[发明专利]一种炭黑的中间产物处理系统及方法

说明书

本发明涉及炭黑技术领域，特别是涉及一种炭黑的中间产物处理系统及方法。包括：第一混合装置和第二混合装置；第一混合装置包括：第一储罐、第二储罐、第三储罐、粉袋、乳化机和PLC控制器，第一储罐用于储存水，粉袋用于储存炭黑，乳化机用于通过形成负压，将粉袋里的炭黑和第一储罐里的水吸入乳化机的转子，以将炭黑和水循环乳化形成炭黑乳液；第二混合装置包括：第一输送泵、第二输送泵和反应器；反应器用于将炭黑乳液和天然胶乳通过对撞结合的方式形成絮状颗粒混合物。本发明通过多装置组合混合系统分步骤对炭黑进行混合，有效地提高了混合效果。

背景技术

炭黑的主要成分是碳，其基本粒子尺寸在10-100nm之间，因此具有优良的橡胶补强、着色、导电或抗静电以及紫外线吸收功能，是人类最早开发和应用的纳米级材料。炭黑作为一种功能性材料，在很多领域中有着不可代替的作用。炭黑是橡胶补强填充剂，是仅次于生胶的第二位橡胶原材料。炭黑也作为着色剂、紫外线屏蔽剂、抗静电剂或导电剂，广泛应用于塑料、化纤、油墨、涂料、电子元器件、皮革化工和干电池等很多行业制品中。炭黑还可用于冶金及炭素行业内，作为高纯碳材料。

然而现有技术中，由于炭黑本身不溶于水，多为亲油性，所以炭黑加入水里，会漂浮在水面不溶，现有的方案都是在分散机的帮助下，做到充分搅拌均匀，使得炭黑和水助剂充分混合均匀，炭黑和水才会形成类似浆液的液体，然而实际上炭黑还是粒子，只不过是不能通过肉眼观察，其实际上的混合效果并不理想，也不能达到一些特殊领域对炭黑质量的要求，因此，如何提供一种炭黑的中间产物处理系统及方法对炭黑充分混合是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种炭黑的中间产物处理系统及方法，本发明通过多装置组合混合系统分步骤对炭黑进行混合，通过第一混合装置的乳化内的负压，将粉袋里的炭黑和第一储罐里的水吸入乳化机的转子，乳化形成炭黑乳液，再将乳化好的炭黑乳液喷入反应器内，与喷入的天然胶乳通过对撞结合的方式形成絮状颗粒混合物，有效地提高了混合效果。

本发明改进了现有技术中，都是在分散机的帮助下，做到充分搅拌均匀，使得炭黑和水助剂充分混合均匀，炭黑和水才会形成类似浆液的液体，然而实际上炭黑还是粒子，其混合效果并不理想的问题，本发明通过额外增设一个反应器，对炭黑实现分步骤混合，先将炭黑和水进行基础混合形成炭黑乳液，再将炭黑乳液喷出并与喷出的天然胶乳对撞结合，得到絮状颗粒混合物，使得成品的混合效果极佳。

本发明改进了现有技术中，由于炭黑本身不溶于水，多为亲油性，所以炭黑加入水里，会漂浮在水面不溶，其本质上是在混合中水的加入速率与炭黑的加入量以及混合速率不佳所导致的混合效果不理想，本发明通过实时检测乳化机内的炭黑乳液的密度，并根据密度对水加入速率进行自动化和动态化调整，当炭黑乳液的密度越低时，控制降低水的加入速率，并结合转子转速对加入速率进行实时的调整，最大化的提高了炭黑与水的混合效果。

为了实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案：

一种炭黑的中间产物处理系统，包括：第一混合装置和第二混合装置；

所述第一混合装置包括：第一储罐、第二储罐、第三储罐、粉袋、乳化机和PLC控制器，所述第一储罐和所述粉袋与所述乳化机连接，所述乳化机与所述第二储罐和所述第三储罐连接；

所述第一储罐用于储存水，所述粉袋用于储存炭黑，所述乳化机用于通过形成负压，将所述粉袋里的炭黑和所述第一储罐里的水吸入所述乳化机的转子，以将所述炭黑和水进行循环乳化形成炭黑乳液；

所述第二储罐和所述第三储罐用于储存所述炭黑乳液；

所述PLC控制器用于控制所述第一储罐、所述粉袋和所述乳化机；

所述第二混合装置包括：第一输送泵、第二输送泵和反应器，所述反应器上开设有第一进料口、第二进料口和出料口，所述第一输送泵通过第一管道与所述反应器的第一进料口连接，所述第二输送泵通过第二管道与所述反应器的连接；