[发明专利]一种用于喷膜的色素炭黑生产工艺

说明书

本发明涉及一种用于喷膜的色素炭黑生产工艺，包括以下步骤：进行空气过滤、预热；空气和煤气混合燃烧；原料与添加剂反应；急冷水淬灭；炭黑烟气分离。原料选择比较容易、且价格低，结合风油比和产量，可以满足连续生产，炭黑质量稳定；采用煤气作为燃料，进行处理后仍比天然气、洗油更具价格优势；采用去离子水淬灭反应，不仅可以产生活化炭黑的蒸汽，还降低炭黑中的杂质；利用多级原料预热装置，把原料更好的预热，降低粘度、缩短原料汽化时间，从本质上降低水洗；利用微米粉碎机进行超细粉碎，再次降低水洗杂质；本发明生产色素炭黑，重金属含量低，黑度高、易分散、杂质低纯度高。

技术领域

本发明属于色素炭黑的工艺领域，更具体涉及一种用于喷膜的色素炭黑生产工艺。

背景技术

炭黑主要分为橡胶用炭黑和非橡胶用炭黑，根据世界炭黑消费量统计，橡胶用炭黑占总量的89.5％，非橡胶用炭黑占10.5％，非橡胶用炭黑主要包括色素炭黑、导电炭黑、塑料炭黑等，色素炭黑主要作为黑色染料用于色母、涂料、油漆、树脂等。而实际在不同的行业和领域又对色素炭黑提出其他的指标应用要求，高品质的色素炭黑在国内炭黑企业产量较低，质量波动大，影响色素炭黑质量因素有很多，原料的选取、工艺设定、反应温度的选择、反应时间、风油比的设计等均对炭黑的品质有很大的影响。现在的技术是公开一些色素炭黑的生产工艺，该工艺主要用于生产塑料喷膜用色素炭黑。

炉法炭黑生产是将气态、液体烃或混合物作为原料，供应适量的空气，在反应炉中不完全燃烧、裂解生成炭黑。反应被淬灭后，形成的炭黑烟气，经过收集分离出炭黑和尾气，炭黑再经过收集、造粒、干燥、包装获得成品炭黑。例如公开号为CN101358042B公开的一种色素炭黑产品及其生产工艺，将煤焦油作为燃料油，在煤焦油中配以适当的蒽油作为原料油，以碳酸钾作为添加剂，在反应炉中裂解成炭黑，炭黑经微米粉碎机，造粒机后得到产品。实践发现，上述油炉法生产出来的色素炭黑水洗筛余物高、多环芳烃高、纯净度低、重金属高；且根据该文件的工艺描述，该生产装置产能低，生产成本高等缺点。在塑料喷膜生产中，喷吹出的薄膜0.1-0.12mm，要求黑度高、分散高且无杂质。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于，提供一种一种用于喷膜的色素炭黑生产工艺，解决现有技术中，色素炭黑质量不稳定，技术指标黑度、分散、水洗杂质不能达到超级薄膜用户要求；

现有的技术均向生产提升着色力的方向，忽视了炭黑在塑料薄膜应用中的分散要求，如果杂质在0.1毫米厚度的薄膜上出现，喷出的薄膜就难以维持形状，造成薄膜报废。

为了达到上述目的，进而采取的技术方案如下：

一种用于喷膜的色素炭黑生产工艺，包括以下步骤：

S1：进行空气过滤、预热

将空气在网式过滤器中过滤后，经过多级离心鼓风机提供压力，空气经过高温预热器预热到750℃-780℃，并经过风管送入反应炉的燃烧室，提供燃烧的氧气和反应的剪切动力；

S2:空气和煤气混合燃烧

将9000NM³/h流量的空气和煤气混合在燃烧室内燃烧，产生热烟气，燃烧室温度控制串级模型选择1900℃-1950℃；

S3：原料与添加剂反应

炭黑油、蒽油作为原料，碳酸钾作为添加剂，同时，原料与添加剂重量比为20:2000，步骤S2中产生的热烟气通过反应炉的喉管段后流速达到400-550m/s，在反应炉具有的反应段为炭黑油、蒽油和碳酸钾的反应提供剪切力和裂解能，并在反应段剧烈反应，得到混合气体；

S4：急冷水淬灭