炭黑又被稱(chēng)為碳黑，主要含量是一種無(wú)定形碳。是含碳物質(zhì)(煤、天然氣、重油、燃料油等)在空氣不足的條件下經(jīng)不完全燃燒或受熱分解而得的產(chǎn)物。雖然這樣說(shuō)，但很多朋友還是不知道炭黑的生產(chǎn)原料和用途是什么，這里就為大家介紹炭黑的生產(chǎn)原理和炭黑的用途。

　　簡(jiǎn)述炭黑的生產(chǎn)原理

　　炭黑一般是指碳單質(zhì)微粒，一般是由于有機(jī)物燃燒不充分，其中的氫元素和氧元素轉(zhuǎn)化為水，而碳元素燃燒不充分，就會(huì)脫離分子，形成炭黑。炭黑是烴類(lèi)經(jīng)氣相不完全燃燒或熱裂解而成的黑色粉末狀物質(zhì)。由于生產(chǎn)工藝的不同，通過(guò)不同的工藝條件可得到各種性質(zhì)不同的產(chǎn)品。

　　炭黑生產(chǎn)過(guò)程

　　原料油經(jīng)泵從儲(chǔ)罐打入反應(yīng)爐，油通過(guò)管式熱交換器使油預(yù)熱到260℃以上，原料油在噴入反應(yīng)爐之前也經(jīng)預(yù)熱到130℃以上?？諝夂腿剂显诜磻?yīng)爐中燃燒，原料經(jīng)霧化后噴入燃燒的火焰中，經(jīng)高溫?zé)峤馍商亢?。炭黑懸浮于燃余氣中形成煙氣。煙氣?jīng)一次急冷和二次急冷，使炭黑終止反應(yīng)并冷卻到280℃以后送入袋濾器，收集下來(lái)的炭黑經(jīng)氣密閥進(jìn)入風(fēng)送系統(tǒng)，煙氣進(jìn)入脈沖式袋濾器，使炭黑和煙氣分離。黑進(jìn)入風(fēng)送系統(tǒng)后，通過(guò)微米粉碎機(jī)，將硬炭和雜質(zhì)粉碎成小于325目的粒子，再經(jīng)風(fēng)送系統(tǒng)送入主旋風(fēng)分離器中，再經(jīng)濕法造?；蚋煞ㄔ炝：?，經(jīng)一級(jí)提升機(jī)，磁選器篩選除去鐵銹，風(fēng)選器除去炭黑細(xì)分，合格后的炭黑進(jìn)入產(chǎn)品分配螺旋，然后進(jìn)入成品罐，待炭黑冷卻到70℃以下用包裝機(jī)包裝。

　　炭黑生成過(guò)程

　　炭黑的生成過(guò)程大致可分為五個(gè)階段：初期反應(yīng)、成核作用、粒子集聚、聚集體表面增長(zhǎng)、氧化作用。

　　典型炭黑生成的化學(xué)方程式： CnHm----nC+m1/2H2 大部分烴類(lèi)的裂解反應(yīng)是吸熱過(guò)程。

　　1、初期反應(yīng)：是炭黑生成的先兆和開(kāi)始，包括分子體系向粒子體系的轉(zhuǎn)換。成核作用：是晶核生成和晶核長(zhǎng)大的過(guò)程。

　　2、粒子集聚：在成核作用下生成直徑為12細(xì)小粒子間的碰撞。 聚集體表面增長(zhǎng)：聚集體表面聚積聚或吸附，生成的100至1000納米長(zhǎng)的鏈狀物。

　　3、氧化作用：炭黑生成和增長(zhǎng)之后，由于氧化過(guò)程，生成表面官能團(tuán)。

　　4、聚集體表面增長(zhǎng)：積聚體表面集聚或吸附，生成大約100至1000納米的鏈狀物。

　　5、氧化作用炭黑生成和增長(zhǎng)之后，由于氧化過(guò)程，由于氧化作用生成表面官能能團(tuán)。

　　炭黑的用途

　　炭黑按用途不同，通常分為色素用炭黑、橡膠用炭黑、補(bǔ)強(qiáng)炭黑、絕緣炭黑、噴霧炭黑、著色碳黑、冶金炭黑、導(dǎo)電碳黑和專(zhuān)用碳黑等，可以廣泛的應(yīng)用于橡膠、油墨、涂料、油漆、電池、電子材料等行業(yè)中。其中橡膠炭黑、色素炭黑、導(dǎo)電炭黑最常用。

　　橡膠炭黑的用途

　　在橡膠制品中，配合一定數(shù)量的炭黑可起到補(bǔ)償和填充作用來(lái)改善橡膠制品的性能稱(chēng)橡膠用炭黑。它占炭黑總量的95%左右。在橡膠工業(yè)中，為了表示炭黑對(duì)橡膠的補(bǔ)強(qiáng)效果和在輪胎上的應(yīng)用部位，也習(xí)慣把炭黑分成硬質(zhì)炭黑和軟質(zhì)炭黑兩大類(lèi)。前者對(duì)橡膠用良好的補(bǔ)強(qiáng)作用，后者補(bǔ)強(qiáng)作用差，在很大程度上填充作用。油爐法炭黑的大部分(超耐磨爐黑、中超耐磨爐黑、高耐磨爐黑，細(xì)粒子炭黑)屬于硬質(zhì)炭黑;小部分油爐法炭黑(快壓出爐炭黑，通用炭黑、半補(bǔ)強(qiáng)爐黑)、氣爐黑和熱烈炭黑屬于軟質(zhì)炭黑。

　　色素炭黑的用途

　　色素炭黑colorblack在油墨、油漆、涂料等制品中作著色顏料用的炭黑。按著色強(qiáng)度(或黑度)和粒子大小一般分為高色素炭黑、中色素炭黑、普通色素炭黑和低色素炭黑四種。主要由接觸法和油爐法生產(chǎn)。

　　導(dǎo)電炭黑的用途

　　某些炭黑具有低電阻或高電阻性能，用于不同的制品，如干電池、導(dǎo)電橡膠、電纜料、無(wú)限電元件等。其中乙炔炭黑由于導(dǎo)電性能好，主要用于干電池。

　　制備炭黑的方法

　　制備炭黑的方法有很多種，其中就有燈黑生產(chǎn)方法、氣黑的生產(chǎn)方法、槽法炭黑的生產(chǎn)方法、爐法炭黑生產(chǎn)方法等，其實(shí)這些都是炭黑的生產(chǎn)工藝，所生產(chǎn)的炭黑產(chǎn)品也是有點(diǎn)區(qū)別的，但其用途都是不變的。常見(jiàn)的炭黑生產(chǎn)工藝分為三類(lèi)：接觸法炭黑、爐法炭黑和熱解法炭黑。

　　1、接觸法炭黑：包括槽法炭黑，滾筒類(lèi)炭黑和圓盤(pán)法炭黑。其中槽法炭黑是一種比較老的、重要的炭黑品種之一，是典型接觸法炭黑。

　　2、爐法炭黑：包括氣爐法炭黑、油爐法炭黑和氣-油爐法炭黑，其中油爐法炭黑是40年來(lái)發(fā)展較快的一種炭黑。

　　3、熱解法炭黑：包括細(xì)粒子熱裂解炭黑和粒子熱裂解炭黑。