簡述炭黑的生產原理和用途

　　炭黑又被稱為碳黑，主要含量是一種無定形碳。是含碳物質（煤、天然氣、重油、燃料油等）在空氣不足的條件下經不完全燃燒或受熱分解而得的產物。雖然這樣說，但很多朋友還是不知道炭黑的生產原料和用途是什么，本文就為大家介紹炭黑的生產原理和炭黑的用途。

　　簡述炭黑的生產原理

　　炭黑一般是指碳單質微粒，一般是由于有機物燃燒不充分，其中的氫元素和氧元素轉化為水，而碳元素燃燒不充分，就會脫離分子，形成炭黑。炭黑是烴類經氣相不完全燃燒或熱裂解而成的黑色粉末狀物質。由于生產工藝的不同，通過不同的工藝條件可得到各種性質不同的產品。

　　炭黑生產過程

　　原料油經泵從儲罐打入反應爐，油通過管式熱交換器使油預熱到260℃以上，原料油在噴入反應爐之前也經預熱到130℃以上。空氣和燃料在反應爐中燃燒，原料經霧化后噴入燃燒的火焰中，經高溫熱解生成炭黑。炭黑懸浮于燃余氣中形成煙氣。煙氣經一次急冷和二次急冷，使炭黑終止反應并冷卻到280℃以后送入袋濾器，收集下來的炭黑經氣密閥進入風送系統，煙氣進入脈沖式袋濾器，使炭黑和煙氣分離。黑進入風送系統后，通過微米粉碎機，將硬炭和雜質粉碎成小于325目的粒子，再經風送系統送入主旋風分離器中，再經濕法造粒或干法造粒后，經一級提升機，磁選器篩選除去鐵銹，風選器除去炭黑細分，合格后的炭黑進入產品分配螺旋，然后進入成品罐，待炭黑冷卻到70℃以下用包裝機包裝。

　　炭黑生成過程

　　炭黑的生成過程大致可分為五個階段：初期反應、成核作用、粒子集聚、聚集體表面增長、氧化作用。

　　典型炭黑生成的化學方程式： CnHm----nC+m1/2H2 大部分烴類的裂解反應是吸熱過程。

　　1、初期反應：是炭黑生成的先兆和開始，包括分子體系向粒子體系的轉換。成核作用：是晶核生成和晶核長大的過程。

　　2、粒子集聚：在成核作用下生成直徑為12細小粒子間的碰撞。 聚集體表面增長：聚集體表面聚積聚或吸附，生成的100至1000納米長的鏈狀物。

　　3、氧化作用：炭黑生成和增長之后，由于氧化過程，生成表面官能團。

　　4、聚集體表面增長：積聚體表面集聚或吸附，生成大約100至1000納米的鏈狀物。

　　5、氧化作用炭黑生成和增長之后，由于氧化過程，由于氧化作用生成表面官能能團。

　　炭黑的用途

　　炭黑按用途不同，通常分為色素用炭黑、橡膠用炭黑、補強炭黑、絕緣炭黑、噴霧炭黑、著色碳黑、冶金炭黑、導電碳黑和專用碳黑等，可以廣泛的應用于橡膠、油墨、涂料、油漆、電池、電子材料等行業中。其中橡膠炭黑、色素炭黑、導電炭黑最常用。

　　橡膠炭黑的用途

　　在橡膠制品中，配合一定數量的炭黑可起到補償和填充作用來改善橡膠制品的性能稱橡膠用炭黑。它占炭黑總量的95%左右。在橡膠工業中，為了表示炭黑對橡膠的補強效果和在輪胎上的應用部位，也習慣把炭黑分成硬質炭黑和軟質炭黑兩大類。前者對橡膠用良好的補強作用，后者補強作用差，在很大程度上填充作用。油爐法炭黑的大部分（超耐磨爐黑、中超耐磨爐黑、高耐磨爐黑，細粒子炭黑）屬于硬質炭黑；小部分油爐法炭黑（快壓出爐炭黑，通用炭黑、半補強爐黑）、氣爐黑和熱烈炭黑屬于軟質炭黑。

　　色素炭黑的用途

　　色素炭黑colorblack在油墨、油漆、涂料等制品中作著色顏料用的炭黑。按著色強度(或黑度)和粒子大小一般分為高色素炭黑、中色素炭黑、普通色素炭黑和低色素炭黑四種。主要由接觸法和油爐法生產。

　　導電炭黑的用途

　　某些炭黑具有低電阻或高電阻性能，用于不同的制品，如干電池、導電橡膠、電纜料、無限電元件等。其中乙炔炭黑由于導電性能好，主要用于干電池。

　　制備炭黑的方法

　　制備炭黑的方法有很多種，其中就有燈黑生產方法、氣黑的生產方法、槽法炭黑的生產方法、爐法炭黑生產方法等，其實這些都是炭黑的生產工藝，所生產的炭黑產品也是有點區別的，但其用途都是不變的。常見的炭黑生產工藝分為三類：接觸法炭黑、爐法炭黑和熱解法炭黑。

　　1、接觸法炭黑：包括槽法炭黑，滾筒類炭黑和圓盤法炭黑。其中槽法炭黑是一種比較老的、重要的炭黑品種之一，是典型接觸法炭黑。

　　2、爐法炭黑：包括氣爐法炭黑、油爐法炭黑和氣-油爐法炭黑，其中油爐法炭黑是40年來發展較快的一種炭黑。

　　3、熱解法炭黑：包括細粒子熱裂解炭黑和粒子熱裂解炭黑。