论文部分内容阅读
炭黑是一种重要的化工原料，主要作为橡胶的补强剂，可赋予胶料优异的补强和耐磨性能，同时还具有防紫外线老化、抗静电或导电等特性。由于90％以上的炭黑是用于橡胶工业，特别是轮胎工业，所以轮胎工业的需要量和技术要求支配着炭黑的生产。此外，炭黑还是油墨、涂料、化纤、制革等行业的优良着色剂或调色剂。制备难度和诱人的应用前景使得炭黑的生产技术成为化工研究的热点。本文工作重点是探索成本低、高品质、多种类的炭黑的生产方法。本文采用炭黑湿法造粒工艺，以油炉炉黑、自来水、空气为原料，讨论了不同的造粒水配比、平均造粒时间、粘结剂用量、pH值变化、DBP吸收值、吸碘值与炭黑质量的关系。由于炭黑湿法造粒工艺包括造粒和干燥两个主要过程，所以在研究炭黑造粒过程中各影响因素之外，对炭黑干燥工艺过程作了初步理论计算。研究结果表明：（1）炭黑湿法造粒工艺的技术关键是控制湿法造粒过程中的加水量和造粒水中加入适宜的粘结剂。造粒只是决定着炭黑颗粒的实体大小，而造粒过程中的平均造粒时间、pH值变化、DBP吸收值等因素对炭黑质量也有重要的影响。（2）在造粒水配比为1.06，平均造粒时间为8min，粘结剂用量为1.05％时，制备出了较大的N220炭黑颗粒，平均粒径达到1.5mm，吸碘值达到121（g／kg），DBP吸收值达到113(10-5m3／kg)，灰分0.2％，倾注密度379（kg／m2），着色强度113％，无杂质，质量指标基本达到优级品，完全实现产品合格。同时也制备出了新品种N234炭黑，其质量也基本完全合格。（3）炭黑的扫描电镜图表明本试验可获得表面光滑、致密度好的炭黑颗粒，因此本文研究的湿法造粒优于干法造粒。（4）通过对炭黑干燥工艺的理论计算，根据物料衡算和热量衡算得出炭黑在干燥中的运行时间大约为40min。