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,此種炭黑稱為爐黑,是炭黑品種中產(chǎn)量大、品種多的一類。爐黑與槽黑及熱裂黑的顯著區(qū)別是,其粒子的熔結(jié)或聚結(jié)程度可根據(jù)不同用途來調(diào)節(jié)。所以,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,爐黑的含氧量通常比槽黑低(少于1%),表面呈中性或弱堿性。爐黑生產(chǎn)的特點(diǎn)是,燃料在反應(yīng)爐中燃燒,提供原料裂解所需的熱量。燃燒和裂解過程同時(shí)發(fā)生。根據(jù)所用原料形態(tài)的不同,爐黑生產(chǎn)可分為氣爐法和油爐法兩種。氣爐法所用原料和燃料均是天然氣。油爐法的燃料可以是天然氣、焦?fàn)t氣,也可以是液態(tài)烴,原料則選用高芳烴油料,如乙烯焦油和蒽油等。在爐黑生產(chǎn)工藝流程中,反應(yīng)爐是核心設(shè)備。生產(chǎn)不同品種的爐黑需采用不同結(jié)構(gòu)尺寸的反應(yīng)爐。空氣和燃料在反應(yīng)爐中燃燒,原料經(jīng)霧化后噴入燃燒的火焰中,經(jīng)高溫?zé)峤馍商亢凇L亢趹腋∮谌加鄽庵行纬蔁煔?。煙氣?jīng)急冷后送空氣預(yù)熱器、油預(yù)熱器進(jìn)一步降溫,后送入袋濾器,分離出的炭黑送到造粒機(jī)中造粒,然后在干燥機(jī)中干燥。
回收色素碳黑,色素碳黑主要用作著色或配色。國際上,根據(jù)炭黑的著色能力,通常分為三類,即高色素炭黑、中色素炭黑和低色素炭黑。這種分類通常用三個(gè)英文字母表示,前兩個(gè)字母表示炭黑的著色能力,后一個(gè)字母表示生產(chǎn)方法。常用的劑型有粉狀和粒狀。
回收色素碳黑,高色素碳黑的結(jié)構(gòu)即炭黑聚集體的形態(tài),一般鏈枝越多越密其結(jié)構(gòu)越高,反之則結(jié)構(gòu)越低,炭黑結(jié)構(gòu)對(duì)性能的影響,見下表:炭黑結(jié)構(gòu)對(duì)性能的影響 性能 高結(jié)構(gòu) 低結(jié)構(gòu) 性能 高結(jié)構(gòu) 低結(jié)構(gòu)
分散 更易 更難 導(dǎo)電性 更高 更低
潤濕 更慢 更快 粘度 更高 更低
主色黑度 更低 更高 填充量 更低 更高
光澤 更低 更高 著色力 更低 更高