热裂解制炭黑 什么是高温裂解炭黑

2020-05-13 16:21:48 来源：朵拉利品网

1, 什么是高温裂解炭黑

高温裂解炭黑是用乙炔为原料用裂解的方法制成的炭黑。
乙炔炭黑 曾有三种已工业化的制造方法：
1.不完全燃烧法是一种类似于天然气槽法炭黑的制造方法。因炭黑收率很低，表面含氧基团多，其导电性能不好，现在一般不采用。
2.爆炸法将乙炔气压缩到0，在高温火花下引发、导致强烈的爆炸反应，使乙炔裂解为炭黑。因难于控制，设备和操作较复杂，已很少采用。
3.热裂解法在预热过的裂解炉中，导入乙炔气，隔绝空气热裂分解，生成乙炔炭黑。由于乙炔裂解是放热反应，故此过程可以继续进行，乙炔热裂解技术最初在加拿大开始实现工业化。由于热裂解法收率高，设备简单，工艺操作容易，所以被广泛采用。

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炭黑本质上是一种与钻石、焦炭、木炭和石墨具有不同形态的碳元素。 它由球状颗粒组成，通过使重芳烃原料在（预热的）空气和天然气的热焰中不完全燃烧而制成。
CxHy + O2 ---> C + CH4 + CO + H2 + CO2 + H2O
炭黑的基本单位是聚集体，聚集体是由颗粒在反应器的燃烧区碰撞并熔凝在一起而形成。 多个聚集体可以通过微弱的力量结合在一起而形成附聚体。 当将这些附聚体混合入橡胶时，它们会分解，所以聚集体是炭黑最小的最终可分散单位。 初次颗粒、聚集体和附聚体的区别如下所示：
所有卡博特的炭黑都采用油炉法工艺生产，在生产过程中，原料被注入密闭的反应器中的热气体火焰区内。 油炉法反应器的简化示意图如下所示：
通过反应器条件的可控制操作可制造出多种类型的炭黑。 在炉中炭黑的形成反应可通过蒸汽或水喷雾来控制。 制成的炭黑颗粒通过反应器输送，并经由过滤器冷却和连续收集。 炭黑整个加工过程的简化示意图如下所示：

名词解释

乙炔

乙炔，分子式C2H2，俗称风煤和电石气，是炔烃化合物系列中体积最小的一员，主要作工业用途，特别是烧焊金属方面。乙炔在室温下是一种无色、极易燃的气体。纯乙炔是无臭的，但工业用乙炔由于含有硫化氢、磷化氢等杂质，而有一股大蒜的气味。

炭黑

炭黑，是一种无定形碳。轻、松而极细的黑色粉末，表面积非常大，范围从10-3000m2/g，是含碳物质在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物。炭黑的结构性是以炭黑粒子间聚成链状或葡萄状的程度来表示的。由凝聚体的尺寸、形态和每一凝聚体中的粒子数量构成的凝聚体组成的炭黑称为高结构炭黑。常用吸油值表示结构性，吸油值越大，炭黑结构性越高，容易形成空间网络通道，而且不易破坏。 2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，炭黑在二类致癌物清单中。

裂解

裂解是指只通过热能将一种样品（主要指高分子化合物）转变成另外几种物质（主要指低分子化合物）的化学过程。裂解也可称谓热裂解或热解。

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