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喷雾炭黑生产工艺流程|影响喷雾炭黑性能因素

发布于:2016-04-08 14:47来源:www.sdtanhei.com 作者:鑫源色素炭黑点击:
  喷雾炭黑信息是由鑫源色素炭黑整理,详细介绍关于喷雾炭黑的一切信息,如:什么是喷雾炭黑、喷雾炭黑的特点、喷雾炭黑的应用范围、喷雾炭黑生产工艺流程与反应机理、喷雾炭黑的分类、对喷雾炭黑性能影响的因素控制与调整等信息。
  什么是喷雾炭黑?
  喷雾炭黑是以页岩原油为原料,经喷嘴喷雾化后,供以适量的空气,在特制的反应炉内,于一定的高温下燃烧、裂解的产物,即:一部分烃类燃烧产生热量,供另一部分烃类分解、缩聚生成炭黑。炭黑的生成历程大致可分为:初期反应、晶核生成、晶核生长、聚熔体的生成与碳化等四个阶段。炭黑的结构式指炭黑在生成过程中,由炭黑粒子聚熔而形成的一种状态。
生产完成的喷雾炭黑
  喷雾炭黑的特点
  喷雾炭黑具有粒径大(平均粒径为100-300nm)、结构好、补强性能高等优点。
  喷雾炭黑的应用范围
  喷雾炭黑在航空、航天、橡胶、化工等工业被广泛运用,喷雾炭黑加入后硫化胶弹性大、生热低、变形小、橡胶的低温性能好,定伸应力较高,不过拉伸强度和伸长率较低,多用于特殊橡胶制品。鑫源色素炭黑针对喷雾炭黑研究表明其适用于制造汽车,机床等橡胶制品件中。喷雾炭黑还是一种纯度较高的产品,对橡胶物理性能有良好的保持性,添加份数变化不会明显影响橡胶制品的扯断伸长率。国内喷雾炭黑一般为粉状,在橡胶混炼过程中飘散损失较高。
  喷雾炭黑生产工艺流程与反应机理
  页岩油经加温、除渣后,由喷雾嘴进入燃烧室、化学反应室,发生如下反应:
  CnHm + O2 → C + CO + CO2 + H2O(g)
  该反应为吸热反应,反应过程中一部分原料油燃烧产生的热量,供另一部分原料油热解。该反应主要受控于供油油压、油温及反应时间,反应进行程度则通过反应室入、出口温度控制。
喷雾炭黑生产工艺流程图
  喷雾炭黑的分类
  喷雾炭黑分军工用品和民用品两种,区别只有PH值、DBP吸收值、100目筛余物含量稍有差异,其余13个质量标准都一样。军品的100目筛余物指标为0,民品的100目筛余物要求小于0.03%。军品用炭黑经济价值高于民品,因此控制产品中100目筛余物含量是获得良好经济效益的前提。
  对喷雾炭黑性能影响的因素控制与调整
  喷雾炭黑在生产过程中,由于工艺条件的变化,势必会导致产品质量的变化。当炭黑吸油值发生变化不符合要求时,必须在工艺操作上采取相应的措施,以便产品指标符合要求。为了解决喷雾炭黑性能难题,鑫源色素炭黑真对这方面总结出以下几方面对喷雾炭黑性能的影响:
风油比、炉温、集流室温度与喷雾炭黑结构性对照图
  1.原料油温度、压力对喷雾炭黑性能的影响
  反应炉设备的生产能力及产品的结构性特性等指标是随着入炉原料油温度的提高而增加的。在温度和压力条件下(页岩油温度在80-95℃,油压在0.6MPa以上),页岩油才能通过油喷嘴有效的雾化,进而在燃烧室、集流室和烟道(反应室)内燃烧、裂解,产生符合标准结构要求的炭黑。
  2.油喷嘴雾化角度对喷雾炭黑性能的影响
  增大油喷嘴雾化角度,有利于提高产品的结构、增加吸油值,反之,即可降低吸油值。喷嘴雾化角度大,其喷出的油粒可大面积的散布在燃烧室中,使原料油的燃烧、裂解程度增加。
喷雾雾化角度与喷雾炭黑对应产品吸油值对照表
  3.燃烧温度对喷雾炭黑性能的影响
  喷雾炭黑的生产及结构与反应温度关系很大。如温度过高,则生成石墨化碳而不是炭黑;在较低温度下,则生成脆性薄层碳,也不是炭黑。这两种物质完全不像炭黑那样对橡胶等产品有补强作用。在一定范围内,风油比越大、反应温度越高,炭黑粒径越小、比表面积越大、结构性越低,而且会导致产品收率大大下降。
  4.烟气混合物的流速及其在反应室内湍流程度对喷雾炭黑性能的影响
  炭黑烟气混合物的流速过快,可使原料油中的烃类裂解不完全,粒子间碰撞、聚合程度不足,反应不充分,导致结构性降低。流速过慢,导致的后果是:生产的炭黑沉积在燃烧室、集流室或烟道中,致使通风恶化,降低设备处理量。过长的停留时间亦可使油粒及生产的炭黑在过剩氧的作用下,进一步燃烧、裂解,使收率大大降低,结构性亦降低。

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