[發明專利]一種提高炭黑性能的處理方法及除雜收集設備

在審

• 申請號: 202010154127.4
• 申請日: 2020-03-07
• 公開（公告）號: CN111332800A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 高玉斌;王智俊
• 申請（專利權）人: 安徽省克林泰邇再生資源科技有限公司
• 主分類號: B65G53/36
• 分類號: B65G53/36;B65G53/16;C09C1/48
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 王桂名

本發明公開了一種提高炭黑性能的處理方法及除雜收集設備，通過向飽和石灰水中通入二氧化碳，利用二氧化碳將石灰水中氫氧化鈣中和為碳酸鈣，通過這種方式在炭黑粒子中均勻摻入碳酸鈣，降低炭黑與炭黑粒子之間的接觸面積，降低炭黑顆粒之間的團聚力，從而達到提高炭黑分散性能的目的；同時，改變了炭黑的粒徑分布，利用文丘里效應加速噴射原理，由于加速度的差異，大粒徑的炭黑顆粒或雜質隨重力而降落到漏斗狀收集斗內，同時小粒徑的粉末體炭黑由于密度較小，則繼續隨著氣流從炭黑出口流出，進而達對粉末狀炭黑進行分級收集或除雜的目的，收集得到的炭黑粒子粒度均勻，滿足絕大部分工藝需求。

技術領域

本發明涉及裂解炭黑的后處理技術領域，特別涉及一種提高炭黑性能的處理方法及除雜收集設備。

背景技術

熱解法處理廢舊輪胎是指在無氧或缺氧的工況和在適當的溫度下，使輪胎的有機成分發生裂解，從而脫出揮發性物質并形成固體炭的過程，產物主要是燃料油、炭黑和燃氣等可貯存性能源，各產物成分隨熱解方式、熱解溫度等變化而不同。熱解法可以帶來很高的能源回收率，生成的熱解氣、熱解油和炭黑產物與工業產品性能相似，為高品位能源，方便運輸，再利用時產生的污染也較少，因此具有較高的附加值。

其中炭黑作為一種典型的納米材料，原生粒子尺寸小(通常100nm)、表面能高，極易聚集成較大的顆粒，很難穩定分散于不同體系中，限制了炭黑性能的充分發揮，影響到下游制品的質量和性能，成為炭黑應用的一大瓶頸。炭黑的分散主要受制于三個因素：炭黑本身的特性、載體或分散介質的類型、分散工藝和分散設備。在炭黑品一定的情況下，目前主要通過添加分散劑包覆、接枝或進行強氧化處理以提高炭黑的分散性能。分散劑包覆或接枝處理一般在液相下進行，還需要后續的干燥程序，使得生產成本較高；強氧化處理一般使用強酸或臭氧，容易造成污染問題。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種提高炭黑性能的處理方法，降低炭黑中的大顆粒雜質，同時經過處理提高粉末狀炭黑的分散性能。

本發明采用以下技術方案得以實現：

一種提高炭黑性能的處理方法，包括以下步驟：

(1)、將粉狀炭黑與飽和石灰水按照1：(2-4)的比例攪拌混合均勻，之后向混合液內通入二氧化碳氣體，所述二氧化碳通入速率為(3-5)cm³/min；

(2)、在40-60℃的溫度條件下，持續通入二氧化碳氣體30-50min，之后停止加熱，將混合料攪拌分散20-40min，靜置0.5-1h后過濾處理，之后對炭黑進行噴霧干燥，收集干燥后的炭黑物料；

(3)、使用冷空氣作為輸送載體，通過文丘里管將干燥處理后的炭黑物料輸送至炭黑除雜收集設備中，回收炭黑物料中粒徑較大的顆粒，并收集得到分散性能優異的粉末狀炭黑。

本發明的另一目的在于，提供一種上述提高炭黑性能的處理方法中使用的炭黑除雜收集設備，該設備包括炭黑進料口、處理腔、位于所述處理腔下部的漏斗狀收集斗以及炭黑出口，所述炭黑進料口與炭黑出口分別設置在所述處理腔的相對兩側，且所述炭黑進料口與所述文丘里管相連接，在所述漏斗狀收集斗的下方側壁設置有開口傾斜向上的噴吹口。

進一步地，所述處理腔內設置有擋板，所述擋板設置在所述炭黑出口的前方。

更進一步地，所述擋板傾斜分布，且所述擋板的上端連接在所述處理腔的頂部。

進一步地，在所述漏斗狀收集斗的底端出口處設置有氣密閥。

進一步地，所述炭黑出口的水平位置低于所述炭黑進料口的水平位置。

進一步地，通過所述噴吹口向所述處理腔內輸入冷空氣或惰性氣體。

更進一步地，所述噴吹口與水平面之間的夾角為30-60°。

本發明與現有技術相比，具有以下優點：