炭黑的生产方法:炉法
由天燃气或高芳烃油料在反应炉中经不完全燃烧或热解生成炭黑,此种炭黑称为炉黑,是炭黑品种中产量大、品种多的一类。预制炭黑的价格要比单纯使用颜料黑要高,但若考虑到清洁的工序、高的效率及技术***少的优点,炭黑制剂是有其价值的。炉黑与槽黑及热裂黑的显著match区别是,其粒子的熔结或聚结程度可根据不同用途来调节。所以,同一粒径范围的炉黑,又分为若干不同结构的衍生品种。另外,炉黑的含氧量通常比槽黑低(少于1%),表面呈中性或弱碱性。炉黑生产的特点是,燃料在反应炉中燃烧,提供原料裂解所需的热量。燃烧和裂解过程同时发生。根据所用原料形态的不同,炉黑生产可分为气炉法和油炉法两种。气炉法所用原料和燃料均是天燃气。油炉法的燃料可以是天燃气、焦炉气,也可以是液态烃,原料则选用高芳烃油料,如乙烯焦油和蒽油等。在炉黑生产工艺流程中,反应炉是核心设备。生产不同品种的炉黑需采用不同结构尺寸的match反应炉。空气和燃料在反应炉中燃烧,原料经雾化后喷入燃烧的火焰中,经高温热解生成炭黑。炭黑悬浮于燃余气中形成烟气。烟气经急冷后送空气预热器、油预热器进一步降温,然后送入袋滤器,分离出的炭黑送到造粒机中造粒,然后在干燥机中干燥。
对于炭黑色浆而言,存储稳定性也十分重要。对建筑涂料而言,在炭黑细度方面,通过良好的研磨将炭黑颜料附聚体颗粒粒径控制在30um以下,即可满足实际使用要求,可实现对涂料性能的控制,如颜色、粘度、色调、光泽等。若色浆的存储稳定性差,就会出现着色力下降、粘度上升等问题。例如,某厂提供的炭黑色浆在一次使用时,色浆的着色力和色相等都能达到相应要求,而随着时间的推移,色浆的着色力或色相出现了一定程度的下降和变化。这可能就是由于色浆存储稳定性不良,从而出现絮凝,造成炭黑颜料粒子的二次聚集,导致色浆的展色性能下降。使用者不一定发现色浆的流动性和粘度等外观状态发生明显的变化,而实际上,炭黑颜料颗粒正在发生着肉眼不可辨别的沉降、絮凝。这就是常见的“返粗”现象。
色素炭黑是由烃类物质,经不完全燃烧而制得的具有高度分散性的黑色粉状物质;它的主要成份是碳元素,其微晶具有准石墨结构,呈同心取向,其粒子由近乎球形或其他不规则形状的聚熔体构成。粒径分布宽的炭黑,少数大直径粒子需要数目巨大,直径更小的粒子给予补偿,相同平均粒径分布宽的炭黑比分布窄的炭黑有更多的粒子总数。在工业生产中做为不可或缺的化工原料,具有补强与着色的特性,是多数塑料、橡胶制品中的添加剂,其中在轮胎中的用量占世界总量的七成之多。
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