專(zhuān)利名稱(chēng)：色素炭黑的制備工藝及其燃燒爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及碳黑制備技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種色素炭黑的制備工藝及其燃燒爐。
背景技術(shù)：
色素炭黑廣泛應(yīng)用于油墨、油漆、涂料、化妝品，塑料，橡膠，紡織等制品中作著色顏料。色素炭黑的制備方法一般為接觸法、油爐法、氣爐法等生產(chǎn)。色素炭黑一般都能較好地給物品著色，可根據(jù)著色特性或者物 化性能選用色素炭黑，著色用炭黑的品種的選擇基本上都隨成品必須達(dá)到的黑度而定，炭黑的性能往往影響著產(chǎn)品的性能。對(duì)于炭黑來(lái)說(shuō)，色素炭黑主要有粒徑、吸碘值、DBP吸收值、著色力、PH值、加減量、灰分、篩余物、外形、著色力、揮發(fā)分、加熱減量等指標(biāo)，等等體現(xiàn)著炭黑的使用性能。在特殊的領(lǐng)域，對(duì)炭黑的性能要求非常嚴(yán)格。例如專(zhuān)利號(hào)為85101730公開(kāi)的炭黑生產(chǎn)方法，將含烴原料和氧化劑混合然后，然后淬冷得到炭黑。使用的設(shè)備一般為三級(jí)反應(yīng)，一級(jí)燃燒區(qū)，燃料和氧化劑燃燒，二級(jí)燃燒區(qū)，烴類(lèi)加入其中燃燒，三級(jí)反應(yīng)區(qū)，經(jīng)過(guò)猝冷制的炭黑，這里所使用的氧化劑一般是空氣，氧氣等。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，上述傳統(tǒng)的油爐法生產(chǎn)出的色素炭黑吸碘值為107左右，染色強(qiáng)度110，DBP吸收值125左右。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了提高色素炭黑的性能，提供了一種色素炭黑的制備工藝及其燃燒爐。本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種色素炭黑的制備工藝，原料及燃料均為蒽油，蒽油通過(guò)燃燒室的熱風(fēng)咀上的燃料槍和熱空氣進(jìn)入燃燒室，使燃料油充分燃燒生成熱氣流，另一部分原料蒽油通過(guò)原料槍噴入喉管段使油充分霧化，霧化的原料油與燃燒室的熱氣流進(jìn)入火化段充分應(yīng)，在急冷段直接封住炭黑的熱氣流并用水直接降溫使炭黑終止反應(yīng)，此時(shí)就生成色素炭黑。一種生產(chǎn)色素炭黑的燃燒爐，包括燃燒室、喉管段、火化段、急冷段、停留段；燃燒室一段為設(shè)有熱風(fēng)咀，熱風(fēng)咀一段為原料進(jìn)口，側(cè)面為熱風(fēng)口，喉管段側(cè)面設(shè)有原料槍?zhuān)崩涠蝹?cè)面設(shè)有急冷水槍?zhuān)紵遗c喉管段連接，喉管段與火化段連接，火化段與急冷段連接，急冷段與停留段連接。本申請(qǐng)是將蒽油和熱空氣作為燃料預(yù)燃燒，然后原料槍中進(jìn)入的蒽油和燃燒中的蒽油在火化段充分反應(yīng)。能夠提高爐溫，且反應(yīng)爐反應(yīng)路徑延長(zhǎng)，使芳香烴燃燒充分，得到的炭黑質(zhì)量高。按照本工藝制備得到的色素炭黑具有以下優(yōu)點(diǎn)粒徑小為16_30nm，比表面積大，最高可達(dá)145m2/g，吸碘值最高為220g/kg，DBP吸收值為50-60之間，著色力110_160min，分散度高、穩(wěn)定，耐熱，耐酸堿，耐光?？梢詮V泛應(yīng)用于高墨涂料、絲印油墨、凹版印刷墨、色漿色粉、化妝品等領(lǐng)域。


圖I為本發(fā)明所述的燃燒爐的結(jié)構(gòu)示意圖
圖中I-燃料槍?zhuān)?-熱風(fēng)咀，3-燃燒室，4-喉管段，5-原料槍?zhuān)?-火化段，7-急冷段，8-急冷水槍?zhuān)?-停留段，10-熱風(fēng)口。
具體實(shí)施例方式如圖I所示意，一種生產(chǎn)色素炭黑的燃燒爐，包括燃燒室3、喉管段4、火化段6、急冷段7、停留段9 ;燃燒室一端為設(shè)有熱風(fēng)咀2，熱風(fēng)咀2—端為燃料槍1，側(cè)面為熱風(fēng)口 10 ；喉管段4側(cè)面設(shè)有原料槍5，急冷段7側(cè)面設(shè)有急冷水槍8，燃燒室3與喉管段4連接，喉管段4與火化段6連接，火化段6與急冷段7連接，急冷段7與停留段9連接。
一種色素炭黑的制備工藝，原料及燃料均為蒽油，蒽油通過(guò)燃燒室3的熱風(fēng)咀2上的燃料槍和熱空氣進(jìn)入燃燒室，熱風(fēng)管口每小時(shí)風(fēng)量為2300-2700m3/h，燃料油90_110kg/h ;使燃料油充分燃燒生成熱氣流，另一部分原料蒽油通過(guò)原料槍5噴入喉管段4使油充分霧化，量為450-550kg/h，霧化的原料油與燃燒室的熱氣流進(jìn)入火化段6充分應(yīng)，在急冷段直接封住炭黑的熱氣流并用水直接降溫使炭黑終止反應(yīng)，此時(shí)就生成色素炭黑。然后通過(guò)后續(xù)的分離分級(jí)可以得到不同種類(lèi)不同檔次的色素炭黑產(chǎn)品。其性能和使用領(lǐng)域見(jiàn)
表I
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表權(quán)利要求
1.一種色素炭黑的制備工藝，其特征在于原料及燃料均為蒽油，燃料蒽油通過(guò)燃燒室的熱風(fēng)咀上的燃料槍和熱空氣進(jìn)入燃燒室，使燃料油充分燃燒生成熱氣流，另一部分原料蒽油通過(guò)原料槍噴入喉管段使油充分霧化，霧化的原料油與燃燒室的熱氣流進(jìn)入火化段充分應(yīng)，在急冷段直接封住炭黑的熱氣流并用水直接降溫使炭黑終止反應(yīng)，此時(shí)就生成色素炭黑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的色素炭黑的制備工藝，其特征在于熱風(fēng)管口每小時(shí)風(fēng)量為2300-2700m3/h，燃料蒽油 90_110kg/h ;原料蒽油量為 450_550kg/h。
3.—種生產(chǎn)色素炭黑的燃燒爐，其特征在于包括燃燒室(3)、喉管段(4)、火化段(6)、急冷段(7)、停留段(9);燃燒室(3)—端為設(shè)有熱風(fēng)咀(2)，熱風(fēng)咀(2)—端為燃料槍(1)，側(cè)面為熱風(fēng)口(10);喉管段(4)側(cè)面設(shè)有原料槍(5)，急冷段(7)側(cè)面設(shè)有急冷水槍(8)，燃燒室(3)與喉管段(4)連接，喉管段(4)與火化段(6)連接，火化段(6)與急冷段(7)連接，急冷段(7)與停留段(9)連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及碳黑制備技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種色素炭黑的制備工藝及其燃燒爐。為了提高色素炭黑的性能，提供了一種色素炭黑的制備工藝及其燃燒爐。燃燒爐包括燃燒室(3)、喉管段(4)、火化段(6)、急冷段(7)、停留段(9)；燃燒室(3)一端為設(shè)有熱風(fēng)咀(2)，熱風(fēng)咀(2)一端為燃料槍(1)，側(cè)面為熱風(fēng)口(10)；喉管段(4)側(cè)面設(shè)有原料槍(5)，急冷段(7)側(cè)面設(shè)有急冷水槍(8)，燃燒室(3)與喉管段(4)連接，喉管段(4)與火化段(6)連接，火化段(6)與急冷段(7)連接，急冷段(7)與停留段(9)連接。使用本發(fā)明可以制備出具有粒徑小、比表面積大、吸碘值高等特點(diǎn)的色素炭黑產(chǎn)品。
文檔編號(hào)C09C1/50GK102850826SQ201210340198
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月14日
發(fā)明者費(fèi)耀登, 王金榮, 張海 申請(qǐng)人:山西絳縣申王化工有限公司