阅读说明：本技术 一种炭黑用原料油voc吸收试验模拟装置 (Raw oil VOC absorption test analogue means for carbon black ) 是由 吴美红 王伟兴 毛卫良 于 2019-11-11 设计创作，主要内容包括：本发明揭示了一种炭黑用原料油VOC吸收试验模拟装置,包括：原料油加热系统,所述原料油加热系统包括搅拌装置、温度控制装置和用于装原料油且可封闭的反应器；气体输送吸收系统,所述气体输送吸收系统包括进气装置、气体输送装置和气体吸收装置。本发明中的炭黑用原料油VOC吸收试验模拟装置可模拟现场实际的加热与扰动；通过蒸汽控温盘管以及往蒸汽控温盘管内通入蒸汽能有效的防止轻组分晶体的析出,避免由此而引起的管道阻塞和操作风险；根据组分的差异可通过串连不同的吸收液来实现不同成分的吸收,装置调配比较灵活；保温套的可塑性,可根据反应器的实际大小情况进行调节；实施简单、操作方便,成本低廉。(The invention discloses a raw oil VOC absorption test simulation device for carbon black, which comprises: the raw oil heating system comprises a stirring device, a temperature control device and a reactor which is used for containing raw oil and can be closed; the gas conveying and absorbing system comprises a gas inlet device, a gas conveying device and a gas absorbing device. The raw oil VOC absorption test simulation device for carbon black can simulate actual heating and disturbance on site; the separation of light component crystals can be effectively prevented by the steam temperature control coil and the introduction of steam into the steam temperature control coil, so that the pipeline blockage and the operation risk caused by the separation of light component crystals are avoided; different components can be absorbed by connecting different absorption liquids in series according to the difference of the components, and the device is more flexible to allocate; the plasticity of the insulating sleeve can be adjusted according to the actual size condition of the reactor; simple implementation, convenient operation and low cost.)

一种炭黑用原料油VOC吸收试验模拟装置

技术领域

本发明属于VOC吸收技术领域，具体涉及一种炭黑用原料油VOC吸收试验模拟装置。

背景技术

炭黑生产所用原料主要是煤焦油系列原料和石油系列原料，因此这些油品中含有大量的VOC(有机挥发物)。随着环保要求的日益提高，对VOC的排放要求也越来越严格，而作为炭黑用原料油在装卸、使用过程中不可避免的产生VOC，对环境造成污染。长期吸入VOC可引起慢性中毒、损害肝脏和神经系统引起全身无力、瞌睡、皮肤瘙痒等，也可能引起内分泌失调、损害血液系统等。因此，VOC的治理迫在眉睫，在治理的过程中，炭黑用原料油中含有较多的轻组分物质，尤其是萘较容易导致管道堵塞，存在一定的安全隐患，这也是在生产上直接燃烧存在较高风险的直接原因。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种炭黑用原料油VOC吸收试验模拟装置。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种炭黑用原料油VOC吸收试验模拟装置，以满足吸收VOC的同时管道不会堵塞的要求。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

进气系统，所述进气系统用于提供压缩空气；

原料油加热系统，所述原料油加热系统用于控制原料油的温度，所述原料油加热系统包括搅拌装置、温度控制装置和用于装原料油且可封闭的反应器，所述搅拌装置设置在所述反应器上，所述搅拌装置用于搅拌原料油，所述反应器设置在所述温度控制装置内，所述温度控制装置用于控制原料油的温度；

气体输送吸收系统，所述气体输送吸收系统用于输送和吸收VOC，所述气体输送吸收系统包括气体输送装置和气体吸收装置，所述气体输送装置与所述反应器内部连接，所述气体输送装置用于输送从所述反应器内出来的VOC，所述气体吸收装置与所述气体输送装置连接，所述气体吸收装置用于吸收所述气体输送装置输送过来的VOC。

一实施例中，所述搅拌装置包括设置在所述反应器内的搅拌叶，所述反应器顶部设有带动所述搅拌叶转动的电机。

一实施例中，所述温度控制装置包括电连接的加热套和第一温度控制仪，所述反应器放置在所述加热套内，所述第一温度控制仪控制所述加热套内部的温度。

一实施例中，所述蒸汽控温盘管上套设有第二保温套。

一实施例中，所述反应器上设有第一测温热电阻，所述第一测温热电阻与所述第一温度控制仪连接，所述第一测温热电阻用于测量所述反应器内原料油的温度并传输给所述第一温度控制仪。

一实施例中，所述进气系统包括进气管、软管、减压阀、压力表和转子流量计，所述转子流量计与所述减压阀之间、所述减压阀与气源之间均通过软管连接，所述转子流量计与所述减压阀之间的所述软管上设有压力表，所述进气管的进气口与所述转子流量计连接、出气口伸入所述反应器内且位于原料油的上方。

一实施例中，所述气体输送装置包括输气管道、蒸汽控温盘管和第二温度控制仪，所述输气管道的进气口伸入所述反应器内且位于原料油的上方、出气口与所述气体收集装置连接，所述蒸汽控温盘管围绕所述输气管道外侧呈螺旋设置，所述蒸汽控温盘管的进气口和出气口均与蒸汽发生器连接，所述蒸汽控温盘管上设有电磁阀，所述电磁阀通过所述第二温度控制仪控制，所述输气管道上设有第二测温热电阻，所述第二测温热电阻通过所述第二温度控制仪控制。

一实施例中，所述蒸汽控温盘管外套设有第二保温套。

一实施例中，所述蒸汽控温盘管上设有球阀。

一实施例中，所述气体吸收装置包括吸收瓶，所述吸收瓶内装有吸收液，所述输气管道伸入至所述吸收液内。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明中的炭黑用原料油VOC吸收试验模拟装置可模拟现场实际的加热与扰动；通过蒸汽控温盘管以及往蒸汽控温盘管内通入蒸汽能有效的防止轻组分晶体的析出，避免由此而引起的管道阻塞和操作风险；根据组分的差异可通过串连不同的吸收液来实现不同成分的吸收，装置调配比较灵活；保温套的可塑性，可根据反应器的实际大小情况进行调节；实施简单、操作方便，成本低廉。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施方式中炭黑用原料油VOC吸收试验模拟装置的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但该等实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

参图1所示，本发明一实施例中的一种炭黑用原料油VOC吸收试验模拟装置，包括：

用于提供压缩空气的进气系统；

用于控制原料油的温度的原料油加热系统，原料油加热系统包括搅拌装置、温度控制装置和用于装原料油且可封闭的反应器10，搅拌装置设置在反应器10上，搅拌装置用于搅拌反应器10内的原料油，反应器10设置在温度控制装置内，温度控制装置用于控制反应器10内的原料油的温度；

用于输送和吸收VOC的气体输送吸收系统，气体输送吸收系统包括气体输送装置和气体吸收装置，气体输送装置与反应器10内部连接，气体输送装置用于输送从反应器10内出来的VOC，气体吸收装置与气体输送装置连接，气体吸收装置用于吸收气体输送装置输送过来的VOC。

具体的，进气系统包括进气管41、软管42、减压阀43、压力表44和转子流量计45，转子流量计45与减压阀43之间、减压阀43与气源40之间均通过软管42连接，转子流量计45与减压阀43之间的软管42上设有压力表44，进气管41的进气口与转子流量计45连接、出气口伸入反应器10内且位于原料油的上方，进气管41的进气口与转子流量计45的出气口连接，气源40产生进入反应器10内的压缩空气，通过减压阀43和转子流量计45控制压缩空气的流量。

搅拌装置包括设置在反应器10内的搅拌叶21，反应器10顶部设有带动搅拌叶21转动的电机22，电机22可调节不同的转速和方向从而模拟现场原料油加入或抽出反应器10时发生的扰动。

温度控制装置包括电连接的加热套31和第一温度控制仪32，反应器10放置在加热套31内，第一温度控制仪32控制加热套31内部的温度，第一温度控制仪32可实现60-150℃的温度调节控制，以便根据炭黑用原料油种类的不同，来实现与生产实际相匹配的温度控制，确保VOC的挥发情况与实际相符，加热套32顶部设有第一保温套33，第一保温套33可塑性强，可根据反应器10的实际大小进行调节，通过第一保温套33保持反应器10内原料油温度及其均匀性。

进一步的，反应器10上设有第一测温热电阻34，第一测温热电阻34与第一温度控制仪32连接，第一测温热电阻34用于测量反应器10内原料油的温度并传输给第一温度控制仪32。

本实施例中，气体输送装置包括输气管道51、蒸汽控温盘管52和第二温度控制仪53，输气管道51的进气口伸入反应器10内且位于原料油的上方、出气口与气体收集装置连接，蒸汽控温盘管52围绕输气管道51外侧呈螺旋设置，通过蒸汽控温盘管52控制输气管道51内的气体温度，蒸汽控温盘管52的进气口和出气口均与蒸汽发生器连接，蒸汽发生器可为炭黑生产中配套的锅炉蒸汽，通过蒸汽控温盘管52进气口往蒸汽控温盘管52内通入蒸汽，通过蒸汽控温盘管52出气口往外排水，蒸汽控温盘管52上设有电磁阀54和球阀55，电磁阀54通过第二温度控制仪53控制开闭，输气管道51上设有第二测温热电阻56，第二测温热电阻56通过第二温度控制仪53控制，第二测温热电阻56用于检测输气管道51内的气体温度并传输给第二温度控制仪53。

进一步的，蒸汽控温盘管52上套设有第二保温套57，具体的，如图1所示，蒸汽控温盘管52包括相连的螺旋管段521和直管段522，螺旋管段521位于输气管道51的外侧，直管段522具有两段，且一段连接螺旋管段521的一端和蒸汽控温盘管52的进气口，蒸汽控温盘管52的进气口的用于通入蒸汽，另一段连接螺旋管段521的另一端和蒸汽控温盘管52的出气口，蒸汽控温盘管52的出气口用于流出蒸汽冷却后的水，位于螺旋管段521两端的直管段522均先***螺旋管段521中再从螺旋管段521的螺旋间隙中穿出，第二保温套57分别包裹在整个螺旋管段521的最外侧和穿出螺旋管段521的两段直管段522的最外侧以起到保温的作用。

本实施例中，气体吸收装置包括密封的吸收瓶61，吸收瓶61内装有吸收液，输气管道51的出气口伸入至吸收液内，吸收瓶61设有若干个，这里以两个为例，两个吸收瓶61通过连接管62相串联，连接管62的进气口伸入至第一个吸收瓶61内的顶部，连接管62的出气口伸入至第二个吸收瓶61内的底部的吸收液内，根据组分差异，每个吸收瓶61内放置有不同的吸收液，从而实现不同成分的吸收。

进气管41、输气管道51与反应器10连接处均通过橡胶塞密封。

选用煤焦油作为实验用油，将其放入反应器10内，通过第一温度控制仪32控制加热套31加热反应器10内的煤焦油，并通过第一测温热电阻34实时检测温度，使得煤焦油的温度保持在80℃；

打开气源40，使气源40产生的压缩空气通入反应器10内，通过调节减压阀43和转子流量计45将气源40产生的压缩空气的流量控制在20mL/min，带VOC的气体通过输气管道51后进入两个吸收瓶内进行吸收；

为保证气体吸出至传输过程的温度恒定，在蒸汽控温盘管52内通入蒸汽，通过球阀55手动开闭蒸汽控温盘管52，第二测温热电阻56实时检测输气管道51内的气体温度并传送给第二温度控制仪53，通过第二温度控制仪53调节电磁阀54，使得输气管道51内的气体温度保持在85℃。

由以上技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

本发明中的炭黑用原料油VOC吸收试验模拟装置可模拟现场实际的加热与扰动；通过蒸汽控温盘管以及往蒸汽控温盘管内通入蒸汽能有效的防止轻组分晶体的析出，避免由此而引起的管道阻塞和操作风险；根据组分的差异可通过串连不同的吸收液来实现不同成分的吸收，装置调配比较灵活；保温套的可塑性，可根据反应器的实际大小情况进行调节；实施简单、操作方便，成本低廉。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。