乙炔炭黑是一种由乙炔裂解制得的高结构特种炭黑，具有高导电性、高纯度、高比表面积（200～300 m2/g），广泛应用于电池电极材料（如锂电、干电池）、抗静电塑料、特种橡胶等领域。

其生产工艺中，经湿法洗涤或压滤后的炭黑滤饼含水率通常为 30%～50%（湿基），呈膏状或泥状，流动性差，且具有强亲水性、易团聚、热敏性强、粉尘爆炸风险高等特点。

为实现高效、安全、低损干燥，本方案设计一套惰性气体循环式脉冲气流干燥系统，专用于乙炔炭黑的连续干燥处理，确保产品性能稳定、不氧化、不结焦、收率高。

二、乙炔炭黑脉冲气流干燥器，乙炔炭黑专用烘干机  乙炔炭黑干燥设备工艺路线设计

湿炭黑滤饼 → 螺旋预脱水 → 打散机 → 脉冲气流干燥管 → 旋风分离 → 布袋除尘 → 冷却 → 成品收集

核心特点：

• 惰性气体（氮气）闭路循环，防止炭黑氧化与燃爆；
• 脉冲气流干燥技术，强化传热传质，适合超细粉体；
• 低温干燥，避免高温导致结构破坏；
• 全密闭系统，零粉尘外泄，符合防爆标准；
• 自动控制与安全联锁，保障连续稳定运行。

三、乙炔炭黑脉冲气流干燥器，乙炔炭黑专用烘干机  乙炔炭黑干燥设备系统组成与技术参数

1. 前处理系统：湿料预处理

（1）螺旋挤压脱水机（可选）

• 功能：将含水50%的滤饼初步脱水至40%以下，减少干燥负荷；
• 类型：双轴螺旋或单轴螺旋挤压机；
• 材质：SUS304不锈钢，耐磨衬套；
• 出料形式：连续条状或碎块。

（2）打散机（关键设备）

• 类型：高速旋转刀盘式打散机（或螺带式破碎机）；
• 转速：1500～3000 rpm（变频可调）；
• 功能：将团聚湿料破碎成松散颗粒，便于气流分散；
• 进料方式：螺旋输送或星型加料器连续喂料。

? 打散效果直接影响干燥效率，必须确保物料均匀分散进入干燥管。

2. 干燥系统：脉冲气流干燥器（核心）

（1）结构形式

• 类型：直管脉冲式气流干燥器（垂直安装）
• 结构特征：干燥管由多段等径与缩放交替的管段组成，形成“文丘里效应”，产生气流脉动；
• 管道材质：SUS304不锈钢，内壁抛光；
• 管径：Φ150～200 mm（根据处理量设计）；
• 高度：约8～10米（含加热段与干燥段）；

（2）工作原理

• 湿料经打散后由旋转加料器送入干燥管底部；
• 高温惰性气体（氮气）以高速（≥20 m/s）进入，形成脉冲扰动；
• 物料在气流中反复加速、减速，强化传热传质；
• 水分迅速蒸发，干燥时间仅需 2～5秒；
• 干燥后物料随气流上升进入分离系统。

（3）热源系统

• 热源：导热油加热器（推荐）或电加热器；
• 加热介质：氮气（闭路循环）；
• 进气温度：160～180℃（严格控制，避免超过200℃引发燃爆）；
• 出气温度：80～90℃；
• 控温精度：±2℃（PID自动调节）；

? 不推荐蒸汽直接加热，因水汽可能引起炭黑团聚。

3. 气体循环系统（氮气闭路）

（1）循环风机

• 类型：防爆型离心风机（充氮密封）；
• 风量：3000～5000 m3/h（标准状态）；
• 材质：全不锈钢叶轮，无火花设计；
• 驱动：变频电机，可调风速。

（2）冷凝除湿装置

• 功能：将干燥后湿氮气中的水蒸气冷凝分离；
• 设备：列管式冷凝器 + 气液分离器；
• 冷却介质：循环冷水（或冷冻水）；
• 分离效率：≥95%液滴去除；
• 排水方式：自动疏水阀或间歇排放。

（3）气体净化

• 配置精密过滤器，去除夹带微粉，保护风机；
• 可选活性炭吸附装置，进一步去除有机挥发物（如有）。

4. 收粉系统

（1）一级分离：旋风分离器

• 类型：双级旋风（并联或串联）；
• 材质：SUS304，内壁抛光；
• 分离效率：对>5μm颗粒 ≥90%；
• 出料方式：星型卸料阀+氮气密封。

（2）二级分离：防爆型布袋除尘器

• 类型：脉冲反吹布袋除尘器（覆膜滤材）；
• 滤袋材质：PTFE覆膜涤纶（耐温120℃，防静电）；
• 过滤精度：≤1μm；
• 清灰方式：氮气脉冲反吹（避免压缩空气引入氧气）；
• 卸料方式：双层翻板阀或旋转阀，保持系统密闭；
• 收粉率：≥99.5%

? 所有收粉设备均需接地，防止静电积聚。

5. 冷却与出料系统

• 干燥后炭黑温度约80～90℃，需冷却至≤40℃防止结块；
• 配置流化床冷却器或卧式冷却转筒，通入冷氮气或空气（仅当系统已完全惰化后）；
• 冷却后物料进入吨袋包装系统或自动称重包装机；
• 包装环境应控制湿度（RH <50%），防止吸潮。

6. 自动控制系统

• PLC+触摸屏全自动控制（西门子/欧姆龙/国产主流）
• 控制内容：
  • 氮气压力、流量监控；
  • 进/出风温度实时显示与超温报警；
  • 氧含量在线监测（O? <3%自动补氮）；
  • 粉尘浓度监测（防爆预警）；
  • 故障联锁：超温、超压、氧含量超标时自动停机并充氮保护；
  • 数据记录与历史曲线存储。

四、乙炔炭黑脉冲气流干燥器，乙炔炭黑专用烘干机  乙炔炭黑干燥设备关键工艺参数（参考值）

五、安全与防爆设计（重中之重）

乙炔炭黑属于可燃性粉尘，最小点火能量低（MIE <3 mJ），爆炸下限浓度约40 g/m3，必须严格执行防爆标准（GB 15577、GB 50058）。

防爆措施：

1. 惰性气体保护：全程氮气氛围，氧含量实时监控；
2. 静电防护：
   • 所有设备、管道、阀门均可靠接地；
   • 使用防静电滤袋、防静电输送带；
3. 泄爆装置：
   • 在干燥管、旋风、布袋等关键部位设置泄爆片或泄爆门；
   • 泄爆方向朝向安全区域；
4. 无火花设计：
   • 禁止使用铁器敲击；
   • 电机、仪表均采用防爆等级Ex d IIB T4以上；
5. 自动灭火系统（可选）：
   • 在布袋除尘器内设氮气自动喷射灭火装置。