炭黑生產過程中碳和氮的平衡計算

色素碳黑生產過程中碳和氮的平衡計算 

炭黑生產過程的計算主要是物料衡算和熱量衡算以及炭黑生成的工藝計算。

物料衡算

   物料衡算基本關系式：

         F-D=A

式中     F—進料量，kg

       D—出料量，kg

       A—累積量，kg

   對于連續過程來說，F=D

    炭黑生產的物理平衡計算時，必須具備燃料、原料烴的元素組成，炭黑元素組成，干煙氣組成（體積比），燃燒空氣（體積比）組成的基礎數據已經進入反應爐的空氣、燃料、原料量。

對于炭黑反應而言，投入反應物料的總質量等于反應生成物料總質量。炭黑生產中的物料平衡首先簡化計算條件，部分含在空氣、炭黑、尾氣中的微量水和添加劑不參與技術。以1千克燃料油為基準，確定參與反應的原料油量、空氣量（標況）、終止反應水量，結合干煙氣組成（標況）進行平衡計算。

  （1）進行碳的平衡計算

       燃料油量×含碳比例＋原料油量×含碳比例=（燃料油量＋原料油量）×炭黑收率×炭黑含碳比例＋（碳分子量/煙氣平均分子量）×煙氣量×（煙氣中總含碳比例）---1式

   此式中炭黑收率和煙氣量為未知量。

  （2）進行氮的平衡計算

   空氣量×含氮比例×氮氣密度=煙氣量×氮氣密度×含氮比例

   根據上式可以計算出反應產生煙氣量。將煙氣量代1式，可以得出炭黑的收率。根據炭黑收率可以計算出每小時炭黑生產量。

   每小時炭黑生產量=（燃料油量＋原料油量）×炭黑收率