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。
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(tuán)的數(shù)量,反映了炭黑的表面物理性能、電化學(xué)性能和應(yīng)用性能,也是衡量該炭黑市場價格的重要參數(shù)之一。
結(jié)構(gòu)——炭黑結(jié)構(gòu)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(nèi)部的空隙程度。通常以吸油值(DBP吸收值)表示。
高、低結(jié)構(gòu)炭黑與應(yīng)用性能之間地關(guān)系示意圖
外觀 黑色微細(xì)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(yīng)存儲在陰涼、干燥、通風(fēng)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(dǎo)致泄漏。
與不相容物質(zhì)隔離:
將色素碳黑與強(qiáng)氧化劑、酸堿等不相容物質(zhì)隔離存放,避免發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。