低粘性的炭黑材料配方、添加装置及制备方法与流程

本发明涉及炭黑生产技术领域，具体是一种低粘性的炭黑材料配方及添加装置。

背景技术：

炉法炭黑就是将气态烃、液态烃或其混合物作为原料，供以适量的空气，在反应炉内形成密闭的湍流系统，将一部分原料烃和空气燃烧产生高温，使另一部分裂解产生炭黑。炭黑是烃类在严格控制的工艺条件下经气相不完全燃烧或热解而成的黑色粉末状物质，其主要成分是元素碳，并含有少量氧、氢、硫等。炭黑粒子近似球形，粒径10-500μm。炭黑产品用在橡胶加工中，通过混炼加入橡胶中作补强剂和填料。

通常的炉法炭黑在炭黑反应炉内反应生成的炭黑为粉状炭黑，粉状炭黑再经过一系列的管道输送、布袋收集箱体、粉碎、造粒、干燥、提升、储存、包装成为成品炭黑，在这一系列工序过程中，由于粉状炭黑存在一定的粘性，炭黑粉尘由于其粘性作用而吸附在管道及各设备内壁、随着设备运行时间增加，炭黑粉尘吸附更多，在管道及设备的内壁形成一层炭黑粉尘层，该粉尘层较硬，一般称呼为粉饼，粉饼一旦受到冷热急变影响，会与管道及设备剥离脱壳掉入正品炭黑中，粉饼掉入正品炭黑中就是成为了杂质，严重影响炭黑产品质量。另外炭黑粉尘吸附在管道及各设备内壁、随着设备运行时间增加后，会堵塞炭黑流通通道，严重时造成无法造成生产，需停车进行疏通后再恢复正常运行。

技术实现要素：

本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种低粘性的炭黑材料配方、添加装置及制备方法，制备而成的粉状炭黑粘性低，不容易在设备内壁吸附，有效提高了产品质量和生产效率。

本发明提供了一种低粘性的炭黑材料配方，将炭黑反应炉的炭黑生成量作为基准，包括工业糖蜜0.001％-0.02％，滑石粉0.001％-0.003％，水0.5％-1％；其中，工业糖蜜：密度：1.27％-1.30，有机质：60-70％，粗蛋白：21％，；滑石粉：吸油量≥35％，重金属≤0.004％，粒度≥1000目，水分≤0.2％。

本发明还提供了一种低粘性的炭黑材料的添加装置，包括依次连接的配液罐、储液罐、隔断阀组、计量泵、控制阀组和出料口，所述的配液罐设置有配液罐搅拌机，配液罐入口与自来水阀门相连，配液罐出口通过第一排液阀与储液罐相连；所述的储液罐设置有储液罐搅拌机，储液罐出口通过第二排液阀与隔断阀组相连；所述的隔断阀组包括依次连接的一次隔断阀、金属滤网过滤器、二次隔断阀，二次隔断阀与计量泵相连；所述的控制阀组包括依次连接的一次球阀、流量计、二次球阀，二次球阀连接有一个旁路球阀，旁路球阀连接回一次球阀，闸阀通过止回阀连接到出料口；所述的出料口与炭黑反应炉急冷区域相连。

进一步改进，所述的第二排液阀与计量泵之间设置有备用隔断管路，管路上包括依次设置的备用一次隔断阀、备用金属滤网过滤器和备用二次隔断阀。

进一步改进，所述的旁路球阀和止回阀之间设置有压力表。

进一步改进，所述的配液罐内壁设置有计量线，液面位于计量线时配液罐内液体质量为988kg。

进一步改进，所述的储液罐的容积至少是配液罐容积的1.5倍。

进一步改进，所述的金属滤网过滤器的滤网孔径大于等于325目。

本发明还提供了一种低粘性的炭黑材料的制备方法，包括以下步骤：

1)开启自来水阀门将自来水加入配液罐的规定计量位置，同时将称量好的工业糖蜜和滑石粉倒入配液罐；

2)启动配液罐搅拌机,搅拌1小时后开启第一排液阀将配置完成的溶液全部放入储液罐，启动储液罐搅拌机，并保持连续不停运转，要求储液罐的容积至少是配液罐容积的1.5倍；

3)开启第二排液阀、一次隔断阀、二次隔断阀,溶液进入计量泵；

4)开启一次球阀、二次球阀、闸阀；关闭旁路球阀。

5)启动计量泵，将炭黑反应炉的炭黑生成量作为基准，按照材料配方:工业糖蜜0.001％-0.02％，滑石粉0.001％-0.003％进行调节溶液计量泵的流量。

6)溶液通过止回阀进入炭黑反应炉急冷区域。

本发明有益效果在于：通过设计的添加设备，在炭黑反应过程中添加一定比例的工业糖蜜和滑石粉，制备而成的粉状炭黑粘性低，不容易在设备内壁吸附，有效提高了产品质量和生产效率。

附图说明

图1为本发明采用的低粘性的炭黑材料的添加装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

本发明提供了一种低粘性的炭黑材料配方，将炭黑反应炉的炭黑生成量作为基准，包括工业糖蜜0.001％-0.02％，滑石粉0.001％-0.003％，水0.5％-1％；其中，工业糖蜜：密度：1.27％-1.30，有机质：60-70％，粗蛋白：21％，；滑石粉：吸油量≥35％，重金属≤0.004％，粒度≥1000目，水分≤0.2％。

本发明还提供了一种低粘性的炭黑材料的添加装置，结构如图1所示，包括依次连接的配液罐3、储液罐6、隔断阀组、计量泵11、控制阀组和出料口，所述的配液罐3设置有配液罐搅拌机2，配液罐入口与自来水阀门1相连，配液罐出口通过第一排液阀4与储液罐6相连；所述的储液罐6设置有储液罐搅拌机5，储液罐6出口通过第二排液阀7与隔断阀组相连；所述的隔断阀组包括依次连接的一次隔断阀8、金属滤网过滤器、二次隔断阀10，二次隔断阀10与计量泵11相连；所述的控制阀组包括依次连接的一次球阀12、流量计13、二次球阀14，二次球阀14连接有一个旁路球阀19，旁路球阀19再连接回一次球阀12，闸阀16通过止回阀17连接到出料口；所述的出料口与炭黑反应炉急冷区域相连。

进一步改进，所述的第二排液阀7与计量泵11之间设置有备用隔断管路，管路上包括依次设置的备用一次隔断阀8.1、备用金属滤网过滤器9.1和备用二次隔断阀10.1。

进一步改进，所述的旁路球阀16和止回阀17之间设置有压力表15。

进一步改进，所述的配液罐3内壁设置有计量线，液面位于计量线时配液罐内液体质量为997kg。

进一步改进，所述的储液罐6的容积至少是配液罐3容积的1.5倍。

进一步改进，所述的金属滤网过滤器的滤网孔径大于等于325目。

本发明还提供了一种低粘性的炭黑材料的制备方法，包括以下步骤：

1)开启自来水阀门1将自来水加入配液罐3的规定计量位置1.1，该计量位置为988千克水量，同时将称量好的工业糖蜜10㎏和滑石粉2㎏倒入配液罐3；

2)启动配液罐搅拌机2,搅拌1小时后开启第一排液阀4将配置完成的溶液全部放入储液罐6，启动储液罐搅拌机5，并保持连续不停运转，要求储液罐6的容积至少是配液罐3容积的1.5倍；

3)开启第二排液阀7、一次隔断阀8、二次隔断阀10,溶液进入计量泵11；

4)开启一次球阀12、二次球阀14、闸阀16；关闭旁路球阀19.

5)启动计量泵11，将炭黑反应炉的炭黑生成量作为基准，按照材料配方:工业糖蜜0.001％-0.02％，滑石粉0.001％-0.003％进行调节溶液计量泵的流量。

6)溶液通过止回阀17进入炭黑反应炉急冷区域。

本发明通过若干具体配比的实施例进行实验，与原本的炭黑生产工艺进行对比，得到三个实施例，结果如下：

本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。