怎么制作炭黑,炭黑是从煤炭里提炼出来的吗
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2023-07-03 05:52:14

怎么制作炭黑

怎么制作炭黑,炭黑是从煤炭里提炼出来的吗图1

方法:

1、原料在直径大至1、5m的平坦的燃烧铁盘上燃烧,含有炭黑的燃烧气体由内铺有砖块的排气罩收集,然后通过弯折四分之一的弯管和通火管到达沉积的装置。

2、原料烃加热时先气化,然后由可自燃的供以能量的气体作为载体带到燃烧器内,炭黑在这些蝙蝠形的燃烧器所发出的大量扇形的火焰中生成。

3、以天然气作原料,槽黑的工艺与气黑生产工艺的气体燃烧过程相似,天然气燃烧,发出许多扇形火焰,得到的产品与气黑类似,而不同的是这里采用了平坦的水冷U形槽作为炭黑的沉积槽。

炭黑是从煤炭里提炼出来的吗

一、炭黑的主要生产原料:煤焦油,乙烯焦油,蒽油,天然气,高炉煤气等等。

二、炭黑的生产工艺

炭黑的生产工艺有炉法、喷雾法、灯烟法、槽法、滚筒法、混气法、热裂法、乙炔法和等离子体法,其中炉法、喷雾法、灯烟法、槽法、滚筒法、混气法为不完全燃烧法,热裂法、乙炔法和等离子体法为热裂解法。目前灯烟法炭黑主要用作涂料着色剂,滚筒法和混气法炭黑主要用于油漆和油墨用色素炭黑,乙炔法炭黑主要用于干电池生产,其他生产工艺方法均在生产橡胶用炭黑中应用。

废旧轮胎制作炭黑

首先要看生产炭黑是用什么原料。如果是用石油或煤炭的副产品来生产炭黑则投资大,工艺复杂。另有一种工艺简单的方法是直接利用炼油以后裂解的油渣作原料用专用的炭黑设备生产就行。

炭黑生产工艺流程

炭黑生产工艺

炭黑主要生产原料:煤焦油,乙烯焦油,蒽油,天然气,高炉煤气等。

炭黑的生产原理:炭黑一般是指碳单质微粒,一般是由于有机物燃烧不充分,其中的氢元素和氧元素转化为水,而碳元素燃烧不充分,就会脱离分子,形成炭黑。炭黑是烃类经气相不完全燃烧或热裂解而成的黑色粉末状物质。由于生产工艺的不同,通过不同的工艺条件可得到各种性质不同的产品。

常见的生产工艺有:炉法、喷雾法、灯烟法、槽法、滚筒法、混气法、热裂法、乙炔法和等离子体法,其中炉法、喷雾法、灯烟法、槽法、滚筒法、混气法为不完全燃烧法,热裂法、乙炔法和等离子体法为热裂解法。

(1)炉法:由天然气或高芳烃油料在反应炉中经不完全燃烧或热解生成炭黑,此种炭黑称为炉黑,是炭黑品种中产量最大、品种最多的一类。炉黑与槽黑及热裂黑的显著区别是,其粒子的熔结或聚结程度可根据不同用途来调节。

(2)槽法:以天然气为主要原料,以槽钢为火焰接触面而生产炭黑,此种炭黑称为槽黑。与炉黑及热裂黑相比,其粒子较细而比表面积较大。

同时,由于采用特定的生产方式,其表面受到氧化,含有较多的含氧官能团而呈酸性。这类炭黑粒子的聚结程度较低。因含有较多的含氧官能团,可延缓橡胶的硫化速度,提高聚烯烃的耐候性以及赋予油墨良好的流动性和印刷性能。

(3)热裂法:以天然气、焦炉气或重质液态烃为原料,在无氧、无焰的情况下,经高温热解生成炭黑,称为热裂黑。它是炭黑品种中比表面积最低的一类,基本上以单个球形粒子存在,不熔结或聚结成聚集体,其表面含氧量亦很少。

Cabot公司的生产工艺属于炉法工艺。

白炭黑的制备方法

制备白炭黑的传统方法是利用硅酸钠、四氯化硅、正硅酸乙酯做硅源,除硅酸钠以外,其它成本都很高。新方法采用廉价的非金属矿作为硅源,大大降低了白炭黑的生产成本。 (1)气相法

主要为化学气相沉积(CAV)法,又称热解法、干法或燃烧法。其原料一般为四氯化硅、氧气(或空气)和氢气,高温下反应而成。反应式为:

SiCl4+ 2H2+ O2—>SiO2+4HCl

空气和氢气分别经过加压、分离、冷却脱水、硅胶干燥、除尘过滤后送入合成水解炉。将四氯化硅原料送至精馏塔精馏后,在蒸发器中加热蒸发,并以干燥、过滤后的空气为载体,送至合成水解炉。四氯化硅在高温下气化(火焰温度1000~1800℃)后,与一定量的氢和氧(或空气)在1800℃左右的高温下进行气相水解;此时生成的气相二氧化硅颗粒极细,与气体形成气溶胶,不易捕集,故使其先在聚集器中聚集成较大颗粒,然后经旋风分离器收集,再送入脱酸炉,用含氮空气吹洗气相二氧化硅至PH值为4~6即为成品。

德国迪高沙(Degussa)公司和美国卡伯特(Cabot)公司的气相法生产技术全球领先。他们的生产装置规模大,自动化程度高,产品成本低,牌号(尤其是应用于特殊领域的功能性专用产品牌号)多,品质好,如表面积分布均匀、含水量低。我国沈阳化工股份有限公司及上海氯碱化工股份有限公司也采用气相法生产,但在生产规模、生产技术、自动化程度及产品牌号等方面远不及国外大公司。广州吉必盛科技实业有限公司是目前国内产量最大,牌号最全,技术最先进的气相二氧化硅供应商,是气相二氧化硅国家标准GB20020-2005负责起草单位。

(2)沉淀法

沉淀法又叫硅酸钠酸化法,采用水玻璃溶液与酸反应,经沉淀、过滤、洗涤、干燥和煅烧而得到白炭黑。反应式为:

Na2SiO3 + 2H+ —> 白炭黑 + 2Na+ + H20

国内大部分生产企业采用沉淀法。 新方法主要以非金属矿及其延伸物为硅源,采用沉淀法制备白炭黑。其技术关键是将结晶的二氧化硅和硅酸盐转变成非晶态二氧化硅。原料主要有硅灰石、蛋白石、埃洛石、橄榄石、蛇蚊石、高岭土、硬质高岭土、煤矸石、粉煤灰等。

着重介绍以高岭土或硬质高岭土、煤矸石或粉煤灰为原料制备白炭黑的工艺技术。

(1)以高岭土或硬质高岭土为原料

先将高岭土或硬质高岭土粉碎至50~60目,然后在500~600℃高温下焙烧2小时,再将焙烧土与浓度30%的工业盐酸按1:2.5(重量)配料,在90℃左右酸浸7小时,经中和、过滤、洗涤、干燥得到白炭黑,产品质量符合GB10507-89标准;同时得到高效净水剂聚合氯化铝。焙烧及酸浸反应式如下:

焙烧:Al2O3·2Si02·2H20 —> Al2O3·2Si02 + 2H20

酸浸:Al2O3·2Si02 + 6HCl + 9H20 —>2AlCl3·6H20 + 2SiO2

(2)以煤矸石或粉煤灰为原料

先将煤矸石或粉煤灰粉碎至粒度小于120目,然后分两步:

第一步生产硅酸钠:将粉碎的煤矸石或粉煤灰与纯碱按重量比1:50混合均匀,经高温冶融(1400~1500℃,1小时)、水萃浸溶(100℃以上,4~5小时)、过滤去杂质、浓缩滤液到45~46波美度即得到硅酸钠。

第二步生产白炭黑:先将硅酸钠配成水玻璃溶液(模数为2.4~3.6,SiO2含量为4~10%),然后在5~20%的硫酸中酸浸(28~32℃,8~16小时),再升温至80℃,搅拌,调节PH值为5~7,熟化20分钟,再经过滤洗涤、干燥、分选,得到白炭黑。该白炭黑为活性,纯度高。

怎么制作炭黑,炭黑是从煤炭里提炼出来的吗图2

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