[发明专利]色素炭黑产品及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明的属于炭黑工艺领域，更具体涉及一种PSL-301系列炭黑产品及其生产工艺。 

背景技术

炭黑为一种无定形碳。轻、松而极细的黑色粉末，比表面积非常大，范围从10-3000m²/g，是有机物(天然气、重油、燃料油等)在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物，炭黑因为生产方法不同其表面化学性能各异。目前，色素炭黑产品质量参差不奇，制备工艺也不是十分成熟。 

发明目的 

本发明的目的是提供一种PSL-301系列炭黑产品及其生产工艺，该炭黑产品属于色素炭黑，具有黑度、着色力好，易于分散，光泽度较好等特点，而且原料合理，制备工艺成熟，适合工业化大生产。 

本发明的PSL-301系列炭黑产品的原料包括：原料油和添加剂，所述原料油的用量与添加剂的用量重量比为：1500～1620∶0.6～0.9。 

本发明的PSL-301系列炭黑产品采用炉法炭黑生产工艺生产。 

本发明的显著优点是：本发明以煤焦油为燃料油，在煤焦油中配以适当的蒽油为原料油，采用的原料比例合理，炭黑收率较高，所产炭黑产品粒径中等，粒径分布较窄，炭黑表面含氧官能团较高，结构较低，炭黑经微粉粉碎机，造粒机以及炭黑机的加工后，有效地去除了焦粒等杂质，破坏了炭黑的二次结构，因此生产的炭黑产品属于色素炭黑，具有黑度、着色力好，易于分散，杂质少等特点，而且原料合理，制备工艺成熟，适合工业化大生产，具有显著的经济效益。 

附图说明

图1是本发明的炉法炭黑生产工艺流程图，其中1燃烧室；2侯口；3反应室；4烟道；5余热锅炉；6高温空气预热器；7中温空气预热器；8低温空气预热器；9一级热补偿器；10一级旋风分离器；11二级热补偿器；12二级旋风分离器；13袋滤器；14袋滤器；15微米粉碎机；16风送风机；17收集旋风分离器；18造粒机；19粉碎机；20原料油泵；21原料油过滤器；22罗茨鼓风机；23燃料油过滤器；24燃料油泵；25尾气风机；26冷却水泵。 

具体实施方式

所述原料油的用量与添加剂的用量重量比为：1500～1620∶0.6～0.9。 

原料油为煤焦油和蒽油的混合物，所述原料油中煤焦油和蒽油的用量配比为：重量比6∶ 4～7∶3；所述原料油的水分小于4％，密度为1.14～1.17g/ml，残渣小于40％。 

添加剂为碳酸钾。 

本发明的PSL-301系列炭黑为应用于油漆、油墨等行业的粉末型色素炭黑。 

本发明的PSL-301系列炭黑产品采用炉法炭黑生产工艺具体如下： 

1)将空气经过罗茨鼓风机压缩至压力为0.036～0.040Mpa，依次经过低温空气预热器、中温空气预热器和高温空气预热器，加热到600℃后送入燃烧室； 

2)将燃料油和添加剂送入燃烧室后与热空气混合燃烧，温度控制在1500～1520℃，将燃烧产生的热烟气经侯口进入反应室，将原料油经喉口喷入，在反应室内裂解反应；反应时间为0.006秒，温度为1450℃，压力为20Kpa； 

3)反应结束后，将反应的产物烟气经过急冷水急冷后进入余热锅炉，随后经过高温空气预热器、中温空气预热器和低温空气预热器，使产物烟气的温度降至340℃； 

4)将产物烟气经过一级热补偿器、一级旋风分离器、二级热补偿器和二级旋风分离器，温度降至200～250℃，进入袋滤器进行收集，收集到的炭黑通过微米粉碎机，经风送风机送至收集旋风分离器； 

5)所述收集旋风分离器的炭黑经过造粒机造粒后制成PSL-301系列炭黑产品。 

所述一级旋风分离器、二级旋风分离器、袋滤器和收集旋风分离器中残留的固体炭黑通过微米粉碎机，经风送风机至收集旋风分离器；收集旋风分离器的炭黑经过造粒机造粒后制成PSL-301系列炭黑产品。 

所述燃料油为煤焦油，所述燃料油经过燃料油过滤器后配以重量浓度20％的碳酸钾溶液一同进入燃烧室，所述碳酸钾溶液以每小时6～8升的流量进入燃烧室，所述燃料油的以240kg/h的流量进入燃烧室。 

所述原料油经过原料油过滤器后以每分钟25～27kg的流量经喉口喷入。 

所述袋滤器中的尾气经尾气风机排出后用于发电。 

本发明的PSL-301系列炭黑产品的指标如下：