经氧化处理的高甲苯透光率色素炭黑及其生产工艺的制作方法_2

文档序号:8375356阅读:来源:国知局
油墨、塑胶行业 的需要; 2、 产品的甲苯透光率大于99%,分散性好、能降低应用体系的分散粘度,同时满足环保 的需要; 3、 产品脱开原来非粉即粒的传统模式,可以通过调整干燥过程的温度控制,降低粒子 的硬度,既易于产品使用过程中分散加工,又有利于产品的储存、运输和使用; 4、 氧化过程为有水的条件下进行,不会产生火灾,生产过程安全可靠; 5、 生产过程可控,可以生产出系列的不同规格型号的色素炭黑产品。
【具体实施方式】
[0023] 实施例一 一种经氧化处理的高甲苯透光率色素炭黑的生产工艺,生产步骤如下: 步骤一:将烃类原料油预热后从喉管段喷入炉法炭黑反应炉中,在1800°C左右的高温 下制得炭黑烟气; 步骤二:再将炭黑烟气经袋滤器分离,经微米粉碎机粉碎,经风送风机、收集旋风分离 器输送,收集到粉状炭黑储槽中; 步骤三:粉状炭黑储槽里的粉状炭黑再经螺旋压缩机预压缩,送入一级氧化-造粒机 中,氧化、造粒时,加入浓度为20%的双氧水,双氧水的加入量是双氧水比炭黑质量比为为1 :1 ;双氧水由水泵通过分布在氧化-造粒机前上方的6个水嘴垂直一级氧化-造粒机中;喷 射压力为0.5MPa;-级氧化-造粒机的转速为460r/min。为了便于造粒,在一级氧化-造 粒机的夹层里通入蒸汽,蒸汽的压力为0. 8MPa,使得氧化造粒机中的壳体内温度达到60~ 70°C,粉状炭黑由进料口进入壳体,并与双氧水充分混合,在搅齿与壳体内旋转,形成核心 和核心长大过程,使炭黑在氧化的同时而造粒。
[0024]将经过一级氧化造粒的炭黑粒子送入二级氧化-造粒机中,产能为800kg/h;转 速为350r/min;选择大型臭氧发生器,其制得的臭氧浓度为20~30mg/l,供气量为60~ 80Nm3/h。在二级氧化-造粒机里,臭氧通过进气室进入,废气则从废气排气室排出。
[0025] 步骤四:将步骤三中制得的氧化炭黑送入滚筒回转干燥机中进行干燥。回 转干燥机里,筒体外的温度为950 °C,筒体内温度为360 °C,滚筒内的工作压力 为-0. 245~-0. 127KPa,炭黑至出料口的干燥后温度为300°C;筒体的转速为4r/min。炭 黑产品从干燥机进口至出口的时间控制在45~60min。
[0026] 步骤五:干燥后炭黑产品被抛送的出料口送出筒外,进入包装流程,成品包装。
[0027] 表1是实施例1色素炭黑采用不同氧化处理结果的比较表。其中,第1列是传统干 法造粒工艺制得的某种色素炭黑的技术标准;第2列表示按照该种产品的生产控制工艺, 采用普通的干法造粒,产品的实测指标可以达到该产品的技术标准。第3列表示采用经氧 化处理的高甲苯透光率色素炭黑的生产工艺进行生产,只有一级氧化造粒机时得到色素炭 黑产品的技术参数;第4列表示实施例1制得到的色素炭黑的技术指标。
[0028] 从上表的比较结果可以看出,色素炭黑随着氧化程度的加深,PH降低,甲苯透光率 升高,黑度、着色和流动性越来越好。
[0029] 表1实施例1色素炭黑采用不同氧化处理结果的比较表
【主权项】
1. 一种经氧化处理的高甲苯透光率色素炭黑的生产工艺,其特征在于,生产步骤如 下: 步骤一:将烃类原料油预热后从喉管段喷入炉法炭黑反应炉中,在1800°C左右的高温 下制得炭黑烟气; 步骤二:再将炭黑烟气经袋滤器分离,经微米粉碎机粉碎,经风送风机、收集旋风分离 器输送,收集到粉状炭黑储槽中; 步骤三:粉状炭黑储槽里的粉状炭黑再经螺旋压缩机预压缩,送入至少一个氧化-造 粒机组中氧化、造粒;所述的氧化-造粒机组由一级氧化-造粒机和二级氧化-造粒机组 成;其中一级氧化-造粒机采用双氧水氧化工艺,二级氧化-造粒机采用臭氧氧化工艺; 步骤四:将步骤三中制得的氧化炭黑送入滚筒回转干燥机中进行干燥; 步骤五:干燥后,成品包装。
2. 根据权利要求1所述的一种经氧化处理的高甲苯透光率色素炭黑生产工艺,其特征 在于,所述的步骤三中,一级氧化-造粒机采用双氧水氧化工艺,是指在造粒时,双氧水由 水泵通过多个水嘴垂直喷入一级氧化-造粒机里,压力为4~8kg/cm2,流量由流量器控制, 炭黑的加入量由气密阀控制;双氧水与炭黑的质量比为0.8 : 1~3 : 1。
3. 根据权利要求2所述的一种经氧化处理的高甲苯透光率色素炭黑生产工艺,其特征 在于,所述的步骤三中,为了方便造粒,需要在一级氧化-造粒机的夹层里通入蒸汽,蒸汽 的压力为0. 5~0. 9MPa,使得氧化造粒机中的壳体内温度达到60~90°C。
4. 根据权利要求2所述的一种经氧化处理的高甲苯透光率色素炭黑生产工艺,其特征 在于,在步骤二中,二级氧化-造粒机米用气法的臭氧氧化工艺,是指从一级氧化 _造粒机 中经初步氧化、造粒的炭黑湿粒子进入二级氧化-造粒机后,由臭氧发生器制得的臭氧通 过臭氧进气室进入二级氧化-造粒机;在以双螺旋线方式排列的搅齿的推动下,湿炭黑粒 子一边向二级氧化-造粒机另一端缓慢移动,一边被继续造粒、被臭氧氧化,最后从二级氧 化-造粒机的另一端下方的排料口排出,进入回转干燥机,废气则从对应排料口的上方通 过废气排气室排出。
5. 根据权利要求4所述的一种经氧化处理的高甲苯透光率色素炭黑生产工艺,其特征 在于,进入二级氧化-造粒机的臭氧是由臭氧发生器制得的,臭氧的浓度及流速由流量器 控制。
6. 根据权利要求1所述的一种经氧化处理的高甲苯透光率色素炭黑生产工艺,其特征 在于,所述的步骤四中,在炭黑进入时,回转干燥机内的筒体外温度为850~950°C,筒体内 的温度为350~400°C,送至出料口的干燥后炭黑温度为250~300°C,滚筒内的工作压力 为-0? 25 ~-0? 10KPa。
7. 根据权利要求6所述的一种经氧化处理的高甲苯透光率色素炭黑生产工艺,其特征 在于,所述的步骤四中,干燥机的滚筒转速在2~12r/min,炭黑产品从干燥机进口至出口 的时间控制在45~60min。
8. -种经氧化处理的高甲苯透光率色素炭黑,其特征在于由权利要求1-7中任一权利 求所述的生产工艺生产而出。
9. 根据权利要求8所述的一种经氧化处理的高甲苯透光率色素炭黑,其特征在于, 生产出的炭黑粒子亦粉亦粒,直径为〇. 01~-〇. 5mm,视密度为0. 1~-0. 5g/ml;PH值为
【专利摘要】本发明公开了一种经氧化处理的高甲苯透光率色素炭黑及其生产工艺,其生产工艺包括以下步骤:将烃类原料油预热后喷入炉法炭黑反应炉,制得炭黑烟气;再经袋滤器、微米粉碎机、风送风机、收集旋风分离器,将炭黑收集到粉状炭黑储槽;再将粉状炭黑经螺旋压缩机进行预压缩,送进氧化-造粒机组进行氧化、造粒;最后再将经过氧化处理的炭黑湿粒子输送到回转干燥机,干燥后进行成品包装。本发明生产出的色素炭黑产品外观亦粉亦粒,粒子直径在0.01~0.5mm之间,产品的视密度约为0.1~0.5g/ml,PH值约为1.5~5.5,甲苯透光率大于99%。本类产品具有较高的流动度和较好的分散性,特别适合于涂料、油墨、塑胶的着色。
【IPC分类】C09C1-58, C09C1-50
【公开号】CN104693845
【申请号】CN201510068659
【发明人】周锋锐, 吴磊, 高弘, 吴葆松
【申请人】安徽黑钰颜料新材料有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年2月10日
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