噴霧炭黑信息是由鑫源色素炭黑整理,詳細介紹關(guān)于噴霧炭黑的一切信息,如:什么是噴霧炭黑、噴霧炭黑的特點、噴霧炭黑的應(yīng)用范圍、噴霧炭黑生產(chǎn)工藝流程與反應(yīng)機理、噴霧炭黑的分類、對噴霧炭黑性能影響的因素控制與調(diào)整等信息。
什么是噴霧炭黑?
噴霧炭黑是以頁巖原油為原料,經(jīng)噴嘴噴霧化后,供以適量的空氣,在特制的反應(yīng)爐內(nèi),于一定的高溫下燃燒、裂解的產(chǎn)物,即:一部分烴類燃燒產(chǎn)生熱量,供另一部分烴類分解、縮聚生成炭黑。炭黑的生成歷程大致可分為:初期反應(yīng)、晶核生成、晶核生長、聚熔體的生成與碳化等四個階段。炭黑的結(jié)構(gòu)式指炭黑在生成過程中,由炭黑粒子聚熔而形成的一種狀態(tài)。
噴霧炭黑的特點
噴霧炭黑具有粒徑大(平均粒徑為100-300nm)、結(jié)構(gòu)好、補強性能高等優(yōu)點。
噴霧炭黑的應(yīng)用范圍
噴霧炭黑在航空、航天、橡膠、化工等工業(yè)被廣泛運用,噴霧炭黑加入后硫化膠彈性大、生熱低、變形小、橡膠的低溫性能好,定伸應(yīng)力較高,不過拉伸強度和伸長率較低,多用于特殊橡膠制品。鑫源色素炭黑針對噴霧炭黑研究表明其適用于制造汽車,機床等橡膠制品件中。噴霧炭黑還是一種純度較高的產(chǎn)品,對橡膠物理性能有良好的保持性,添加份數(shù)變化不會明顯影響橡膠制品的扯斷伸長率。國內(nèi)噴霧炭黑一般為粉狀,在橡膠混煉過程中飄散損失較高。
噴霧炭黑生產(chǎn)工藝流程與反應(yīng)機理
頁巖油經(jīng)加溫、除渣后,由噴霧嘴進入燃燒室、化學(xué)反應(yīng)室,發(fā)生如下反應(yīng):
CnHm + O2 → C + CO + CO2 + H2O(g)
該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),反應(yīng)過程中一部分原料油燃燒產(chǎn)生的熱量,供另一部分原料油熱解。該反應(yīng)主要受控于供油油壓、油溫及反應(yīng)時間,反應(yīng)進行程度則通過反應(yīng)室入、出口溫度控制。
噴霧炭黑的分類
噴霧炭黑分軍工用品和民用品兩種,區(qū)別只有PH值、DBP吸收值、100目篩余物含量稍有差異,其余13個質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)都一樣。軍品的100目篩余物指標(biāo)為0,民品的100目篩余物要求小于0.03%。軍品用炭黑經(jīng)濟價值高于民品,因此控制產(chǎn)品中100目篩余物含量是獲得良好經(jīng)濟效益的前提。
對噴霧炭黑性能影響的因素控制與調(diào)整
噴霧炭黑在生產(chǎn)過程中,由于工藝條件的變化,勢必會導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量的變化。當(dāng)炭黑吸油值發(fā)生變化不符合要求時,必須在工藝操作上采取相應(yīng)的措施,以便產(chǎn)品指標(biāo)符合要求。為了解決噴霧炭黑性能難題,鑫源色素炭黑真對這方面總結(jié)出以下幾方面對噴霧炭黑性能的影響:
1.原料油溫度、壓力對噴霧炭黑性能的影響
反應(yīng)爐設(shè)備的生產(chǎn)能力及產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)性特性等指標(biāo)是隨著入爐原料油溫度的提高而增加的。在溫度和壓力條件下(頁巖油溫度在80-95℃,油壓在0.6MPa以上),頁巖油才能通過油噴嘴有效的霧化,進而在燃燒室、集流室和煙道(反應(yīng)室)內(nèi)燃燒、裂解,產(chǎn)生符合標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)要求的炭黑。
2.油噴嘴霧化角度對噴霧炭黑性能的影響
增大油噴嘴霧化角度,有利于提高產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、增加吸油值,反之,即可降低吸油值。噴嘴霧化角度大,其噴出的油粒可大面積的散布在燃燒室中,使原料油的燃燒、裂解程度增加。
3.燃燒溫度對噴霧炭黑性能的影響
噴霧炭黑的生產(chǎn)及結(jié)構(gòu)與反應(yīng)溫度關(guān)系很大。如溫度過高,則生成石墨化碳而不是炭黑;在較低溫度下,則生成脆性薄層碳,也不是炭黑。這兩種物質(zhì)完全不像炭黑那樣對橡膠等產(chǎn)品有補強作用。在一定范圍內(nèi),風(fēng)油比越大、反應(yīng)溫度越高,炭黑粒徑越小、比表面積越大、結(jié)構(gòu)性越低,而且會導(dǎo)致產(chǎn)品收率大大下降。
4.煙氣混合物的流速及其在反應(yīng)室內(nèi)湍流程度對噴霧炭黑性能的影響
炭黑煙氣混合物的流速過快,可使原料油中的烴類裂解不完全,粒子間碰撞、聚合程度不足,反應(yīng)不充分,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性降低。流速過慢,導(dǎo)致的后果是:生產(chǎn)的炭黑沉積在燃燒室、集流室或煙道中,致使通風(fēng)惡化,降低設(shè)備處理量。過長的停留時間亦可使油粒及生產(chǎn)的炭黑在過剩氧的作用下,進一步燃燒、裂解,使收率大大降低,結(jié)構(gòu)性亦降低。
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