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炭黑氧化工藝
點(diǎn)擊次數(shù):149 更新時(shí)間:2025-04-25
色素炭黑是用于油墨、涂料、塑料等行業(yè)的重要黑色顏料,隨著這些行業(yè)的發(fā)展,對(duì)色素炭黑的分散性、流動(dòng)性等應(yīng)用性能要求也在不斷提高,炭黑經(jīng)過氧化處理后,在炭黑的表面上會(huì)引入含氧關(guān)能團(tuán),使表面活性化,從而改善色素炭黑的分散性于流動(dòng)特性。
臭氧是一種強(qiáng)氧化劑,而臭氧氧化炭黑是炭黑氣相化處理的典型代表。臭氧在一定條件下對(duì)炭黑氧化處理后,會(huì)使炭黑的結(jié)構(gòu)降低,表面揮發(fā)分含量增高,流動(dòng)性增加,氧化后的炭黑在涂料和油墨的性能,如粘度、分散性、流動(dòng)性等均得到改善。
在炭黑臭氧氧化處理的整個(gè)工藝中,臭氧發(fā)生器系統(tǒng)與臭氧反應(yīng)裝置是關(guān)鍵設(shè)備,炭黑的臭氧氧化是在臭氧反應(yīng)器中進(jìn)行的,生產(chǎn)過程中 連續(xù)工作,而規(guī)?;纳a(chǎn) 一般為連續(xù)工作狀態(tài)。在炭黑氧化處理的過程中需要控制的因素有臭氧產(chǎn)量和臭氧濃度,接觸方式,反應(yīng)時(shí)間,反應(yīng)溫度等幾個(gè)方面。
臭氧氧化炭黑的處理工藝
臭氧對(duì)炭黑進(jìn)行氧化處理應(yīng)根據(jù)處理量的多少,立徑的大小,以及處理的技術(shù)要求等方面采用不同的處理工藝。
一種是靜態(tài)反應(yīng)(法固定床氧化法),它是將炭黑裝入反應(yīng)器后再通入臭氧,同時(shí)攪拌炭黑,反應(yīng)一段時(shí)間后達(dá)到處理要求,此方法適合處理量小,處理質(zhì)量要求較高的情況。
第二種時(shí)動(dòng)態(tài)反應(yīng)法(流化床氧化法),它是將粒狀或粉末狀炭黑以一定的流量進(jìn)入反應(yīng)器,與臭氧進(jìn)行逆流接觸,完成氧化過程,應(yīng)充分掌握好反應(yīng)的時(shí)間,以便達(dá)到最佳的處理效果。
影響臭氧氧化炭黑的因素控制
在臭氧氧化炭黑的過程,由于受臭氧量和臭氧濃度,反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度等方面的影響,因此需要對(duì)臭氧氧化炭黑的各個(gè)因數(shù)加以進(jìn)行控制,已達(dá)到處理效果。
在一般情況下,臭氧濃度增大,可以加快氧化過程,使處理時(shí)間退縮,但由于臭氧對(duì)炭黑的氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng),因此在反應(yīng)過程中,應(yīng)當(dāng)注意反應(yīng)器的溫升不要過高,否則,溫度過高會(huì)加快臭氧的分解速度。
炭黑的氧化程度與反應(yīng)時(shí)間是成正比的,反應(yīng)時(shí)間越長,炭黑的氧化程度越高,但是,當(dāng)達(dá)到一定程度時(shí),炭黑的流動(dòng)度就不在提高,因此,可以通過檢測(cè)炭黑的流動(dòng)度來掌握反應(yīng)時(shí)間。
反應(yīng)溫度是臭氧氧化炭黑的另一個(gè)因數(shù),溫度提高可以加快反應(yīng)進(jìn)程,但同時(shí)也加快分解的速度,因此要控制合適的反應(yīng)溫度。
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