炭黑的几种生产方法
炉法
炭黑。
炭黑是由天然气或高芳烃油在反应炉中不完全燃烧或热解而成。这种炭黑被称为炉黑,是炭黑品种中产量大、品种多的一种。炉黑与槽黑和热裂黑的显著区别在于,颗粒的熔化或聚结程度可以根据不同的用途进行调节。因此,同一粒径范围的炉黑分为几个不同结构的衍生品种。此外,炉黑的含氧量通常低于槽黑(不到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。同时发生燃烧和裂解。炉黑生产可分为气炉法和油炉法。气炉法所用的原料和燃料都是天然气。油炉法的燃料可以是天然气、焦炉气或液态烃,原料为高芳烃油,如乙烯焦油和蒽油。反应炉是炉黑生产过程中的核心设备(见图)。生产不同品种的炉黑需要不同结构尺寸的反应炉。空气和燃料在反应炉中燃烧,原料雾化后喷入燃烧的火焰中,高温热解产生炭黑。炭黑悬浮在废气中形成烟气。烟经急冷后送空气预热器、油预热器进一步冷却,*送袋滤器,分离出的炭黑送造粒机造粒,然后在干燥机中干燥。
槽法。
炭黑。
以天然气为主要原料,以槽钢为火焰接触面生产炭黑,称为槽黑。与炉黑和热裂黑相比,其粒子更细,比表面积更大。与此同时,由于采用特定的生产方式,其表面被氧化,含有较多的含氧官能团,呈酸性。这种炭黑颗粒的聚结程度较低。由于含氧量高,可以延缓橡胶的硫化速度,提高聚烯烃的耐候性,赋予油墨良好的流动性和印刷性能。
热裂法
以天然气、焦炉气或重质液态烃为原料,在无氧无焰的情况下,高温热解生成炭黑,称为热裂黑。它是一种比表面积低的炭黑品种,基本上存在于单个球形颗粒中,不熔化或聚集成聚集体,其表面含氧量也很少(0.1-0.3%)。热裂黑主要有三种:中热裂黑、无污染中热裂黑和细热裂黑。氮吸附比表面积为6~10m2/g,细热裂黑为10~15m2g。