等离子体法炭黑工艺与炉法炭黑工艺的?对比分析

作     者：崔海超 陈仙辉 王城 夏维东 CUI Haichao;CHEN Xianhui;WANG Cheng;XIA Weidong

作者机构：中国科学技术大学工程科学学院安徽合肥230027 合肥碳艺科技有限责任公司安徽合肥230088 

出 版 物：《化工学报》 (CIESC Journal)

年 卷 期：2018年第69卷第7期

页      面：2815-2821页

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：国家自然科学基金项目(11675177,11705202) 安徽省科技项目(1604a0902145) 

主　　题：等离子体法炭黑 炉法炭黑 化学过程 火用 数值模拟 

摘      要：传统炭黑生产过程热能效率低,存在大量NO_x和CO_2排放,炭黑收率低。等离子体法生产炭黑能大幅提高能量利用效率,理想状况下可以完全收获原料中的碳,并消除由于燃烧产生的CO_2和NO_x排放。基于Aspen Plus软件模拟了炉法炭黑和等离子体法炭黑工艺过程。计算分析了等离子体法炭黑工艺相对于炉法炭黑工艺的节能效果:对于炉法炭黑分别计算了N110、N220、N330、N440和N550五种炭黑品种的过程?流,等离子体法炭黑计算了甲烷和焦油两种原料的过程?流;对比分析了两种工艺过程炭黑收率、进出料?流、产品?效率以及工艺过程?效率。结果表明:以焦油为原料的炉法炭黑收率在47.6%~66.6%之间,与实际值吻合,明显低于等离子体法94%的理想炭黑收率;以焦油为原料的理论计算表明,等离子体法炭黑产品?效率和工艺过程?效率显著高于炉法炭黑;以焦油为原料的等离子体法炭黑产品?效率高于以甲烷为原料的产品?效率。