市场对炭黑的需求随着工业化进程的不断推进而应用越来越广泛。炭黑气力输送系统将随着技术的不断革新,成本的进一步降低而应用更加广泛。同时,炭黑气力输送系统优势之一将是其在环保、节能等方面的优势。
一、系统组成
炭黑气力输送系统由以下核心模块构成:
动力模块
空压机组、储气罐组成压缩空气源,提供0.3-0.7MPa输送压力。
配置气源净化设备(干燥器、过滤器)保障气体清洁度。
物料处理模块
发送罐(含流态化装置)实现炭黑加压密实化,采用锥形底部结构提升流化效率。
供料装置可选旋转阀或螺旋喷射泵,控制物料投放速率。
输送管道模块
主管道采用内壁抛光不锈钢或防静电橡胶衬管,内径100-200mm。
设置外置旁通管(不锈钢材质),配备脉冲清堵装置。
分离净化模块
旋风分离器实现气固初步分离,袋式除尘器完成二次过滤。
废气处理系统含消音器和粉尘回收装置。
控制模块
PLC系统集成压力传感器、料位计,实现输送参数自动调节。
二、工作流程
典型输送周期包含四个阶段:
进料阶段
炭黑经解包站投入发送罐,料位计触发后关闭进料阀。
加压流态化
压缩空气通过气化室注入发送罐,物料流化密度达600-800kg/m³。
管道输送
高压气流(12-18m/s)推动炭黑以密相状态输送,弯头曲率半径≥5D。
终端处理
物料进入储仓后,废气经三级除尘排放。
系统自动执行管道吹扫程序,压缩空气脉冲频率0.5-2Hz。
三、设计要点
输送方式选择
密相输送:适用于>500m长距离,料气比30-50:1,输送压力0.5-0.7MPa。
稀相输送:<300m短距离,气流速度>20m/s,料气比<15:1。
管道优化设计
优先采用垂直-水平组合管道,弯头数量控制在<10个/100m。
变径管采用渐缩结构,角度≤15°防止物料沉积。
气流参数控制
流量调节范围±10%,通过减压阀维持末端压力≥0.1MPa。
设置气压补偿装置应对管道压降波动。
防堵措施集成
关键节点设置振动器(振幅2-5mm,频率25-50Hz)。
弯头部位加装耐磨陶瓷衬板,寿命提升3-5倍。
安全防护设计
全系统接地电阻<4Ω,法兰间跨接铜编织带。
压力容器设置双联安全阀,爆破压力为工作压力1.3倍。
该系统通过模块化设计实现输送效率>98%,能耗较机械输送降低40%。实际应用中需根据炭黑堆积密度(180-230kg/m³)、含水率(<1.5%)等物性参数调整设备选型。
四、炭黑气力输送的优势
炭黑气力输送系统除了具有高效、快捷、安全地输送黑炭黑等传统输送系统的功能外,还具有以下特点:
高效稳定:用气力输送的方法,使炭黑能稳定地向目标地点输送,使生产效率得到了提高。
环保节能:采用气体作为输送介质,减少了对环境的污染,并节约了能源。
精准控制:对气体流量和压力进行精确的控制,使生产过程的输送速度和稳定性得到精确调节,使生产过程的可控性得到提高,因此,在工艺上具有更精准的可重复性和可靠性。
减少损耗:应用炭黑气力输送系统,可有效地减少物料在输送过程中出现结块堵塞等现象的发生,从而在生产过程中降低了损耗。