由天然氣或高芳烴油料在反應爐中經(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,其粒子的熔結或聚結程度可根據(jù)不同用途來調節(jié)。所以,同一粒徑范圍的爐黑,又分為若干不同結構的衍生品種。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。爐黑生產的特點是,燃料在反應爐中燃燒,提供原料裂解所需的熱量。燃燒和裂解過程同時發(fā)生。根據(jù)所用原料形態(tài)的不同,爐黑生產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、焦爐氣,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。在爐黑生產工藝流程中,反應爐是核心設備。生產不同品種的爐黑需采用不同結構尺寸的反應爐。空氣和燃料在反應爐中燃燒,原料經(jīng)霧化后噴入燃燒的火焰中,經(jīng)高溫熱解生成炭黑。炭黑懸浮于燃余氣中形成煙氣。煙氣經(jīng)急冷后送空氣預熱器、油預熱器進一步降溫,后送入袋濾器,分離出的炭黑送到造粒機中造粒,然后在干燥機中干燥。
色素炭黑的幾個典型參數(shù)
黑度(反射率)——炭黑黑度通常以“反射率測定儀”測定的數(shù)據(jù)來表示,在大部分情況下也反映了該炭黑的原始粒徑,是衡量該炭黑市場價格的重要參數(shù)之一。反射率越低,炭黑黑度越高,粒徑也越小。反之亦然。
揮發(fā)份——炭黑表面攜帶含氧基團的數(shù)量,反映了炭黑的表面物理性能、電化學性能和應用性能,也是衡量該炭黑市場價格的重要參數(shù)之一。
結構——炭黑結構是炭黑微粒子聚集體形成的鏈枝程度的表征值,它表示了炭黑內部的空隙程度。通常以吸油值(DBP吸收值)表示。
高、低結構炭黑與應用性能之間地關系示意圖
外觀 黑色微細粉末
灰分 ≤0.3%
比表面積 200~600m2/g
pH值 2-8
加熱減量 ≤4%
著色力 ≥120%
存儲問題
存放環(huán)境:
色素碳黑應存儲在陰涼、干燥、通風良好的倉庫中,避免陽光直射和高溫環(huán)境。
包裝和容器:
使用合適的包裝和容器儲存色素碳黑,防止包裝破損導致泄漏。
與不相容物質隔離:
將色素碳黑與強氧化劑、酸堿等不相容物質隔離存放,避免發(fā)生化學反應。