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油墨炭黑好壞的判斷方法
炭黑好壞的判斷方法
(1)燃燒氣流的溫度和流速,取決于進(jìn)入反應(yīng)爐燃燒段的燃料油和空氣的流量及其預(yù)熱溫度。燃燒氣流的溫度越高,流速越快,原料油的氣化和裂解越快,生成的炭黑粒徑也就越小,分布也就越均勻,對于產(chǎn)品與收率都有好處。
(2)原料油的霧化與氣化,原料油的霧化取決于進(jìn)入油爐的原料油的溫度、壓力和黏度,油噴嘴的結(jié)構(gòu)和霧化載體的性質(zhì)、流量、壓力和溫度,燃燒氣流的溫度和流速,以及原料油噴入反應(yīng)爐內(nèi)的位置等。
(3)反應(yīng)溫度和停留時間。在原料油霧化和汽化后,裂解反應(yīng)溫度越高,停留時間越短,生成的色素炭黑粒徑和聚集體越小,色素炭黑顆粒分布也就越均勻。所以,在生成粒徑較小的色素炭黑品種時,反應(yīng)溫度較高,停留時間較短。反之,在生產(chǎn)粒徑較大的色素炭黑時,反應(yīng)溫度較低,停留時間較長。
(4)添加劑及其加入量。油墨炭黑的結(jié)構(gòu)高低,取決于反應(yīng)爐內(nèi)生成色素碳黑晶核的濃度和碰撞速度,晶核濃度與碰撞的速度越大,晶核碰撞并生成復(fù)雜聚集體的機(jī)會越多,炭黑結(jié)構(gòu)就越高。在反應(yīng)爐的結(jié)構(gòu)和處理確定以后,調(diào)節(jié)油墨炭黑結(jié)構(gòu)的方法主要是增減添加劑溶液的流量。
色素炭黑油預(yù)熱器使
色素炭黑油預(yù)熱器
色素炭黑的原料油和燃料油是煤焦油或石油分鎦后的渣油,其含碳量高、粘度大、常溫下不易流動。所以必須通過加溫來降低粘度,同時也降低其表面張力。在炭黑生產(chǎn)中,原料油的霧化程度越高,霧粒就越小。其反應(yīng)時間就越短,對炭黑生產(chǎn)就越有利?,F(xiàn)在的原料油為了使其能在反應(yīng)段里霧化良好,一般都將油溫預(yù)熱到260~280°C左右。較為理想得的方法就是利用炭黑反應(yīng)生成高溫?zé)煔獾奈锢頍醽韺υ嫌瓦M(jìn)行預(yù)熱。從反應(yīng)爐里排出的高溫?zé)煔饨?jīng)空氣預(yù)熱器后,溫度降至500~550°C后進(jìn)入原料油預(yù)熱器,使原料油溫度升至260~280°C,同時炭黑煙氣的溫度也降至350~400°C。油預(yù)熱器一般為蛇形管式的換熱器,油流經(jīng)管程而煙氣走殼程。
在線油預(yù)熱器在使用時,特別要注意油溫的控制。由于原料油是高含碳的物質(zhì),在高溫時很容易結(jié)焦炭化,因此在使用時必須保證足夠的流量,如果在油停止流動,很短時間內(nèi)(2~3min)管內(nèi)就可能造成結(jié)焦、堵塞、造成事故。一般通過調(diào)節(jié)回油量來控制油的預(yù)熱溫度。同時,在油預(yù)熱器停運(yùn)時,必須進(jìn)行吹掃,把管內(nèi)的剩油全部吹掃出來,防止剩油在管內(nèi)結(jié)焦。
有特殊要求的色素炭黑
用于涂料、油墨和塑膠的碳黑稱為色素炭黑,或者顏料炭黑。色素炭黑用到涂料、油墨、塑膠里,還有導(dǎo)電、防靜電、屏蔽紫外線、防止樹脂老化的作用,因此,人們區(qū)別用于橡膠的炭黑,把色素炭黑廣義地稱之為特種炭黑。據(jù)美國咨詢集團(tuán)的統(tǒng)計和預(yù)測:2007年世界炭黑生產(chǎn)能力為1016萬噸,預(yù)計2012年世界炭黑生產(chǎn)能力將增加到1200萬噸以上。其中被應(yīng)用于輪胎和橡膠工業(yè)的橡膠用炭黑占總產(chǎn)量的90%以上,只有大約10%的炭黑作為色素。
色素炭黑的特點(diǎn):與其他顏料相比,碳黑有更好的著色力和遮蓋力;與其他顏料相比,炭黑有非常優(yōu)異的耐熱性、耐化學(xué)性和耐光性。由于炭黑的粒徑只有幾個納米到幾十個納米,孔隙率達(dá)90%,又是無機(jī)材料,因此普通炭黑很難穩(wěn)定地分散到有機(jī)的樹脂體系中,而經(jīng)過嚴(yán)格控制和特殊改性工藝生產(chǎn)的色素炭黑則能很好的在涂料、油墨和塑膠體系中體現(xiàn)分散性。