炭(tan)黑(hei)(hei)又(you)被稱為碳黑(hei)(hei)，主(zhu)要含量是(shi)一(yi)種(zhong)無(wu)定形碳。是(shi)含碳物質(zhi)(煤、天(tian)然氣、重油、燃料油等)在(zai)空(kong)氣不足的(de)條(tiao)件下經不完全燃燒或受熱分解而得的(de)產物。雖然這(zhe)(zhe)樣說，但很多(duo)朋友還是(shi)不知道炭(tan)黑(hei)(hei)的(de)生產原料和(he)用(yong)(yong)途(tu)是(shi)什么(me)，這(zhe)(zhe)里就為大(da)家(jia)介(jie)紹炭(tan)黑(hei)(hei)的(de)生產原理和(he)炭(tan)黑(hei)(hei)的(de)用(yong)(yong)途(tu)。

　　簡述炭黑的生產原理

　　炭(tan)黑一(yi)般(ban)是(shi)指(zhi)碳單質(zhi)微粒，一(yi)般(ban)是(shi)由(you)于有機物燃燒不(bu)(bu)充分(fen)，其中的氫元素和氧元素轉化為水，而碳元素燃燒不(bu)(bu)充分(fen)，就會脫離分(fen)子(zi)，形成炭(tan)黑。炭(tan)黑是(shi)烴類(lei)經氣相不(bu)(bu)完全燃燒或(huo)熱裂(lie)解而成的黑色(se)粉(fen)末狀物質(zhi)。由(you)于生產(chan)工藝的不(bu)(bu)同(tong)，通過不(bu)(bu)同(tong)的工藝條件可(ke)得到各種性質(zhi)不(bu)(bu)同(tong)的產(chan)品(pin)。

　　炭黑生產過程

　　原(yuan)料油(you)(you)(you)經(jing)(jing)泵從儲(chu)罐(guan)打入(ru)(ru)反應(ying)(ying)(ying)爐(lu)(lu)，油(you)(you)(you)通過管式熱(re)交換器使(shi)油(you)(you)(you)預(yu)熱(re)到260℃以上，原(yuan)料油(you)(you)(you)在噴入(ru)(ru)反應(ying)(ying)(ying)爐(lu)(lu)之(zhi)前也經(jing)(jing)預(yu)熱(re)到130℃以上。空氣(qi)(qi)(qi)和燃料在反應(ying)(ying)(ying)爐(lu)(lu)中(zhong)(zhong)燃燒(shao)，原(yuan)料經(jing)(jing)霧化后(hou)(hou)噴入(ru)(ru)燃燒(shao)的(de)火焰中(zhong)(zhong)，經(jing)(jing)高溫熱(re)解生成(cheng)炭(tan)(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)。炭(tan)(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)懸浮于(yu)燃余氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)形成(cheng)煙氣(qi)(qi)(qi)。煙氣(qi)(qi)(qi)經(jing)(jing)一(yi)次(ci)急冷和二次(ci)急冷，使(shi)炭(tan)(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)終止反應(ying)(ying)(ying)并冷卻到280℃以后(hou)(hou)送入(ru)(ru)袋濾器，收集下來的(de)炭(tan)(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)經(jing)(jing)氣(qi)(qi)(qi)密閥(fa)進入(ru)(ru)風(feng)送系(xi)統(tong)，煙氣(qi)(qi)(qi)進入(ru)(ru)脈沖(chong)式袋濾器，使(shi)炭(tan)(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)和煙氣(qi)(qi)(qi)分離(li)。黑(hei)(hei)(hei)進入(ru)(ru)風(feng)送系(xi)統(tong)后(hou)(hou)，通過微(wei)米粉(fen)碎(sui)機，將硬炭(tan)(tan)(tan)(tan)和雜質粉(fen)碎(sui)成(cheng)小于(yu)325目的(de)粒(li)子(zi)，再經(jing)(jing)風(feng)送系(xi)統(tong)送入(ru)(ru)主旋(xuan)風(feng)分離(li)器中(zhong)(zhong)，再經(jing)(jing)濕法(fa)造(zao)粒(li)或干(gan)法(fa)造(zao)粒(li)后(hou)(hou)，經(jing)(jing)一(yi)級(ji)提升機，磁選(xuan)器篩(shai)選(xuan)除(chu)去鐵(tie)銹，風(feng)選(xuan)器除(chu)去炭(tan)(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)細分，合格后(hou)(hou)的(de)炭(tan)(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)進入(ru)(ru)產品分配螺旋(xuan)，然后(hou)(hou)進入(ru)(ru)成(cheng)品罐(guan)，待炭(tan)(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)冷卻到70℃以下用包裝(zhuang)機包裝(zhuang)。

　　炭黑生成過程

　　炭黑的(de)生成過程大致可分(fen)為(wei)五個階(jie)段：初期反應、成核作用、粒子集聚、聚集體表(biao)面增長(chang)、氧化作用。

　　典型炭黑生成的(de)化學方程式： CnHm----nC+m1/2H2 大部分(fen)烴類的(de)裂解反應是吸熱過(guo)程。

　　1、初期反應：是(shi)炭(tan)黑生(sheng)成(cheng)(cheng)的(de)先(xian)兆和開始，包括(kuo)分子(zi)體系向粒子(zi)體系的(de)轉換。成(cheng)(cheng)核作用：是(shi)晶核生(sheng)成(cheng)(cheng)和晶核長大的(de)過程(cheng)。

　　2、粒(li)子集聚：在成核作(zuo)用下(xia)生(sheng)成直徑為12細(xi)小(xiao)粒(li)子間的碰撞。 聚集體表面(mian)增長：聚集體表面(mian)聚積聚或吸附，生(sheng)成的100至1000納(na)米(mi)長的鏈(lian)狀物。

　　3、氧化作用：炭(tan)黑生(sheng)成(cheng)(cheng)和(he)增長之后，由于氧化過程(cheng)，生(sheng)成(cheng)(cheng)表面官能團(tuan)。

　　4、聚集(ji)體表(biao)面(mian)增長：積(ji)聚體表(biao)面(mian)集(ji)聚或吸附，生成(cheng)大約100至1000納米(mi)的鏈(lian)狀物。

　　5、氧(yang)化作(zuo)用炭(tan)黑生(sheng)成和增長之(zhi)后，由于氧(yang)化過程，由于氧(yang)化作(zuo)用生(sheng)成表面(mian)官能(neng)能(neng)團(tuan)。

　　炭黑的用途

　　炭黑按用(yong)途不同(tong)，通常分為色素用(yong)炭黑、橡膠用(yong)炭黑、補(bu)強炭黑、絕緣炭黑、噴霧炭黑、著色碳(tan)黑、冶金(jin)炭黑、導電(dian)碳(tan)黑和專用(yong)碳(tan)黑等，可以廣泛的應用(yong)于橡膠、油(you)墨(mo)、涂料、油(you)漆(qi)、電(dian)池、電(dian)子材料等行業中。其中橡膠炭黑、色素炭黑、導電(dian)炭黑最常用(yong)。

　　橡膠炭黑的用途

　　在橡膠(jiao)制品中，配合(he)一定數量的(de)(de)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)可起(qi)到補(bu)償和填充作(zuo)用來改善橡膠(jiao)制品的(de)(de)性(xing)能稱橡膠(jiao)用炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)。它占炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)總量的(de)(de)95%左右(you)。在橡膠(jiao)工業中，為了表示炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)對橡膠(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)效果和在輪胎上(shang)的(de)(de)應用部位，也(ye)習慣把炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)分成硬(ying)質(zhi)(zhi)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)和軟質(zhi)(zhi)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)兩大類。前者對橡膠(jiao)用良(liang)好(hao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)作(zuo)用，后者補(bu)強(qiang)作(zuo)用差，在很大程度上(shang)填充作(zuo)用。油爐(lu)(lu)法炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)的(de)(de)大部分(超(chao)(chao)耐(nai)磨爐(lu)(lu)黑(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)、中超(chao)(chao)耐(nai)磨爐(lu)(lu)黑(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)、高耐(nai)磨爐(lu)(lu)黑(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)，細粒子炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei))屬于硬(ying)質(zhi)(zhi)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei);小部分油爐(lu)(lu)法炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(快(kuai)壓出(chu)爐(lu)(lu)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)，通用炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)、半補(bu)強(qiang)爐(lu)(lu)黑(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei))、氣爐(lu)(lu)黑(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)和熱烈炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)屬于軟質(zhi)(zhi)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)。

　　色素炭黑的用途

　　色(se)(se)素(su)(su)炭黑colorblack在(zai)油墨(mo)、油漆(qi)、涂料(liao)等制品中作著色(se)(se)顏料(liao)用的炭黑。按著色(se)(se)強(qiang)度(或黑度)和(he)粒(li)子(zi)大(da)小一般(ban)分(fen)為高色(se)(se)素(su)(su)炭黑、中色(se)(se)素(su)(su)炭黑、普通色(se)(se)素(su)(su)炭黑和(he)低色(se)(se)素(su)(su)炭黑四(si)種。主要由接(jie)觸法和(he)油爐(lu)法生產。

　　導電炭黑的用途

　　某些炭黑(hei)具有低電阻或(huo)高(gao)電阻性能(neng)，用于不同的制品，如干電池、導電橡膠、電纜(lan)料、無限電元件(jian)等。其中乙炔炭黑(hei)由(you)于導電性能(neng)好(hao)，主要用于干電池。

　　制備炭黑的方法

　　制備炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)的(de)(de)(de)方法有(you)很多種，其中就有(you)燈(deng)黑(hei)生產(chan)方法、氣黑(hei)的(de)(de)(de)生產(chan)方法、槽法炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)的(de)(de)(de)生產(chan)方法、爐(lu)法炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)生產(chan)方法等，其實這些都是炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)的(de)(de)(de)生產(chan)工(gong)藝，所生產(chan)的(de)(de)(de)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)產(chan)品也是有(you)點區(qu)別的(de)(de)(de)，但其用途(tu)都是不變(bian)的(de)(de)(de)。常見(jian)的(de)(de)(de)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)生產(chan)工(gong)藝分為(wei)三類：接觸(chu)法炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)、爐(lu)法炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)和熱解法炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)。

　　1、接觸法炭黑(hei)(hei)：包(bao)括(kuo)槽(cao)法炭黑(hei)(hei)，滾(gun)筒類炭黑(hei)(hei)和圓(yuan)盤法炭黑(hei)(hei)。其中槽(cao)法炭黑(hei)(hei)是一種比較老(lao)的(de)、重(zhong)要的(de)炭黑(hei)(hei)品種之一，是典型接觸法炭黑(hei)(hei)。

　　2、爐法(fa)炭(tan)黑：包括氣爐法(fa)炭(tan)黑、油爐法(fa)炭(tan)黑和氣-油爐法(fa)炭(tan)黑，其中(zhong)油爐法(fa)炭(tan)黑是(shi)40年來發展較快(kuai)的一種炭(tan)黑。

　　3、熱(re)解(jie)(jie)(jie)法炭黑：包括細粒(li)子熱(re)裂解(jie)(jie)(jie)炭黑和粒(li)子熱(re)裂解(jie)(jie)(jie)炭黑。