炭黑生产中空气预热器的原理

空气预热器是直接利用高温炭黑烟气来加热反应炉过程空气的换热装置。这种在色素炭黑生产线中设置空气预热器的方式是大家的回收余热的方法，并很早就采用了，只是受材料和制造工艺的限制，回收余热的量比较小，也就是预热空气的温度较低，随着材料和空气预热结构和制造工艺的不断改进，预热空气的温度也不断提高。目前国产的800℃和900℃空气预热器也被采用。还有950℃的空气预热器国内以开发。下一步的重点则是950~1000℃的空气预热器的开发和应用。

由于从反应炉排出的炭黑烟气中含有较高浓度的炭黑，空气预热器常用立式结构。炭黑烟气流经空气预热器的管程，进反应炉的空气流经壳程。壳程内设置有若干遮流板，使空气来回与诸列管接触，以充分换热。空气预热器采用逆流式布置，高温烟气从空气预热器的底部进入，而加热后的空气从空气预热器的底部排出，这样可以保证其较高的传热效率。按传热学的理论，一台换热器在单位时间内，以热流体向冷流体传递的热量Q(kJ/h)与两流体的平均温度Δt(℃)成正比，与换热器的换热面积F(㎡)成正比。

Q=KFΔt