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炭黑生产工艺技术新进展炭黑研发厂家


作者:中北精细化工小编  |  来源:中北精细化工  |  查看次数:


炭黑出产工艺技术新展开

 
1)反响炉和反响工艺不断改善 

    炭黑反响炉是油炉法炭黑出产设备的中心部位,改善炭黑反响炉型结构和反响工艺是改动产品功用和行进产量和资料油收率的首要方法:①行进单炉出产才干,削减单位出产才干的设备制作出资和作业时的动力耗费和其他费用,然后下降炭黑出产本钱,现在单炉产能现已到达4万-5万吨/年。②行进火焰温度,能够加速炭黑中心的生成,行进产品质量和收率,由于受到耐火资料的捆绑,现在温度一般为1900℃,高为2100℃。③在油炉法炭黑出产设备中,选用富氧空气或纯氧替代进程空气,能够显着削减烟气和尾气的生成量,行进设备的出产才干,削减急冷水用量,行进尾气热值。现在油炉法炭黑出产设备中运用含氧量为27%的富氧空气,已有报导。④改善资料油雾化工艺,选用多点喷油、不规则喷油、添加各种添加剂或活化剂等方法,改善产品功用和行进收率。⑤选用金属水夹套喉管,以处理在高温、高速焰气冲刷下喉管简略变形的问题。 

2)节能技术 

    除了改善反响炉型结构和反响工艺可节能外,炭黑出产进程中的节能首要体现在要充沛运用烟气的物理和化学热。出产实践标明,选用空气预热能够下降反响炉燃料耗费、削减二次急冷水用量及尾气量、行进尾气热值。空气预热温度每行进100℃,能够下降总能耗的1.95%,因此行进空气预热温度是炭黑出产节能的一项重要方法。可是空气预热温度越高,对空气预热器的结构、资料以及出产操作和操控的要求也越高,造价也越高。现在国外正在推广应用800℃级空气预热器,900℃级空气预热器已开始投入工业化作业,1000℃级空气预热器正在酝酿设计和制作阶段。选用900℃空气预热器与选用800℃空气预热器对比,可节省燃料8.48%,添加产量5.60%。其他,在空气预热器之前选用急冷锅炉替代悉数或部分急冷水,使高温烟气下降到950~C,能够显着削减急冷水用量和尾气量,然后进一步下降能耗,行进出产才干。现在印度正在进行新式急冷锅炉工业化实验。为了进一步节能,正在开发或酝酿的新技术有:将燃料气预热到500-600℃;将尾气经过水洗塔,使温度下降到40℃,脱除尾气中的大部分水蒸气,行进尾气热值,然后能够运用热功率高的燃气轮机发电,还能够脱除尾气中的硫和发黑粉尘,收到节能和环保两层作用。 

 

3)环保、安全和卫生领域展开           
    环保、安全和卫生领域的展开首要体现在:①选用聚四氟乙烯覆膜滤袋。该滤袋在过滤时可防止炭黑微粒进入滤材孔隙内部,然后下降过滤阻力,添加气流流量。由于覆膜外表微孔较多,且较光滑,因此不只过滤功率高.而且在清灰时更简略除去炭黑尘粒。②"选择性粘结"覆膜滤袋的开发。这种覆膜结构由于薄膜没有完全同背衬资料相粘结,具有出色的初始渗透性和滤饼开释性,能够显着行进过滤功率。③运用含有催化剂的覆膜滤袋在背衬资料针刺毡中添加能够在160-260℃下损坏废气中二恶英/呋喃的催化剂,然后使废气排放进一步满足环保要求。④炭黑加压成型。日本三菱化学公司用液压机将粉状炭黑压成大块或每块重量在5g以上的集合体,然后再用真空法进行塑料包装,运用时可将整包炭黑投入研磨机。这种包装方法既能够消除在运送和运用时或许发生的污染,又能够防止炭黑吸附空气中的水蒸气,影响炭黑在油漆和油墨中的功用。 
    (4)等离子体法出产炭黑技术 
    以等离子体发生器发生的高温替代炉法炭黑以燃料油(或燃料气)和空气混合焚烧发生的高温来裂解资料油(或天然气)以出产炭黑,具有如下利益:资料油(或气)的收率高,而且不限于芳烃含量高的资料油,能够缓解资料油缺少问题;副产的氢气能够用做化工资料或作为清洁轿车燃料;不发生和排放C0、C02、S02、NOx等有害废气,有利于环境保护;裂解反响发生的含炭黑尾气量少,能够削减炭黑搜集系统的出资和作业费用;等离子体的温度较高,规划较宽,有利于炭黑品种的多样化。可是从等离子体法出产炭黑的实验状况来看,也存在一些问题,如等离子体发生器耗用电能较多,等离子气体往往要运用价格较高的气体如氮气;发生等离子体的电极或许损耗,反响器内部会发生积炭,使反响进程难以连续稳定工作;反响器内温度分布较难操控,导致产品质量不稳定,而且往往会因温度过高使产品中混有石墨化的炭,或因温度过低使炭黑外表附有未裂解完全的烃类。大都实验所得产品比外表积偏低、外表孔隙度低,与常规橡胶用炭黑品种间隔较大,其导电功用又不如乙炔炭黑和重油造气副产炭黑。在法国政府的资助下,1993年以来,法国矿业学院和几个企业联合进行等离子体法出产炭黑的中间实验,报导标明,在反响器结构和反响工艺两个方面都取得了新的展开。科研人员选用甲烷、乙烯、萘、乙烯焦油和菜籽油等不同资料,制出了比外表积为52-90m2/g、DBP为90-205ml/100g的炭黑,其橡胶物理机械功用现已靠近常规橡胶用炭黑,并与这些炭黑各自的比外表积和结构相一致。 
    (5)选用γ-射线处理炭黑 
    法国的卡泰尔多用γ射线照射石墨、炭黑和白炭黑等填料后发现,在填充这些经过γ-射线处理过的填料的胶料中,结合胶的含量显着添加,其间石墨添加了67%,白炭黑添加了20%,N660炭黑添加了45%,N375炭黑添加了40%,N234炭黑添加了20%。喇曼光谱的检验标明,在石墨外表出现了类似富勒烯的峰值,其原因是γ射线的照射导致了石墨外表发生一些缺点或许"引入了缺点",然后使外表活性点添加。N234炭黑原有的外表积活性点较多,因此结合胶的含量添加较少,可是填充照射过的N234炭黑的丁苯橡胶的胶料功用有显着改善(如模量行进20%),因此,运用γ射线处理炭黑,很有或许成为一种行进炭黑功用的有用技术。





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