[发明专利]一种电缆屏蔽料用导电炭黑的生产方法

说明书

本发明涉及炭黑生产技术领域，尤其是一种电缆屏蔽料用导电炭黑的生产方法。本发明的一种电缆屏蔽料用导电炭黑的生产方法，对现有的常规的炭黑生产方法进行改进，在急冷水对高温炭黑烟气降温过程中引入阴离子表面活性剂和阳离子分散剂，使得阴离子表面活性剂对粉状炭黑的颗粒进行包覆，均匀附着于炭黑表面，阳离子分散剂均匀分散于粉状炭黑颗粒之间，提高炭黑在EVA中的分散，同时提高炭黑与EVA混炼时的粘度稳定性，增加炭黑与EVA的交联，提高电缆屏蔽料的耐热电阻率稳定性；本方法适用于油炉法、气炉法和槽法混气生产炭黑的过程；生产的炭黑环保、安全、无污染。

技术领域

本发明涉及炭黑生产技术领域，尤其是一种电缆屏蔽料用导电炭黑的生产方法。

背景技术

炭黑，是一种无定形碳。轻、松而极细的黑色粉末，表面积非常大，范围从10-3000m²/g，是含碳物质(煤、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。

常规的炭黑生产工艺包含多种，例如：燃料油经燃料油泵送至燃料油加热器，加热到120℃后轴向喷入反应炉燃烧室，与供风机提供的并经空气预热器预热到850℃的空气在反应炉燃烧段混合、燃烧，生成约1970℃的高温燃烧气流；原料油经原料油泵送至在线的原料油预热器，预热到180℃后径向喷入反应炉喉管段，与高温燃烧气流混合，迅速裂解，生成炭黑。在反应炉后部，直接把急冷水喷入高温炭黑烟气中，使其温度迅速降低，终止炭黑反应，炭黑尾气由风机送至锅炉燃烧，粉状炭黑送至粉炭罐，经过气密阀、绞龙至造粒机造粒，干燥得到干燥的炭黑粒子，通过提升机输送至产品贮罐，包装得到成品。

通过常规的生产方法制得的炭黑在电缆屏蔽料的使用过程中存在不足，电缆屏蔽料用导电炭黑对炭黑的纯度、表面活性、分散性要求都非常高，目前通过的炭黑纯度可以达到要求，但炭黑表面非常光滑，表面官能团少，在电缆屏蔽中加入炭黑时，炭黑与乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)在混炼机中进行交联，交联的程度与炭黑表面的活性及炭黑分散性关系密切，炭黑的表面活性低，炭黑分散不好，直接影响电缆屏蔽料的质量，而高压及超高压电缆对屏蔽料的要求非常高。

因此，提供一种电缆屏蔽料用导电炭黑的生产方法，使制得的专用导电炭黑在高压及超高压电缆屏蔽料中的分散相和表面能提高，提高电缆的质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电缆屏蔽料用导电炭黑的生产方法，克服前述现有技术制造的炭黑表面非常光滑、表面官能团少、表面活性低和炭黑分散不好的不足。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种电缆屏蔽料用导电炭黑的生产方法，包括以下步骤：

(1)将阴离子表面活性剂投入配置罐中，加水，通入压缩空气进行搅拌至混合均匀，得阴离子表面活性剂水溶液，备用；

(2)将阳离子分散剂投入另一配置罐中，加有机溶剂，用搅拌棒搅拌至混合均匀，得阳离子分散剂有机溶液，备用；

(3)使用计量泵将阴离子表面活性剂水溶液与阳离子分散剂有机溶液分别以10-40L/h和10-100L/h的流速加入混合器中与急冷水进行混合；

(4)通过混合器将阴离子表面活性剂水溶液、阳离子分散剂有机溶液和急冷水混合均匀后，混合溶液由雾化器进行雾化，雾化后的混合溶液液滴喷入含炭黑粉末的炭黑烟气中，与含炭黑粉末的炭黑烟气充分接触，雾化后的混合溶液液滴吸收炭黑烟气中热量，蒸发后进入炭黑烟气中，使得阴离子表面活性剂对粉状炭黑的颗粒表面进行包覆，均匀附着于粉状炭黑的颗粒表面，阳离子分散剂均匀分散于粉状炭黑的颗粒之间；

(5)通过箱滤器将步骤(4)处理后的粉状炭黑从炭黑烟气中分离出，分离出的粉状炭黑送至粉炭罐，经过气密阀、绞龙至造粒机造粒，制成湿炭黑粒子，剩余的尾气由风机送至锅炉燃烧；