白炭黑工艺流程
密相气力输送系统设计
图1白炭黑密相输送工艺流程简图气力输送是一种利用气体流作为输送动力在管道内输送粉状、颗粒状物料的方法。
气力输送系统由于系统密闭、管道布置灵活、效率高、环境友好、运动部件少、维修和操作方便等优点，广泛应用于石油、化工、食品、医药、锂电、环保等领域。
按气流中固相浓度，气力输送可分为稀相输送和密相输送两种形式。
稀相气力输送输送速率大、能耗高、输送固气比低，物料在气流中呈悬浮状态；密相气力输送由于其输送速率小、能耗低、输送固气比高、磨损小、破碎率低等优点，在工业领域得到日益广泛的应用。
随着白炭黑被广泛应用于橡胶制品、化学制品、医药、食品等行业，其气力输送系统设计显得尤为重要。
白炭黑粒径比较小、破碎率要求低，而密相输送具有输送速率小和破碎率低等优势，适用于白炭黑的输送。
本文主要介绍白炭黑密相发送罐气力输送。
1密相气力输送原理密相输送时，颗粒在少量气体松动的流化状态下进行集体运动，但并不依靠气体来进行加速，而是依靠静压差来移动。
在进料过程中，物料通过气动阀重力进料到发送罐中，置换出的空气通过排气阀排出。
当发送罐料位计高报警时，进料完成，进料阀门与排气阀门同时被关闭，而后通过进气阀向发送罐顶部及底部加入压缩气，加入的压缩气与物料相混合，当罐内的压力达到设定值时便自动打开底部出料阀，然后物料以栓状流形式输送，直至物料排空，关闭出料阀，完成一次输送循环，继续进行下一次输送循环。
密相发送罐气力输送有单发送罐输送和双发送罐输送：单发送罐输送，物料在管道内不是被连续输送；双发送罐输送，由于其中一个发送罐输送，另一个发送罐进料，两个发送罐交替操作，物料在管道内被连续输送，可连续生产。
输送气体常采用空气或氮气，动力一般由压缩机提供。
2白炭黑密相气力输送工艺流程白炭黑密相气力输送系统主要由空气压缩机组、储气罐、缓冲斗、发送罐、管道气体注入器、输送和气体管道、除尘装置、储料仓及逻辑编程控制器（PLC ）组成。
白炭黑密相输送工艺流程如图1所示。
布袋除尘器在气相法白炭黑生产中的应用
径小、 比表 面 积 大 、 面 活 性 高 的 特 性 ， 橡 胶 、 料 、 粘 剂 、 表 在 涂 胶 油 漆 、 墨 、 料 、 妆品以及农业 、 药等领域有着 广泛的应用 ， 油 塑 化 医 具 有 良好 的补强 、 增稠 、 触变 、 消光 、 抗紫外线 、 杀菌等多种作 用… 。
４ 布袋除尘器 的构造 （ ２） 图
布袋 除尘 器 主要 由下料 斗 、 打 电机 、 气 管 、 震 进 出气管 、 顶 盖、 过滤室（ 下箱体 ） 滤袋及 框架 （ 中、 、 袋笼 骨 ） 支撑栅 板 、 冲 、 脉 喷吹 系统 、 电控箱等部分组成 。
口
２ 气 相 法 白炭 黑 的 生产 工 艺 流 程 。
的作 用 ， 主要作用 就是过滤尾气 中夹带 的少量 白炭黑 ， 高产 品 提 的收率 ， 同时净化 了尾气 ， 使尾气进 入尾气 吸收塔 以后更利 于 吸 收 ， 产 盐 酸 的质 量 得 到 保 证 。如 果 在 生 产 中 布 袋 除 尘 器 出 现 副 故障 ， 尾气 中夹带 的 白炭黑会随尾气一 起进入 尾气 吸收 系统 ， 吸 水 后 会结 块 堵 塞 尾 气 吸 收 管 路 ， 部 分 白炭 黑 会 粘 附 在 吸 收 塔 ～ 填料表面 ， 降低吸收塔 的 吸收效 果 ， 影响 系统压 力 的稳 定 ， 统 系 压力 出现波动 会影 响白炭黑产 品的 比表 、 粒径 Ｄ ０及 ｐ ５ Ｈ值 ， 另 外尾气进入 白炭黑 会影 响成 品盐 酸 的质量 ， 尾气 堵塞 后一 般要 两周左右都要停 车对尾 气系统进行清 理 ， 停车 次数 比较频 繁 ， 开 对产 品的质量造 成很 大的 风险 ， 以布袋 除尘 器在 白炭 黑生 产 所
美国环保局确定阻燃剂六溴环十二烷的替代品
［ １ Ｏ］ 王钧， 施善友新 气相法制白炭黑［ Ｊ ］ ． 硅酸盐通报， ２ ０ ０ ２ ， ３ （ ２ １ ） ： ５ ９ — ６ ０ ．
法 ，包括 ７ 种沉淀法 白炭黑和两种气相法 白炭黑 ，
美 国环保局确定 阻燃剂六溴环十二烷的替代品
［ ４ ］黄永炎． 沉淀法白炭黑的制法和特性［ Ｊ ］ ． 河北化工， １ ９ ９ ０ （ ２ ） ： ４ １ — ４ ２ ．
［ ５ ］卢 芳 仪 ，严 进 ，郑 典 模 ，等 ．低 成 本 合成 白炭 黑 生 产 工 艺 ｆ Ｊ 】 ．化
学 工 程 师， １ ９ ９ ６ （ ３ ） ： １ ８ － ２ １ ．
第４ ３卷第 １期 Ｃ Ｈ４ ＋Ｏ２ — 型
盛 强， 等： 制备 白炭 黑研 究进展 Ｈ２ Ｏ＋ Ｃ Ｏ２
６ ５
从上述反应历程可 以看 出，在氧气充足条件 下 ，整个反应历程可表示为：
Ｃ Ｈ３ Ｓ ｉ Ｃ １ ３ ＋ ３ ０２ ＋ ２ Ｈ２ — — — Ｓ ｉ Ｏ２ ＋ ３ ＨＣ １ ＋ Ｃ Ｏ２ ＋２ Ｈ２ Ｏ
［ ８ ］磷酸沉淀法制备白炭黑绿色工艺研究［ Ｊ ］ ． 无机盐工业， ２ ０ ０ ８ ， ４ ０ （ １ １ ）
３ ７ — ３ ９ ．
３ 结 论
本 论文 介绍 了现 阶段 为止 制备 白炭 黑 的常用 方
［ ９ ］龙成坤，刘莉， 桑 国仁． 气相法白炭黑合成工艺的研究． 有机硅材
［ ３］李贤年，胡振民． 沉淀法 白炭黑研制［ Ｊ 】 ．浙江化工，１ ９ ９ １ ，２ ２ （ ２ ） ：
１ ９ －２ ３ ．
粉煤灰混合 ，将混合物装入玻璃烧瓶中，用砂浴锅
以FCC废催化剂为原料生产白炭黑的方法
以FCC废催化剂为原料生产白炭黑的方法技术领域[0001] 本发明涉及生产白炭黑的方法，具体是一种以重质油轻质化过程中失活卸出的FCC废催化剂为原料生产白炭黑的方法，属于精细化工领域。
背景技术[0002] 催化裂化(FCC)是重质油轻质化的主要手段，目前我国的汽油80％来自于催化裂化。
随着原油日益重质化和劣质化，金属污染物、高分子沥青和胶质以及硫、氮等杂原子化合物的总含量上升，催化裂化催化剂需求量持续增加。
目前，我国催化裂化能力居世界第二位，催化裂化的年加工能力已超过108t，每年所耗费的催化裂化催化剂在9×104t以上。
催化裂化装置所消耗的催化剂除少量自然跑损外，大部分是由于在使用过程中失活后无法维持应有的活性和反应选择性而定期卸出的FCC废催化剂。
近年来各炼油厂为了提高轻油收率，大量采用重油或部分渣油进行催化裂化。
由于渣油中重金属及残炭等有害物质含量较多，致使大量的催化剂报废。
[0003] 在造成巨大经济损失的同时，由于FCC废催化剂中含有一定量的V、Ni、Mo、Co等有毒重金属，在堆放过程中，这些重金属容易被雨水浸出而进入土壤、大气和水资源，对人类生存环境构成严重威胁。
随着人们对环境问题的关注越来越高，废催化剂的毒性引起了许多国家环保部门的关注，国外发达国家已明令禁止向自然环境排放废催化剂，美国的环境保护机构更将FCC废催化剂列为危险废弃物，我国政府也已提出相应的限制措施。
[0004] FCC废催化剂的传统处理方式是进行掩埋处理，该方法一方面浪费资源，另一方面会严重威胁人类生存环境。
废催化剂可以作为原料去生产其它有价值的产品。
目前，利用这种方法已经将FCC废催化剂成功的用在水泥生产上。
在美国，水泥窑每年处理废催化剂的约6万吨。
因为其主要成分为SiO2和Al2O3，FCC废催化剂还被应用于混凝土填料和陶瓷釉料，但该类产品附加值较低。
[0005] 通过物理或化学处理消除金属污染物从而实现废催化剂的还原和活化是废催化剂利用的另一条有效途径。
节能减排-稻壳的利用
安徽理工大学大学生节能减排社会实践与科技竞赛作品名称：以稻壳为原料制备白炭黑材料学院名称: 材料科学与工程学院团队名称：开源团队指导教师：刘银副教授目录摘要 (2)一、稻壳 (3)1.1稻壳产量概况 (3)1.2稻壳简介 (3)1.2.1 稻壳的主要组成 (3)1.2.2 稻壳的特性 (3)1.3稻壳的现状与用途 (4)1.3.1 稻壳的现状简析 (4)1.3.2 稻壳的用途 (4)二、以稻壳为原料制备白炭黑 (6)2.1白炭黑的名称及种类 (6)2.2白炭黑的性质 (6)2.3目前制备白炭黑的主要方法 (7)2.3.1 传统方法 (7)2.3.2 新方法 (7)2.4利用稻壳制备白炭黑 (8)2.4.1实验步骤 (8)2.4.2 实验结果图 (10)2.4.3 白炭黑用途 (11)三、结论 (12)参考文献 (13)以稻壳为原料制备白炭黑的研究摘要我国稻壳资源相当丰富（4500万吨/年），但利用率很低，大部分作为废物丢弃或作为低级燃料用，造成了环境污染。
实现稻壳资源化利用，增加其附加值，变废为宝，对促进稻壳资源循环高效利用具有重要的现实意义。
因此本作品对稻壳的成分和利用现状进行了详细地调研和分析，进行了以稻壳为原料制备白炭黑的研究。
稻壳最主要的特点是硅含量高，稻壳灰的质量约是稻壳质量的20%，稻壳灰主要成分是二氧化硅（87%-97%），本作品总体思路是通过对稻壳的酸化以及热处理，提高稻壳内的二氧化硅的含量，初步得到较纯的二氧化硅即白炭黑。
此工艺较为简单、能耗低、生产成本相对较低，一定程度解决了稻壳利用率低的问题，减少对环境的污染，还能够廉价地合成纯度相对较高的白炭黑，克服了传统方法以石英砂和纯碱为原料制备白炭黑能耗大，成本高的缺点。
此外本作品还探索使用微波烧结工艺，以及改变实验温度等其他条件，观察生成的白炭黑的组成和结构的不同。
我国可再生能源越来越受到重视和政策扶持，以稻壳制备白炭黑拓宽了稻壳的使用范围，具有非常可观的前景。
气相法白炭黑的表面改性_杨海堃
气相法白炭黑的表面改性杨海 孙亚君(沈阳化工股份有限公司 沈阳110026) 综述了近年来气相法白炭黑表面改性的研究成果和工业化技术。
关键词 气相法白炭黑 改性 气相法白炭黑是硅的卤化物经高温水解生成的带有表面羟基和吸附水的超微细二氧化硅粉末,具有粒径小(小于100nm )、比表面积大(一般大于100m 2/g )等特征。
气相法白炭黑以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性在橡胶、涂料、医药、造纸等诸多工业领域得到广泛应用,是极其重要的超微细无机新材料之一。
然而,气相法白炭黑表面存在的活性硅羟基、吸附水及制备工艺导致其表面出现的酸区,使白炭黑呈亲水性,在有机相中难以浸润和分散,在橡胶硫化系统里不能与聚合物很好地相容和分散,从而降低了硫化效率和补强性能,使其在某些有特殊要求的领域无法使用。
改性后的白炭黑因提高了表面活性,改善了其在有机相中的分散性和相容性,从而大大拓宽了产品的应用领域,提高了白炭黑的附加值。
气相法白炭黑表面改性是国内外纳米级材料理论界和工业界的热门研究课题之一。
本文综述了近几年来这方面的研究成果和工业化技术。
1 白炭黑的表面结构[1]1.1 白炭黑的结构电子显微镜图片研究表明:白炭黑是SiO 2的无定形结构,系以Si 原子为中心,O 原子为顶点形成的四面体不太规则地堆积而成的。
它表面的Si 原子并不是规则排列,连在Si 原子上的羟基也不是等距离的,它们参与化学反应时也不是完全等价的。
1.2 白炭黑表面的吸附水白炭黑和湿空气接触,表面上的Si 原子就会和水“反应”,以保持氧的四面体配位,满足表面Si 原子的化合价,也就是说,表面有了羟基。
白炭黑表面对水有很强的亲和力,水分子以不可逆或可逆地形式吸附在其表面。
所以,白炭黑表面通常是由一层羟基和吸附水覆盖着。
1.3 白炭黑表面的羟基大量红外光谱研究证明:白炭黑表面有三种羟基,一是孤立的、未受干扰的自由羟基;二是连生的、彼此形成氢键的缔合羟基;三是双生的,即两个羟基连在一个Si 原子上的羟基。
再谈沉淀法白炭黑的工艺条件对产品性能的影响
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House34
江 西 化 工
2006 年第 3 期
行讨论 。 2. 2. 1 水玻璃模数对白炭黑性能的影响 水玻璃模数对白炭黑性能的影响
2. 00 - 3. 50 ≥90 ≤30 ≤50 ≤1000
4. 0 - 8. 0 ≤7. 0
5. 0 - 8. 0 ≤0. 5
优于 、等于标样
硫化时间/ min 500 %定伸应力/ Mpa
拉伸强度/ Mpa 扯断伸长率 %
≥6. 3 ≥17. 0 ≥675
2. 2 白炭黑的性能影响因素 对白炭黑的性能有影响的因素有许多 ,如稀释工 序中的稀释后水玻璃浓度 。反应 、陈化工序中的反应 初始浓度 C0 ,反应 PH 值 ,反应加料速率 ,后酸化 pH 值 , 陈化时间 。压滤工序中的进料压力 、水洗压力和水洗 时间 。液化 、干燥工序中的喷雾干燥塔进风 、出风温度 和雾化器旋转速度等等 。这些在《浅谈沉淀法白炭黑 的工艺条件对产品性能的影响》中已有讨论 ,这里不再 叙述 ,下面用一些实验数据对水玻璃模数 ,反应槽搅拌 器转速 ,硫酸质量分数 ,反应温度和反应时间等五点进
2. 2. 2 反应槽搅拌器转速对白炭黑性能的影响 反应槽搅拌器转速对白炭黑性能的影响
搅拌器转速 (r/ min) BET/ (m2/ g) DBF(ml/ g)
50
有凝胶生成
-
100
197
2. 56
150
201
2. 69
175
225
2. 90
200
231
3. 16
由表可以看出 ,当搅拌速度为 50r/ min 时 ,由于搅 拌速度低 ,反应槽内物料混合不充分 ,导致反应合成的 白炭黑料浆中有凝胶生成 ,干燥后的白炭黑产品含有 较多的 、不易分散的硬块 ,是不合格产品 。当反应槽搅 拌器转速在 100～200r/ min 变化时 ,增加反应槽搅拌转 速 ,可以提高白炭黑产品的比表面积 (即 BET) 同时 ,还 可以提高白炭黑产品的结构 (DBP) 。但也有一些企业 采用高剪切力的低转速搅拌器 。
白炭黑的表面改性技术
白炭黑的表面改性是利用一定的化学物质通 过一定的工艺方法使白炭黑的表面羟基与化学物
质发生反应 ,消除或减少其表面活性硅醇基的量 , 以达到改变表面性质的目的.
国外 ,白炭黑的表面改性研究起步于 20 世纪 60～70 年代 ,研究工作的重点包括改性的方法 、改 性工艺 、改性剂的选择等方面 ,其中 ,德国 、日本 、美 国有大量专利发表[7～9] . 例如 ,1975 年德国在日本 申请了专利“疏水白炭黑的制备方法”[10] ,该方法 首先在反应器中将聚乙烯醇溶解于水中 ,加入硅酸 钠 ,升温到 82 ℃,然后同时加入硫酸和硅酸钠 ,得 到 pH 值为 2. 5 的悬浊液 ,通过过滤 、洗涤 、干燥和 粉碎得到有机改性产品 ,该产品可用作油漆消光 剂 、增稠剂等. 1982 年日本专利通过对改性剂的不 断研究 ,推出一种新型的制备方法[11] ,该方法用有 机卤化硅烷对沉淀白炭黑进行处理 ,把常规所制备 的沉淀白炭黑悬浊液加热到 50～90 ℃,然后加入 有机卤化硅烷 , 再对生成物过滤 、洗涤 、干燥 , 在 300～600 ℃进行热处理 ,得到疏水性沉淀白炭黑产 品 ,该产品可用作橡胶填充剂 、消泡剂助剂等. 1988 年欧洲专利介绍了一种改进的处理工艺[12] ,该工 艺是将 100 质量份的气相白炭黑[ 比表面积 200 m2 ·g - 1 ,含水量 4 %] ,在室温下连续通有机卤化硅烷 [10 份 Me2SiCl2 和 10 份 Me3SiCl ] ,然后在 150 ℃下 保持 3 h ,赶除盐酸后 ,得到疏水气相白炭黑 ,该产 品可用作硅橡胶补强剂. 另外 ,1985 年美国专利[13] 介绍将白炭黑置于流化床中 ,在 300～600 ℃下 ,使 用 Me2SiCl2 、HCl 及表面活性剂配成的混合改性剂 , 得到 Si-OH 含量低于 5. 3 个·nm- 2的疏水白炭黑. 此外 ,若用低聚硅氧烷在加热加压下处理白炭黑 ,
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白炭黑工艺流程
白炭黑是一种无机材料，具有较高的比表面积、细小的颗粒尺寸和优异的光学性能，广泛应用于橡胶、涂料、油墨、塑料等行业。
下面将介绍白炭黑的工艺流程。
首先，原料准备。
白炭黑的主要原料是石油焦、天然气和重油。
为了保证生产过程的质量稳定，原料需要经过筛分和加热处理，以去除杂质和调整其水分含量。
接下来是炭黑炉的操作。
在炭黑炉内，原料在高温下热解产生碳黑。
炭黑炉是一种封闭式的燃烧装置，通过在燃烧时控制炉内的温度、压力和气氛，使原料在炉内得到合适的热解反应。
炭黑炉的操作需要进行严格的温度控制和炉内气氛调节，以及收集和处理产生的废气和废热。
然后是炭黑的分离和处理。
经过炭黑炉，产生的气相产物进入分离装置，通过冷却和过滤，将炭黑分离出来。
分离后的炭黑需要进行水洗、干燥和磨碎等处理。
水洗是为了去除炭黑表面的杂质和有机物，干燥是为了去除炭黑中的水分，磨碎是为了得到所需的颗粒尺寸。
最后是炭黑的调整和包装。
炭黑的物理性能和化学性能需要根据不同的应用进行调整。
通过添加不同的添加剂和调整剂，可以改变炭黑的比表面积、吸油性能和分散性能等。
根据客户的要求，炭黑可以进行不同的包装和包装形式，如塑料袋、纸箱和散装等。
总结起来，白炭黑的工艺流程主要包括原料准备、炭黑炉操作、分离和处理、调整和包装等步骤。
在每个步骤中，都需要进行严格的控制和操作，以确保炭黑的质量和性能达到要求。
白炭黑的生产工艺是一个复杂而精细的过程，需要经验丰富的操作人员和完善的设备及管理体系的支持。