专利名称：一种改进的生产色素炭黑的方法
技术领域：
本发明属于化工领域，尤其涉及一种油墨、皮革、涂料、油漆领域中使用的色素炭黑，具体是一种改进的生产色素炭黑的方法。
背景技术：
色素炭黑是一种黑度好、色相稳定、分散均匀的高性能化工原料。随着技术的发展，客户需要更高技术要求的炭黑，比如黑度好、挥发份高，PH低、高分散性等要求，但是现有技术中的炭黑往往达不到该技术要求。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种改进的生产色素炭黑的方法，是一种提高色素炭黑分散性、挥发份指标、着色强度指标的方法，从而提供了一种更有利于在环保型水溶溶剂中应用的产品。本发明一种改进的生产色素炭黑的方法，包括如下步骤:(I)将原料油加热脱水，加热的温度在100°C _130°C之间；(2)将上述加热后的原料油通过管道输送到汽化箱，加热汽化箱使原料油气化；(3)将预热的可燃性气体通过汽化箱油液面，使油汽与可燃性气体混合，该混合气通过油气总管输送至炭黑反应炉中进行不完全燃烧裂解，生成炭黑；(4)上述的炭 黑由风机抽送到脉冲箱透滤，沉降到箱底的炭黑经冷却至120-140°C后送入造粒机进行造粒；(5)造粒后的炭黑经磁选后送入炭黑氧化机内进行热氧化处理；(6)热氧化处理后的炭黑送入冷却槽中冷却至常温，再输送至炭黑储槽，然后包装入库。进一步的，氧化的时间在20-40分钟之间，温度在240-300°C之间，空气流量在200-350m3/h 之间。氧化温度为280°C，氧化时间为30min，空气流量为300m3/h。进一步的,所述的可燃性气体为氢气或者净化气或者工业煤气。进一步的，通过炭黑反应炉不完全燃烧裂解生成炭黑由风机抽送到脉冲箱透滤后，废气从烟 排放，通过压缩空气定期进行脉冲吹扫，刷清脉冲箱，使炭黑沉降到脉冲箱。具体的，所述的脉冲箱为现有技术中的脉冲袋滤器。进一步的，所述的氧化机内设置有输送绞龙和刮刀组成，氧化机的外壳上设置有高温蒸汽加热保温装置。进一步的，氧化机的一侧设置有预热空气进口，另外一侧设置有排气口，所述的排气口和一个风冷器连接，风冷器设置在炭黑反应炉和风机之间。具体的，所述的炭黑反应炉为现有技术中的火房。本发明生产方法的核心是氧化机，在炭黑从造粒机造粒后通过磁选机磁选后送入氧化机内充分热氧化处理，在热处理过程中，发生第二次化学变化，既炭黑的氧化，炭黑在有氧的环境中，炭黑的表面会发生一些复杂的氧化反应，表面氧化物官能团增加，其炭黑的化学结构变低，比表面积增大，挥发份提高等。本发明和已有技术相比，其技术进步是显著的。本发明采用了热空气氧化后，处理速率加快，氧化时间短，炭黑的挥发份高，易分散性能更好，稳定性能高，表面化学性能提闻。通过本发明的方法可以生产出高挥发份、高分散性、高着色强度、环保型、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、油漆等多方面应用性能，使得客户在水溶性环保涂料应用中具有稳定而优良的使用性。
图1是本发明一种改进的生产色素炭黑的方法的流程图。
具体实施方式
:如图1所示，原料油(I蒽油或混合蒽油)由高位槽经过蒸汽盘管加热到IOO0C _130°C进行脱水，再用泵通过管道输送到进入汽化箱，用煤气加热汽化箱底部使原料油气化。然后，让预热的可燃性气体通过汽化箱油液面，使油汽与可燃性气体混合，该混合气经过油气总管进入火房中的灯管，经不完全燃烧裂解生成微细的炭黑，随烟幕在管道中输送，炭黑逐渐冷却中止反应。炭黑烟气经过管道、风冷器，冷却到温度400-600°C，由火房大风机抽送，到两只脉冲箱，经箱内袋滤器透滤，废气从烟囱排放，压缩空气定期进行脉冲吹扫，刷清滤袋，使炭黑沉降到箱底，然后由螺旋输送机及旋转下料阀将炭黑送入造粒机进行造粒。进入造粒机前炭黑的温度在120-140°C之间。造粒后的炭黑经提升机，通过磁选机磁选后送入氧化机内充分热氧化处理，然后送入冷却槽中冷却至常温，再输送至炭黑储槽中，经人工称量、包装、入库。)发明人通过在生产上不断的试验和摸索，得出热氧化处理炭黑的最佳时间和温度。通过控制热空气流量来控制热氧化处理炭黑的化学性质。根据热氧化不同的时间和热空气流量，所热氧化处理的效果就不同。具体如下:实施例1:炭黑基样为100kg，氧化时间为20min，热空气流量为200m3/h，氧化机恒温控制240°C。实施例2:炭黑基样为100kg，氧化时间为25min，热空气流量为250m3/h，氧化机恒温控制260°C。实施例3:炭黑基样为100kg，氧化时间为30min，热空气流量为300m3/h，氧化机恒温控制280°C。实施例4:炭黑基样为100kg，氧化时间为20min，热空气流量为200m3/h，氧化机恒温控制240°C。实施例5:炭黑基样为100kg，氧化时间为25min，热空气流量为250m3/h，氧化机恒温控制260°C。
实施例6:炭黑基样为100kg，氧化时间为30min，热空气流量为300m3/h，氧化机恒温控制280°C。实施例7:炭黑基样为100kg，氧化时间为20min，热空气流量为200m3/h，氧化机恒温控制240°C。实施例8:炭黑基样为100kg，氧化时间为25min，热空气流量为250m3/h，氧化机恒温控制260°C。实施例9:炭黑基样为100kg，氧化时间为30min，热空气流量为300m3/h，氧化机恒温控制280°C。实施例1-实施例9采用正交试验方法,氧化时间分别取20min、25min、30min,反应温度(氧化机温度)取240°C、260°C、280°C，热空气流量取200m3/h、250m3/h、300mVh，同时选定基样标准作对比，试验结果如下表:炭黑基样指标
权利要求
1.一种改进的生产色素炭黑的方法，其特征在于包括如下步骤: 1)将原料油加热脱水，加热的温度在100°C-130°c之间； 2)将上述加热后的原料油通过管道输送到汽化箱，加热汽化箱使原料油气化； 3)将预热的可燃性气体通过汽化箱中原料油的液面,使油汽与可燃性气体混合,该混合气通过油气总管输送至炭黑反应炉不完全燃烧裂解，生成炭黑； 4)上述的炭黑由风机抽送到脉冲箱透滤，沉降到箱底的炭黑经冷却至120-140°C后送入造粒机进彳T造粒； 5)造粒后的炭黑磁选后送入氧化机内热氧化处理； 6)热氧化处理后的炭黑送入冷却槽中冷却至常温，再输送至炭黑储槽，然后包装入库。
2.如权利要求1所述的一种改进的生产色素炭黑的方法，其特征在于:在内热氧化处理的过程中，氧化的时间在20-40分钟之间，温度在240-300 °C之间，空气流量在200-350m3/h 之间。
3.如权利要求1所述的一种改进的生产色素炭黑的方法，其特征在于:所述的可燃性气体为氢气或者净化气或者工业煤气。
4.如权利要求2所述的一种改进的生产色素炭黑的方法，其特征在于:所述的氧化温度为280°C，氧化时间为30min，空气流量为300m3/h。
5.如权利要求1所述的一种改进的生产色素炭黑的方法，其特征在于:通过炭黑反应炉不完全燃烧裂解生成炭黑由风机抽送到脉冲箱透滤后，废气从烟 排放，通过压缩空气定期进行脉冲吹扫，刷清脉冲箱，使炭黑沉降到脉冲箱。
6.如权利要求1所述的一种改进的生产色素炭黑的方法，其特征在于:所述的氧化机内设置有输送绞龙和刮刀组成，氧化机的外壳上设置有高温蒸汽加热保温装置。
7.如权利要求1所述的一种改进的生产色 素炭黑的方法，其特征在于:氧化机的一侧设置有预热空气进口，另外一侧设置有排气口，所述的排气口和一个风冷器连接，风冷器设置在炭黑反应炉和风机之间。
全文摘要
本发明一种改进的生产色素炭黑的方法，包括将原料油加热脱水，将加热后的原料油通过管道输送到汽化箱，加热汽化箱使原料油气化，将预热的可燃性气体通过汽化箱中原料油的液面，使油汽与可燃性气体混合，该混合气通过油气总管输送至炭黑反应炉中不完全燃烧裂解，生成炭黑，炭黑冷却后送入造粒机进行造粒，造粒后的炭黑磁选后送入氧化机内热氧化处理，热氧化处理后的炭黑送入冷却槽中冷却至常温后再输送至炭黑储槽包装入库。通过本发明的方法生产出的水溶性色素炭黑挥发份高、分散性高、着色强度高、PH低。大大提高了色素炭黑在油墨、皮革、涂料、油漆等多方面应用性能。
文档编号C09C1/56GK103173042SQ20131008051
公开日2013年6月26日 申请日期2013年3月13日 优先权日2013年3月13日
发明者周永定, 陈容, 郭驷骏, 朱治文 申请人:上海焦化化工发展商社