制备高品质炭黑的工艺,其特征在于,包括以下步骤:(1)将页岩气通过进料口(13)输送至封闭的等离子炭黑炉(1)进行裂解,裂解产生的灰渣通过等离子炭黑炉(1)底部的出渣口(11)排出;(2)等离子炭黑炉(1)裂解产生的炭黑和裂解气依次进入高温旋风分离器Ⅰ(2)和高温旋风分离器Ⅱ(3),通过高温旋风分离器Ⅰ(2)和高温旋风分离器Ⅱ(3)分离出粗炭黑,粗炭黑通过高温旋风分离器Ⅰ(2)和高温旋风分离器Ⅱ(3)底部的收集箱Ⅰ(14)和收集箱Ⅱ(15)收集;(3)经过高温旋风分离器Ⅰ(2)和高温旋风分离器Ⅱ(3)处理后的裂解气进入空气急冷器(4),空气急冷器(4)将温度从高温降至200℃,急冷过程中产生的细炭黑通过空气急冷器(4)底部的收集箱Ⅲ(16)进行收集;(4)经过空气急冷器(4)处理后的裂解气进入布袋除尘器(5),通过布袋除尘器(5)除去杂质;(5)裂解气经过布袋除尘器(5)去除杂质后进入燃烧炉(6),通过燃烧炉(6)回收裂解气燃烧产生的余热;(6)燃烧炉(6)燃烧后的烟气进入洗涤塔(7),通过洗涤塔(7)进行气体净化;(7)净化后的气体经过引风机(8)抽出,通过烟囱(9)排入大气。2.根据权利要求1所述的等离子体裂解页岩气制备高品质炭黑的工艺,其特征在于:所述的洗涤塔(7)内通过碱液喷枪喷出碱液中和酸性气体进行气体净化,碱液通过水泵(10)引入的洗涤塔(7)内。3.根据权利要求1所述的等离子体裂解页岩气制备高品质炭黑的工艺,其特征在于:所述的等离子炭黑炉(1)内部的耐火材料表面温度保持在1300℃‑1600℃。4.根据权利要求1所述的等离子体裂解页岩气制备高品质炭黑的工艺,其特征在于:所述的页岩气通过不同高度的进料口(13)进入等离子炭黑炉(1)内。5.根据权利要求1所述的等离子体裂解页岩气制备高品质炭黑的工艺,其特征在于:所述的高温旋风分离器Ⅰ(2)和高温旋风分离器Ⅱ(3)内部的温度高于1260℃,裂解气经高温旋风分离器Ⅰ(2)和高温旋风分离器Ⅱ(3)进入空气急冷器(4)后,温度从1260℃以上的高温急冷降至200℃。6.一种等离子体裂解页岩气制备高品质炭黑的装置,其特征在于:包括依次连接的等离子炭黑炉(1)、高温旋风分离器Ⅰ(2)、高温旋风分离器Ⅱ(3)、空气急冷器(4)、布袋除尘器(5)、燃烧炉(6)和洗涤塔(7),洗涤塔(7)的进液口连接水泵(10),洗涤塔(7)的出气口通过引风机(8)连接烟囱(9),等离子炭黑炉(1)底部设置有出渣口(11),等离子炭黑炉(1)的侧面设置有多个进料口(13),进料口13)与等离子炭黑炉(1)内的等离子炬(12)交错设置,高温旋风分离器Ⅰ(2)底部设置有收集箱Ⅰ(14),高温旋风分离器Ⅱ(3)底部设置有收集箱Ⅱ(15),空气急冷器(4)底部设置有收集箱Ⅲ(16)。7.根据权利要求5所述的等离子体裂解页岩气制备高品质炭黑的装置,其特征在于:所述的进料口(13)的直径由等离子炭黑炉(1)的外面向内部逐渐扩大。8.根据权利要求5所述的等离子体裂解页岩气制备高品质炭黑的装置,其特征在于:所述的洗涤塔(7)内设置有碱液喷枪,碱液喷枪的进液口连接洗涤