專(zhuān)利名稱(chēng)：一種改進(jìn)的生產(chǎn)色素炭黑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，尤其涉及一種油墨、皮革、涂料、油漆領(lǐng)域中使用的色素炭黑，具體是一種改進(jìn)的生產(chǎn)色素炭黑的方法。
背景技術(shù)：
色素炭黑是一種黑度好、色相穩(wěn)定、分散均勻的高性能化工原料。隨著技術(shù)的發(fā)展，客戶需要更高技術(shù)要求的炭黑，比如黑度好、揮發(fā)份高，PH低、高分散性等要求，但是現(xiàn)有技術(shù)中的炭黑往往達(dá)不到該技術(shù)要求。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種改進(jìn)的生產(chǎn)色素炭黑的方法，是一種提高色素炭黑分散性、揮發(fā)份指標(biāo)、著色強(qiáng)度指標(biāo)的方法，從而提供了一種更有利于在環(huán)保型水溶溶劑中應(yīng)用的產(chǎn)品。本發(fā)明一種改進(jìn)的生產(chǎn)色素炭黑的方法，包括如下步驟:(I)將原料油加熱脫水，加熱的溫度在100°C _130°C之間；(2)將上述加熱后的原料油通過(guò)管道輸送到汽化箱，加熱汽化箱使原料油氣化；(3)將預(yù)熱的可燃性氣體通過(guò)汽化箱油液面，使油汽與可燃性氣體混合，該混合氣通過(guò)油氣總管輸送至炭黑反應(yīng)爐中進(jìn)行不完全燃燒裂解，生成炭黑；(4)上述的炭 黑由風(fēng)機(jī)抽送到脈沖箱透濾，沉降到箱底的炭黑經(jīng)冷卻至120-140°C后送入造粒機(jī)進(jìn)行造粒；(5)造粒后的炭黑經(jīng)磁選后送入炭黑氧化機(jī)內(nèi)進(jìn)行熱氧化處理；(6)熱氧化處理后的炭黑送入冷卻槽中冷卻至常溫，再輸送至炭黑儲(chǔ)槽，然后包裝入庫(kù)。進(jìn)一步的，氧化的時(shí)間在20-40分鐘之間，溫度在240-300°C之間，空氣流量在200-350m3/h 之間。氧化溫度為280°C，氧化時(shí)間為30min，空氣流量為300m3/h。進(jìn)一步的,所述的可燃性氣體為氫氣或者凈化氣或者工業(yè)煤氣。進(jìn)一步的，通過(guò)炭黑反應(yīng)爐不完全燃燒裂解生成炭黑由風(fēng)機(jī)抽送到脈沖箱透濾后，廢氣從煙 排放，通過(guò)壓縮空氣定期進(jìn)行脈沖吹掃，刷清脈沖箱，使炭黑沉降到脈沖箱。具體的，所述的脈沖箱為現(xiàn)有技術(shù)中的脈沖袋濾器。進(jìn)一步的，所述的氧化機(jī)內(nèi)設(shè)置有輸送絞龍和刮刀組成，氧化機(jī)的外殼上設(shè)置有高溫蒸汽加熱保溫裝置。進(jìn)一步的，氧化機(jī)的一側(cè)設(shè)置有預(yù)熱空氣進(jìn)口，另外一側(cè)設(shè)置有排氣口，所述的排氣口和一個(gè)風(fēng)冷器連接，風(fēng)冷器設(shè)置在炭黑反應(yīng)爐和風(fēng)機(jī)之間。具體的，所述的炭黑反應(yīng)爐為現(xiàn)有技術(shù)中的火房。本發(fā)明生產(chǎn)方法的核心是氧化機(jī)，在炭黑從造粒機(jī)造粒后通過(guò)磁選機(jī)磁選后送入氧化機(jī)內(nèi)充分熱氧化處理，在熱處理過(guò)程中，發(fā)生第二次化學(xué)變化，既炭黑的氧化，炭黑在有氧的環(huán)境中，炭黑的表面會(huì)發(fā)生一些復(fù)雜的氧化反應(yīng)，表面氧化物官能團(tuán)增加，其炭黑的化學(xué)結(jié)構(gòu)變低，比表面積增大，揮發(fā)份提高等。本發(fā)明和已有技術(shù)相比，其技術(shù)進(jìn)步是顯著的。本發(fā)明采用了熱空氣氧化后，處理速率加快，氧化時(shí)間短，炭黑的揮發(fā)份高，易分散性能更好，穩(wěn)定性能高，表面化學(xué)性能提聞。通過(guò)本發(fā)明的方法可以生產(chǎn)出高揮發(fā)份、高分散性、高著色強(qiáng)度、環(huán)保型、PH低的水溶性色素炭黑。大大提高了色素炭黑在油墨、皮革、涂料、油漆等多方面應(yīng)用性能，使得客戶在水溶性環(huán)保涂料應(yīng)用中具有穩(wěn)定而優(yōu)良的使用性。


圖1是本發(fā)明一種改進(jìn)的生產(chǎn)色素炭黑的方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
:如圖1所示，原料油(I蒽油或混合蒽油)由高位槽經(jīng)過(guò)蒸汽盤(pán)管加熱到IOO0C _130°C進(jìn)行脫水，再用泵通過(guò)管道輸送到進(jìn)入汽化箱，用煤氣加熱汽化箱底部使原料油氣化。然后，讓預(yù)熱的可燃性氣體通過(guò)汽化箱油液面，使油汽與可燃性氣體混合，該混合氣經(jīng)過(guò)油氣總管進(jìn)入火房中的燈管，經(jīng)不完全燃燒裂解生成微細(xì)的炭黑，隨煙幕在管道中輸送，炭黑逐漸冷卻中止反應(yīng)。炭黑煙氣經(jīng)過(guò)管道、風(fēng)冷器，冷卻到溫度400-600°C，由火房大風(fēng)機(jī)抽送，到兩只脈沖箱，經(jīng)箱內(nèi)袋濾器透濾，廢氣從煙囪排放，壓縮空氣定期進(jìn)行脈沖吹掃，刷清濾袋，使炭黑沉降到箱底，然后由螺旋輸送機(jī)及旋轉(zhuǎn)下料閥將炭黑送入造粒機(jī)進(jìn)行造粒。進(jìn)入造粒機(jī)前炭黑的溫度在120-140°C之間。造粒后的炭黑經(jīng)提升機(jī)，通過(guò)磁選機(jī)磁選后送入氧化機(jī)內(nèi)充分熱氧化處理，然后送入冷卻槽中冷卻至常溫，再輸送至炭黑儲(chǔ)槽中，經(jīng)人工稱(chēng)量、包裝、入庫(kù)。)發(fā)明人通過(guò)在生產(chǎn)上不斷的試驗(yàn)和摸索，得出熱氧化處理炭黑的最佳時(shí)間和溫度。通過(guò)控制熱空氣流量來(lái)控制熱氧化處理炭黑的化學(xué)性質(zhì)。根據(jù)熱氧化不同的時(shí)間和熱空氣流量，所熱氧化處理的效果就不同。具體如下:實(shí)施例1:炭黑基樣為100kg，氧化時(shí)間為20min，熱空氣流量為200m3/h，氧化機(jī)恒溫控制240°C。實(shí)施例2:炭黑基樣為100kg，氧化時(shí)間為25min，熱空氣流量為250m3/h，氧化機(jī)恒溫控制260°C。實(shí)施例3:炭黑基樣為100kg，氧化時(shí)間為30min，熱空氣流量為300m3/h，氧化機(jī)恒溫控制280°C。實(shí)施例4:炭黑基樣為100kg，氧化時(shí)間為20min，熱空氣流量為200m3/h，氧化機(jī)恒溫控制240°C。實(shí)施例5:炭黑基樣為100kg，氧化時(shí)間為25min，熱空氣流量為250m3/h，氧化機(jī)恒溫控制260°C。

實(shí)施例6:炭黑基樣為100kg，氧化時(shí)間為30min，熱空氣流量為300m3/h，氧化機(jī)恒溫控制280°C。實(shí)施例7:炭黑基樣為100kg，氧化時(shí)間為20min，熱空氣流量為200m3/h，氧化機(jī)恒溫控制240°C。實(shí)施例8:炭黑基樣為100kg，氧化時(shí)間為25min，熱空氣流量為250m3/h，氧化機(jī)恒溫控制260°C。實(shí)施例9:炭黑基樣為100kg，氧化時(shí)間為30min，熱空氣流量為300m3/h，氧化機(jī)恒溫控制280°C。實(shí)施例1-實(shí)施例9采用正交試驗(yàn)方法,氧化時(shí)間分別取20min、25min、30min,反應(yīng)溫度(氧化機(jī)溫度)取240°C、260°C、280°C，熱空氣流量取200m3/h、250m3/h、300mVh，同時(shí)選定基樣標(biāo)準(zhǔn)作對(duì)比，試驗(yàn)結(jié)果如下表:炭黑基樣指標(biāo)
權(quán)利要求
1.一種改進(jìn)的生產(chǎn)色素炭黑的方法，其特征在于包括如下步驟: 1)將原料油加熱脫水，加熱的溫度在100°C-130°c之間； 2)將上述加熱后的原料油通過(guò)管道輸送到汽化箱，加熱汽化箱使原料油氣化； 3)將預(yù)熱的可燃性氣體通過(guò)汽化箱中原料油的液面,使油汽與可燃性氣體混合,該混合氣通過(guò)油氣總管輸送至炭黑反應(yīng)爐不完全燃燒裂解，生成炭黑； 4)上述的炭黑由風(fēng)機(jī)抽送到脈沖箱透濾，沉降到箱底的炭黑經(jīng)冷卻至120-140°C后送入造粒機(jī)進(jìn)彳T造粒； 5)造粒后的炭黑磁選后送入氧化機(jī)內(nèi)熱氧化處理； 6)熱氧化處理后的炭黑送入冷卻槽中冷卻至常溫，再輸送至炭黑儲(chǔ)槽，然后包裝入庫(kù)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種改進(jìn)的生產(chǎn)色素炭黑的方法，其特征在于:在內(nèi)熱氧化處理的過(guò)程中，氧化的時(shí)間在20-40分鐘之間，溫度在240-300 °C之間，空氣流量在200-350m3/h 之間。
3.如權(quán)利要求1所述的一種改進(jìn)的生產(chǎn)色素炭黑的方法，其特征在于:所述的可燃性氣體為氫氣或者凈化氣或者工業(yè)煤氣。
4.如權(quán)利要求2所述的一種改進(jìn)的生產(chǎn)色素炭黑的方法，其特征在于:所述的氧化溫度為280°C，氧化時(shí)間為30min，空氣流量為300m3/h。
5.如權(quán)利要求1所述的一種改進(jìn)的生產(chǎn)色素炭黑的方法，其特征在于:通過(guò)炭黑反應(yīng)爐不完全燃燒裂解生成炭黑由風(fēng)機(jī)抽送到脈沖箱透濾后，廢氣從煙 排放，通過(guò)壓縮空氣定期進(jìn)行脈沖吹掃，刷清脈沖箱，使炭黑沉降到脈沖箱。
6.如權(quán)利要求1所述的一種改進(jìn)的生產(chǎn)色素炭黑的方法，其特征在于:所述的氧化機(jī)內(nèi)設(shè)置有輸送絞龍和刮刀組成，氧化機(jī)的外殼上設(shè)置有高溫蒸汽加熱保溫裝置。
7.如權(quán)利要求1所述的一種改進(jìn)的生產(chǎn)色 素炭黑的方法，其特征在于:氧化機(jī)的一側(cè)設(shè)置有預(yù)熱空氣進(jìn)口，另外一側(cè)設(shè)置有排氣口，所述的排氣口和一個(gè)風(fēng)冷器連接，風(fēng)冷器設(shè)置在炭黑反應(yīng)爐和風(fēng)機(jī)之間。
全文摘要
本發(fā)明一種改進(jìn)的生產(chǎn)色素炭黑的方法，包括將原料油加熱脫水，將加熱后的原料油通過(guò)管道輸送到汽化箱，加熱汽化箱使原料油氣化，將預(yù)熱的可燃性氣體通過(guò)汽化箱中原料油的液面，使油汽與可燃性氣體混合，該混合氣通過(guò)油氣總管輸送至炭黑反應(yīng)爐中不完全燃燒裂解，生成炭黑，炭黑冷卻后送入造粒機(jī)進(jìn)行造粒，造粒后的炭黑磁選后送入氧化機(jī)內(nèi)熱氧化處理，熱氧化處理后的炭黑送入冷卻槽中冷卻至常溫后再輸送至炭黑儲(chǔ)槽包裝入庫(kù)。通過(guò)本發(fā)明的方法生產(chǎn)出的水溶性色素炭黑揮發(fā)份高、分散性高、著色強(qiáng)度高、PH低。大大提高了色素炭黑在油墨、皮革、涂料、油漆等多方面應(yīng)用性能。
文檔編號(hào)C09C1/56GK103173042SQ20131008051
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月13日
發(fā)明者周永定, 陳容, 郭駟駿, 朱治文 申請(qǐng)人:上海焦化化工發(fā)展商社