[發(fā)明專利]一種用于噴膜的色素炭黑生產(chǎn)工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010062814.3
• 申請(qǐng)日: 2020-01-19
• 公開（公告）號(hào): CN111117300B
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喬習(xí)學(xué)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山西三強(qiáng)新能源科技有限公司
• 主分類號(hào): C09C1/48
• 分類號(hào): C09C1/48;C09C3/04
• 代理公司: 太原智慧管家知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14114
• 代理人: 張洋

本發(fā)明涉及一種用于噴膜的色素炭黑生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：進(jìn)行空氣過(guò)濾、預(yù)熱；空氣和煤氣混合燃燒；原料與添加劑反應(yīng)；急冷水淬滅；炭黑煙氣分離。原料選擇比較容易、且價(jià)格低，結(jié)合風(fēng)油比和產(chǎn)量，可以滿足連續(xù)生產(chǎn)，炭黑質(zhì)量穩(wěn)定；采用煤氣作為燃料，進(jìn)行處理后仍比天然氣、洗油更具價(jià)格優(yōu)勢(shì)；采用去離子水淬滅反應(yīng)，不僅可以產(chǎn)生活化炭黑的蒸汽，還降低炭黑中的雜質(zhì)；利用多級(jí)原料預(yù)熱裝置，把原料更好的預(yù)熱，降低粘度、縮短原料汽化時(shí)間，從本質(zhì)上降低水洗；利用微米粉碎機(jī)進(jìn)行超細(xì)粉碎，再次降低水洗雜質(zhì)；本發(fā)明生產(chǎn)色素炭黑，重金屬含量低，黑度高、易分散、雜質(zhì)低純度高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于色素炭黑的工藝領(lǐng)域，更具體涉及一種用于噴膜的色素炭黑生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

炭黑主要分為橡膠用炭黑和非橡膠用炭黑，根據(jù)世界炭黑消費(fèi)量統(tǒng)計(jì)，橡膠用炭黑占總量的89.5％，非橡膠用炭黑占10.5％，非橡膠用炭黑主要包括色素炭黑、導(dǎo)電炭黑、塑料炭黑等，色素炭黑主要作為黑色染料用于色母、涂料、油漆、樹脂等。而實(shí)際在不同的行業(yè)和領(lǐng)域又對(duì)色素炭黑提出其他的指標(biāo)應(yīng)用要求，高品質(zhì)的色素炭黑在國(guó)內(nèi)炭黑企業(yè)產(chǎn)量較低，質(zhì)量波動(dòng)大，影響色素炭黑質(zhì)量因素有很多，原料的選取、工藝設(shè)定、反應(yīng)溫度的選擇、反應(yīng)時(shí)間、風(fēng)油比的設(shè)計(jì)等均對(duì)炭黑的品質(zhì)有很大的影響。現(xiàn)在的技術(shù)是公開一些色素炭黑的生產(chǎn)工藝，該工藝主要用于生產(chǎn)塑料噴膜用色素炭黑。

爐法炭黑生產(chǎn)是將氣態(tài)、液體烴或混合物作為原料，供應(yīng)適量的空氣，在反應(yīng)爐中不完全燃燒、裂解生成炭黑。反應(yīng)被淬滅后，形成的炭黑煙氣，經(jīng)過(guò)收集分離出炭黑和尾氣，炭黑再經(jīng)過(guò)收集、造粒、干燥、包裝獲得成品炭黑。例如公開號(hào)為CN101358042B公開的一種色素炭黑產(chǎn)品及其生產(chǎn)工藝，將煤焦油作為燃料油，在煤焦油中配以適當(dāng)?shù)妮煊妥鳛樵嫌停蕴妓徕涀鳛樘砑觿诜磻?yīng)爐中裂解成炭黑，炭黑經(jīng)微米粉碎機(jī)，造粒機(jī)后得到產(chǎn)品。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，上述油爐法生產(chǎn)出來(lái)的色素炭黑水洗篩余物高、多環(huán)芳烴高、純凈度低、重金屬高；且根據(jù)該文件的工藝描述，該生產(chǎn)裝置產(chǎn)能低，生產(chǎn)成本高等缺點(diǎn)。在塑料噴膜生產(chǎn)中，噴吹出的薄膜0.1-0.12mm，要求黑度高、分散高且無(wú)雜質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于此，本發(fā)明的目的在于，提供一種一種用于噴膜的色素炭黑生產(chǎn)工藝，解決現(xiàn)有技術(shù)中，色素炭黑質(zhì)量不穩(wěn)定，技術(shù)指標(biāo)黑度、分散、水洗雜質(zhì)不能達(dá)到超級(jí)薄膜用戶要求；

現(xiàn)有的技術(shù)均向生產(chǎn)提升著色力的方向，忽視了炭黑在塑料薄膜應(yīng)用中的分散要求，如果雜質(zhì)在0.1毫米厚度的薄膜上出現(xiàn)，噴出的薄膜就難以維持形狀，造成薄膜報(bào)廢。

為了達(dá)到上述目的，進(jìn)而采取的技術(shù)方案如下：

一種用于噴膜的色素炭黑生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

S1：進(jìn)行空氣過(guò)濾、預(yù)熱

將空氣在網(wǎng)式過(guò)濾器中過(guò)濾后，經(jīng)過(guò)多級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)提供壓力，空氣經(jīng)過(guò)高溫預(yù)熱器預(yù)熱到750℃-780℃，并經(jīng)過(guò)風(fēng)管送入反應(yīng)爐的燃燒室，提供燃燒的氧氣和反應(yīng)的剪切動(dòng)力；

S2:空氣和煤氣混合燃燒

將9000NM³/h流量的空氣和煤氣混合在燃燒室內(nèi)燃燒，產(chǎn)生熱煙氣，燃燒室溫度控制串級(jí)模型選擇1900℃-1950℃；

S3：原料與添加劑反應(yīng)

炭黑油、蒽油作為原料，碳酸鉀作為添加劑，同時(shí)，原料與添加劑重量比為20:2000，步驟S2中產(chǎn)生的熱煙氣通過(guò)反應(yīng)爐的喉管段后流速達(dá)到400-550m/s，在反應(yīng)爐具有的反應(yīng)段為炭黑油、蒽油和碳酸鉀的反應(yīng)提供剪切力和裂解能，并在反應(yīng)段劇烈反應(yīng)，得到混合氣體；

S4：急冷水淬滅