[發(fā)明專利]一種控氧混氣法生產(chǎn)酸性炭黑的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010263837.7
• 申請(qǐng)日: 2010-08-23
• 公開（公告）號(hào): CN101955694A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉夕陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東知本原特種炭黑有限公司
• 主分類號(hào): C09C1/48
• 分類號(hào): C09C1/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種酸性炭黑的生產(chǎn)方法，更具體地說涉及一種控氧混氣法生產(chǎn)酸性炭黑的方法。

背景技術(shù)

色素炭黑的生產(chǎn)方法主要有混氣法、爐法二種。混氣法是我國(guó)自主開發(fā)成功的一種色素炭黑生產(chǎn)工藝，是含碳芳烴等不完全燃燒工藝。其工藝特點(diǎn)是氧氣過量的燃燒工藝，特點(diǎn)是氣態(tài)原料，強(qiáng)制氣流，氧氣過量，燃燒溫度較高(500～1000℃)，產(chǎn)量不大，但產(chǎn)品粒徑細(xì)，炭黑表面含氧基團(tuán)多，分散性好，在油墨、油漆、色漿中應(yīng)用性能好，價(jià)格較高，缺點(diǎn)是原料消耗高，能耗高，廢氣量大；而爐法工藝是橡膠炭黑的主要生產(chǎn)方法，也是色素炭黑的主流生產(chǎn)方法，爐法工藝本質(zhì)上是含碳芳烴高溫裂解工藝，其特點(diǎn)是液態(tài)原料，密閉系統(tǒng)，缺氧狀態(tài)，燃燒溫度高(1600～2100℃)，產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)是原料消耗較低，在PE、PP塑料中分散性好，但產(chǎn)品粒徑較粗，325目篩余物高，炭黑表面含氧基團(tuán)少，在極性介質(zhì)中分散性差，所以，在色素炭黑應(yīng)用領(lǐng)域中受到較大限制。目前市場(chǎng)上色素炭黑產(chǎn)品有近百個(gè)品種，主要源于燃燒時(shí)氧氣含量、燃燒溫度、添加劑等不同形成的各種生產(chǎn)工藝，從而產(chǎn)生各種色素炭黑產(chǎn)品的應(yīng)用性能有一定的差別。目前，混氣法色素炭黑技術(shù)領(lǐng)域的研究課題主要是設(shè)備的專業(yè)化，提高產(chǎn)品的純凈度；創(chuàng)新生產(chǎn)工藝，提高反應(yīng)得率，有效降低原料和能源消耗，有效降低廢氣排放量。爐法色素炭黑技術(shù)領(lǐng)域的研究課題主要是裝置的大型化、充分利用余熱節(jié)約能源、產(chǎn)品精細(xì)化等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種可以有效提高炭黑生產(chǎn)的轉(zhuǎn)化率，同時(shí)使炭黑尾氣可循環(huán)利用的控氧混氣法生產(chǎn)酸性炭黑的方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種控氧混氣法生產(chǎn)酸性炭黑的方法，其特征是：包括如下步驟：

a、85～200℃的炭黑原料油經(jīng)汽化箱加熱300～360℃汽化成氣態(tài)原料燃?xì)猓?/p>

b、載燃?xì)鈿錃饣蛎簹饣蛱烊粴饣驙t法炭黑尾氣經(jīng)過火房預(yù)熱至300～500℃進(jìn)入汽化箱；

c、一路常溫空氣經(jīng)過火房預(yù)熱至50～500℃進(jìn)入汽化箱；

d、上述a、b、c步驟中的氣態(tài)原料燃?xì)狻⑤d燃?xì)狻㈩A(yù)熱空氣按照體積比：1∶4～8∶0.05～0.5在汽化箱內(nèi)混合后進(jìn)入火房；另一路常溫空氣不經(jīng)過火房預(yù)熱直接進(jìn)入火房，然后氣態(tài)原料燃?xì)狻⑤d燃?xì)狻㈩A(yù)熱空氣、常溫空氣四種物料產(chǎn)生燃燒反應(yīng)，氣態(tài)原料燃?xì)庠诟邷刂辛呀猱a(chǎn)生不完全燃燒反應(yīng)，生成炭黑和炭黑尾氣，經(jīng)冷卻凈化循環(huán)利用的炭黑尾氣作為冷卻氣體終止炭黑和常溫空氣的進(jìn)一步反應(yīng)；炭黑經(jīng)風(fēng)冷器冷卻后，再經(jīng)袋濾器過濾收集，經(jīng)造粒機(jī)造粒包裝成炭黑成品，炭黑尾氣經(jīng)過冷卻凈化，大部份循環(huán)利用，其它通過煙囪排放。

根據(jù)所述的控氧混氣法生產(chǎn)酸性炭黑的方法，其特征是，包括如下步驟：

a、140℃的炭黑原料油經(jīng)汽化箱加熱350℃汽化成氣態(tài)原料燃?xì)猓?/p>

b、載燃?xì)鈿錃饣蛎簹饣蛱烊粴饣驙t法炭黑尾氣經(jīng)過火房預(yù)熱至480℃進(jìn)入汽化箱；

c、一路常溫空氣經(jīng)過火房預(yù)熱至200℃進(jìn)入汽化箱；

d、上述a、b、c步驟中的氣態(tài)原料燃?xì)狻⑤d燃?xì)狻㈩A(yù)熱空氣按照體積比：1∶5∶0.2在汽化箱內(nèi)混合后進(jìn)入火房；另一路常溫空氣不經(jīng)過火房預(yù)熱直接進(jìn)入火房，然后氣態(tài)原料燃?xì)狻⑤d燃?xì)狻㈩A(yù)熱空氣、常溫空氣4種物料產(chǎn)生燃燒反應(yīng)，氣態(tài)原料燃?xì)庠诟邷刂辛呀猱a(chǎn)生不完全燃燒反應(yīng)，生成炭黑和炭黑尾氣，經(jīng)冷卻凈化循環(huán)利用的炭黑尾氣，含氧量為1％～15％，溫度30～80℃，作為冷卻氣體終止炭黑和常溫空氣的進(jìn)一步反應(yīng)；炭黑經(jīng)風(fēng)冷器冷卻后，再經(jīng)袋濾器過濾收集，經(jīng)造粒機(jī)造粒包裝成炭黑成品，炭黑尾氣經(jīng)過冷卻凈化，大部份循環(huán)利用，其它通過煙囪排放。

根據(jù)所述的控氧混氣法生產(chǎn)酸性炭黑的方法，其特征是，所述的經(jīng)冷卻凈化循環(huán)利用的炭黑尾氣，含氧量為10％，溫度60℃。

本發(fā)明控氧混氣法生產(chǎn)酸性炭黑的方法，在炭黑原料氣和燃燒氣中加入空氣(爆炸極限以下)，大大加快了燃?xì)獾娜紵俣龋脱鯕夂康奶亢谖矚庥譁p少了粉狀炭黑的進(jìn)一步燃燒，可以有效提高炭黑生產(chǎn)的轉(zhuǎn)化率；同時(shí)，尾氣可循環(huán)利用，可以減少60％以上的炭黑尾氣排放，實(shí)現(xiàn)了混氣法工藝的清潔生產(chǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

本發(fā)明如圖1所示，一種控氧混氣法生產(chǎn)酸性炭黑的方法，其特征是：包括如下步驟：

a、85～200℃的炭黑原料油經(jīng)汽化箱加熱300～360℃汽化成氣態(tài)原料燃?xì)猓?/p>

b、載燃?xì)鈿錃饣蛎簹饣蛱烊粴饣驙t法炭黑尾氣經(jīng)過火房預(yù)熱至300～500℃進(jìn)入汽化箱；