炭黑的生產(chǎn)方式
爐法
炭黑廠家生產(chǎn)的炭黑是由天然氣或高芳烴油料在反應(yīng)爐中經(jīng)不完全燃燒或熱解生成炭黑。這種炭黑叫爐黑,產(chǎn)量較大,品種較多。爐黑與罐黑及熱裂黑的顯著區(qū)別在于其顆粒的熔合程度可根據(jù)不同用途進(jìn)行調(diào)整。因此,同一粒徑范圍的爐黑,又分為若干不同結(jié)構(gòu)的衍生品種。另外,爐黑的氧含量通常低于槽黑(小于1%),表面呈中性或微堿性。爐黑生產(chǎn)的特點(diǎn)是燃料在反應(yīng)器中燃燒,提供裂解原料所需的熱量。燃燒和裂解同時發(fā)生。根據(jù)原料形式的不同,爐黑生產(chǎn)可分為煤氣爐法和油爐法。煤氣爐法使用的原料和燃料是天然氣。油爐法的燃料可以是天然氣、焦?fàn)t氣或液態(tài)烴,原料是高芳烴油,如乙烯焦油、蒽油等。在爐黑生產(chǎn)過程中,反應(yīng)器是核心設(shè)備。生產(chǎn)不同品種的爐黑需要使用不同結(jié)構(gòu)和尺寸的反應(yīng)器??諝夂腿剂显诜磻?yīng)器中燃燒,原料被霧化噴入燃燒的火焰中,經(jīng)高溫?zé)峤馍商亢凇L亢趹腋≡跉堄鄽怏w中形成煙氣。煙氣經(jīng)淬火后送入空氣預(yù)熱器和油預(yù)熱器進(jìn)一步冷卻,再送入布袋除塵器。分離出來的炭黑送至造粒機(jī)造粒,然后在烘干機(jī)中干燥。
槽法
以天然氣為主要原料,槽鋼為火焰接觸面生產(chǎn)炭黑,這種炭黑叫槽黑。與爐黑和熱裂黑相比,其顆粒更細(xì),比表面積更大。同時,由于使用了特定的生產(chǎn)方法,其表面被氧化,含有較多的含氧官能團(tuán),呈酸性。這些炭黑顆粒的聚結(jié)程度較低。因?yàn)樗休^多的含氧官能團(tuán),可以延緩橡膠的硫化速度,提高聚烯烴的耐候性,賦予油墨良好的流動性和印刷性能。
熱裂法
以天然氣、焦?fàn)t煤氣或重質(zhì)液態(tài)烴為原料,在無氧、無火焰的情況下,通過高溫?zé)峤馍商亢?,稱為熱裂解黑。它是一種具有較低比表面積的炭黑。它基本上是一個單一的球形粒子,不會融合或合并成聚集體,它的表面含有很少的氧氣(0.1%到0.3%)。熱裂黑基本上有3個品種:中熱裂黑、不污染的中熱裂黑和細(xì)熱裂黑。對于中熱裂黑,氮?dú)馕奖缺砻娣e為6-10m2/g,對于細(xì)小熱裂紋,氮?dú)馕奖缺砻娣e為10-15m2g。