炭黑三類接法炭黑、爐法炭黑和熱解法炭黑介紹
(1)接角觸法炭黑
接角法炭黑是由烴火焰在沒有完成整個燃過程之前,和溫度較低的冷卻面接角觸,燃燒過程被中斷,火焰內(nèi)部的灼熱炭粒冷卻并沉積在冷卻面而得的產(chǎn)品接觸法炭黑中最典型的是槽法炭黑,它是以天然氣為原料,在火
房內(nèi)的空氣中燃,然后用在軌道上做往復(fù)運動的槽鐵將煙氣冷卻收集炭黑,并用刮刀刮下炭黑。槽法炭黑的特點是含氧量大(平均可達(dá)3%),呈酸性,灰分較少(一般低于19%。);槽法炭黑的缺點是收率低,僅為原料的含碳量的3%~6%,且不能滿足大多數(shù)合成橡膠的性能要求,逐漸被爐法炭黑所代替而趨于淘汰。混氣炭黑的生產(chǎn)方法基本與槽法炭黑相同,是以蒽油等油類汽化后和煤氣或天然氣混合作原料,經(jīng)燃燒后,用槽鐵(或用袋濾器)收集炭黑,其收率為固態(tài)或液態(tài)原料含碳量的50%,因此成本較槽法炭黑低。滾筒法炭黑的原料與混氣炭黑相同,生產(chǎn)工藝上所不同的是火焰接觸面為內(nèi)部用冷水冷卻的回轉(zhuǎn)運動的滾筒,該法的炭黑收率為原料含碳量的55%
（2)爐法炭黑
爐法炭黑是炭黑的主要品種,采用油或天然氣為原料,在13001650C的反應(yīng)爐中反應(yīng),爐頂有冷水噴淋,反應(yīng)到所需程度,其產(chǎn)物再經(jīng)濾袋及粉碎、造粒、磁選等后處理得到炭黑;爐法炭黑的特點是含氧量少(約1%),呈堿性,灰分較多(一般為2%。~6%0),這可能是水冷時水中的礦物質(zhì)帶來的根據(jù)原料的不同,爐法炭黑包括氣爐法炭黑、油爐法炭黑、油氣爐法炭黑等。其中,氣爐法是以天然氣、油田氣或礦井氣為原料,轉(zhuǎn)化率為28%~47%;油爐法是以煤焦油系統(tǒng)或石油重油系統(tǒng)的油類為原料,是目前炭黑生產(chǎn)的重要方法,轉(zhuǎn)化率為40%~75%;油氣爐法是以油為主,混以部分天然氣或焦?fàn)t煤氣為原料。根據(jù)原料的不同,爐法炭黑包括氣爐法炭黑、油爐法炭黑、油氣爐法炭黑等。其中,氣爐法是以天然氣、油田氣或礦井氣為原料,轉(zhuǎn)化率為28%~47%;油爐法是以煤焦油系統(tǒng)或石油重油系統(tǒng)的油類為原料,是目前炭黑生產(chǎn)的重要方法,轉(zhuǎn)化率為40%~75%;油氣爐法是以油為主,混以部分天然氣或焦?fàn)t煤氣為原料。從1973年開始,以爐法炭黑為基礎(chǔ),通過提高原料的預(yù)熱溫度,增加油料在反應(yīng)爐中的湍流程度以及減少原料在爐中的停留時間,制得了新工藝炭黑(被稱為第二代炭黑)。新工藝炭黑補強性比相應(yīng)傳統(tǒng)炭黑高一個等級,例如同是HAF(高耐磨)級,新工藝炭黑的補強性能達(dá)到ISAF(中超耐磨)級;新工藝炭黑的聚集體較均勻,分布較窄,著色強度比傳統(tǒng)的高十幾個單位,形態(tài)較開放;除此之外,新工藝炭黑的表面較光滑,表面焦油物質(zhì)較多,甲苯透光率比傳統(tǒng)炭黑約低10%。因此,新工藝炭黑很快地在大范圍內(nèi)應(yīng)用。表4-2列出了一些新工藝炭黑品種
(3)熱解法炭黑
熱解法炭黑則是在隔絕空氣、無火焰的情況下,原料經(jīng)高溫?zé)峤舛玫漠a(chǎn)品。熱解法炭黑包括熱裂法炭黑(以天然氣為原料)和乙炔炭黑(以乙炔為原料),其中,熱裂法炭黑的粒子粗大,補強性低,含氧量低(不到2%。),含碳量達(dá)99%以上