Page 60 - 《橡塑技术与装备》2025年3期

橡塑技术与装备
HINA R&P TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

炭黑粉尘防爆安全技术研究与应用

郝之勇
( 山东奥瑟亚建阳炭黑有限公司，山东 薛城 277000)

3
摘要 ： 炭黑粉尘是一种导电性粉尘，粉尘的平均粒径为 10~20 μm，爆炸下限浓度 36~45 g/m 。本文从工程措施、管理措施、
培训教育措施、个体防护措施和应急处置措施等五个方面，对炭黑粉尘防爆的安全技术进行探析，从而论述了炭黑粉尘可防、可控、
可治，保证企业安全稳定生产。
关键词 ： 炭黑粉尘 ；防爆 ；安全技术 ；稳定生产
中图分类号 ： TQ330.381 文章编号 ： 1009-797X(2025)03-0014-05
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2025.03.004

0 概述 1.1 反应工序
在炭黑生产过程中，从原料投入的反应炉开始， （1） 燃料 油 使 用发 热 量为 在 9 800 kcal 左 右的
就产生了炭黑粉尘，而炭黑粉尘是一种导电性可燃 轻质组分油，由燃料油罐经泵送至反应炉，与经空气
粉尘。根据《爆炸危险环境电力装置设计规范》（GB 预热器预热到 850 ℃（硬质炭黑）或 750 ℃（软质

50058—2014 ）附表 E 的描述，炭黑粉尘在高温表面 炭黑）的空气在反应炉内混合、完全燃烧，产生约 1
堆积粉尘层（5 mm）的引燃温度为 535 ℃，粉尘层的 200~1 900 ℃（软质炭黑为 1 200~1 400 ℃，硬质炭黑为
3
引燃温度 >600 ℃，爆炸下限浓度 36~45 g/m ，粉尘 1 500~1 900 ℃）的高温燃烧气流。
的平均粒径为 10~20 μm，粉尘分级为 ШC 级的导电 （2）原料油使用芳烃指数 BMCI ≥ 155 的重质组
性粉尘。从炭黑粉尘的危险性来看，如果管控不到位， 分油，按一定配比混合后，经泵送至原料油罐。原料油
在生产过程中炭黑粉尘极易出现粉尘燃烧爆炸等安全 经泵送至原料油预热器，将原料油预热到 180~250 ℃
事故，此类事故一旦发生，将会给企业带来严重的人 后，喷入反应炉，与高温燃烧气流混合，迅速热解，
员伤亡和财产损失。炭黑粉尘的防爆安全技术对每个 生成炭黑烟气（成分是炭黑粉尘和尾气）。
生产企业来说，就显得尤为重要。 （3）在反应炉后部，直接把急冷水喷入高温炭黑
炭黑见图 1。 烟气中，使其温度迅速降低，终止炭黑生成反应，急
冷水在高温下全部形成蒸汽进入炭黑烟气中。由于热
解时的副反应，炭黑烟气中产生 CO 和少量的 CH 4 、
H 2 S、CO 2 等物质。
反应炉内的主要反应式为 ：

C n H m → nC（炭黑）+m/2H 2
硬质反应炉与软质反应炉结构示意图见下图 2。
1.2 分离粉碎工序
图 1 N220 牌号的炭黑
热解反应生成的高温炭黑烟气经过空气预热器换
1 炭黑粉尘产生环节
炭黑粉尘产生环节贯穿炭黑生产各个环节，主要 作者简介 ：郝之勇（1978-），男，本科，化工安全类国家
注册安全工程师，一级危险化学品从业单位安全生产标准化评
包括反应工序、分离粉碎工序、造粒干燥工序、输送
审员，安全总监兼安环部部长，一直从事炭黑安全生产和管理
包装工序等几个环节。下面，我们逐个工序进行分析： 方面的研究工作。

3
·14· 第 51 卷 第 期