Karbon teknikal, penyediaan

karbon hitam (GOST 7885-86) - taipkan produk karbon industri, kebanyakannya digunakan dalam getah sebagai pengisi, mengukuhkan sifat-sifat prestasi yang berfaedah. Berbeza dengan coke dan padang adalah hampir satu karbon hitam di menyerupai rupa.

bidang permohonan

Kira-kira 70% daripada karbon hitam yang dihasilkan digunakan untuk pembuatan tayar, 20% - untuk mengeluarkan produk getah. Juga, karbon teknikal digunakan dalam pembuatan cat dan dakwat hasil, di mana beliau berkhidmat sebagai pigmen hitam.

Satu lagi bidang permohonan - pengeluaran plastik dan sarung kabel. Di sini produk ditambah sebagai pengisi dan membuat produk-produk ciri-ciri khas. Dalam skala kecil karbon hitam digunakan dalam industri lain.

ciri

Karbon hitam - produk proses yang terdiri daripada teknologi kejuruteraan terkini dan kaedah kawalan. Oleh kerana kesucian dan satu set ketat ditakrifkan ciri-ciri fizikal dan kimia, ia tidak ada kena mengena dengan jelaga ditubuhkan sebagai hasil sampingan yang tercemar daripada arang batu dan minyak bahan api, atau yang tidak terkawal enjin pembakaran. Menurut klasifikasi antarabangsa yang diterima umum karbon hitam ditetapkan karbon hitam (karbon hitam dalam terjemahan dari bahasa Inggeris), karbon hitam dalam Bahasa Inggeris - jelaga. Iaitu, konsep-konsep ini pada masa ini sama sekali tidak keliru.

kesan penguatan disebabkan oleh karbon hitam getah dipenuhi tidak kurang penting daripada pembukaan sulfur keadaan pemvulkanan getah untuk pembangunan industri getah. Komposisi getah karbon sebilangan besar bahan-bahan mengikut berat pangkat getah kedua. Kesan sifat kualitatif karbon hitam untuk produk getah jauh lebih besar daripada bahan utama kualitatif - getah.

mengukuhkan sifat-sifat

Bertambah baik sifat-sifat fizikal bahan dengan memperkenalkan pengisi dipanggil tetulang (tetulang), dan penguat itu dipanggil pengisi (karbon hitam, dicetuskan silika). Antara semua penguat benar-benar ciri-ciri unik karbon teknikal. Malah sebelum pengawetan ia mengikat dengan getah, dan campuran tidak boleh benar-benar dipisahkan kepada karbon hitam dan getah dengan pelarut.

getah kekuatan, berasal dari elastomer utama:

Jadual menunjukkan sifat-sifat vulcanizates yang diambil dari jenis getah tidak dipenuhi dan dipenuhi dengan karbon hitam. Dari data ini ia dapat dilihat bagaimana kandungan karbon amat mempengaruhi kekuatan tegangan komponen getah. Dengan cara ini, serbuk zarah lain yang digunakan dalam campuran getah untuk memberikan warna yang dikehendaki atau cheapening campuran - kapur, kaolin, talkum, oksida besi dan lain-lain tidak mempunyai ciri-ciri memperkukuh.

struktur

Tulen karbon semulajadi - berlian ini dan grafit. Mereka mempunyai struktur kristal jauh berbeza daripada satu sama lain. Pembelauan sinar ditubuhkan persamaan dalam struktur grafit semula jadi dan bahan buatan adalah karbon hitam. atom karbon dalam bentuk grafit lapisan anulus besar bersatu sistem aromatik, dengan atom jarak 0,142 nm. Lembaran Graphitic pekat sistem aromatik dipanggil pesawat basal. Jarak antara pesawat adalah dilarang sama ditakrifkan dan 0,335 nm. Semua lapisan disusun relatif selari antara satu sama lain. ketumpatan grafit 2.26 g / cm ^3.

Tidak seperti grafit mempunyai pesanan tiga dimensi, karbon hitam mempunyai ciri-ciri kekerapan hanya dua dimensi. Ia terdiri daripada pesawat grafit yang maju, mempunyai kira-kira selari dengan satu sama lain, tetapi diimbangi berbanding dengan lapisan bersebelahan - iaitu, secara rawak berorientasikan dalam hubungan normal kapal terbang.

struktur grafit berbentuk berbanding dek disusun kemas kad, dan struktur karbon hitam dengan dek kad di mana kad beralih. Ia satah jarak lebih besar daripada grafit dan 0,350-0,365 nm. Oleh itu, ketumpatan karbon hitam lebih rendah daripada yang grafit dan berada dalam 1,76-1,9 g / cm ^3, bergantung kepada gred (biasanya 1.8 g / cm ^3).

warna

Orang kulit hitam pigmen (pewarna) karbon yang digunakan dalam pembuatan dakwat percetakan, salutan, plastik, gentian, kertas dan bahan binaan. Ia dikelaskan seperti berikut:

• karbon hitam vysokookrashivayuschy (SB);
• sredneokrashivayuschy (MS);
• normalnookrashivayuschy (RC);
• nizkookrashivayuschy (LC).

Huruf ketiga menandakan proses untuk menghasilkan - relau (F) atau saluran (C). jawatan CONTOH: HCF - vysokookrashivayuschy hitam relau karbon (Hiqh Warna Furnace).

keupayaan produk pewarna adalah berkaitan dengan saiz zarah. Bergantung kepada karbon saiz mereka teknikal dibahagikan kepada kumpulan:

klasifikasi

karbon hitam untuk getah mengukuhkan kesan tahap dibahagikan kepada:

• Vysokousilivayuschy (bunga, pepejal). Telah meningkatkan kekuatan dan rintangan lelasan. Saiz zarah yang kecil (18-30 nm). Digunakan dalam tali sawat, bunga tayar.
• Poluusilivayuschy (bingkai kawat, lembut). saiz zarah purata (40-60 nm). Dalam produk getah perindustrian pelbagai, bangkai tayar.
• Nizkousilivayuschy. Saiz zarah adalah besar (lebih daripada 60 nm). Industri tayar menggunakan adalah terhad. Ia menyediakan kekuatan yang diperlukan sambil mengekalkan keanjalan yang tinggi dalam produk getah.

Klasifikasi lengkap karbon hitam diberikan dalam ASTM D1765-03 standard, yang diterima pakai oleh semua pengeluar di dunia bagi produk dan pengguna. klasifikasi ia, khususnya, dijalankan di lingkungan kawasan permukaan tertentu zarah:

Pengeluaran karbon

Terdapat tiga teknologi karbon hitam industri, yang digunakan dalam kitaran pembakaran tidak lengkap hidrokarbon:

• ketuhar;
• saluran;
• tube;
• plasma.

Terdapat juga kaedah haba di mana penguraian gas asli atau asetilena pada suhu tinggi.

Banyak markah yang diperolehi oleh pelbagai teknologi mempunyai pelbagai ciri-ciri.

teknologi pembuatan

Secara teori mungkin untuk mendapatkan karbon hitam semua kaedah di atas, bagaimanapun, lebih daripada 96% daripada produk yang dibuat disediakan dengan kaedah relau makanan cecair. Kaedah ini membolehkan untuk mendapatkan pelbagai jenama karbon hitam dengan khusus harta yang ditetapkan. Sebagai contoh, bagi karbon tumbuhan Omsk hitam menggunakan teknologi ini dibuat lebih daripada 20 markah karbon hitam.

teknologi umum adalah. reaktor bahan vysokoogneupornymi bergaris dibekalkan gas asli dan dipanaskan kepada C udara 800 °. Dengan membakar gas asli yang dihasilkan produk pembakaran lengkap yang mempunyai suhu 1820-1900 ° C, yang mengandungi sejumlah oksigen percuma. Dalam produk suhu tinggi pembakaran lengkap hidrokarbon bahan mentah cecair disuntik, berhati-hati pra-campuran dan dipanaskan ke 200-300 ° C. Pirolisis bahan mentah yang berlaku pada suhu yang dikawal ketat, yang, bergantung kepada jenama karbon hitam yang dikeluarkan mempunyai nilai yang berbeza 1400-1750 ° C.

Pada jarak tertentu dari ruang suapan reaksi thermooxidative ditamatkan melalui suntikan air. Dibentuk oleh pirolisis karbon hitam dan gas reaksi masukkan pemanas udara, di mana mereka menyerahkan sebahagian daripada haba ke udara yang digunakan dalam proses ini, suhu uglerodogazovoy campuran jatuh dari 950-1000 ° C ke 500-600 ° C.

Selepas penyejukan ke 260-280 ° C dengan suntikan tambahan air campuran hitam karbon dan gas dihantar ke penapis beg, di mana karbon hitam dipisahkan dari gas dan memasuki corong penapis. Hitam karbon dipisahkan dari penapis corong untuk saluran pengangkutan gas adalah peminat makan (peniup) dalam unit granulating.

Pengeluar karbon hitam

Pengeluaran dunia karbon hitam adalah lebih daripada 10 juta tan. Permintaan yang besar untuk produk adalah disebabkan oleh ciri-ciri yang unik memperkukuh. industri lokomotif adalah:

• Aditya Birla Group (India) - kira-kira 15% daripada pasaran.
• Cabot Corporation (Amerika Syarikat) - 14% daripada pasaran.
• Orion Engineered Carbons (Luxembourg) - 9%.

Pengeluar terbesar karbon Rusia:

• Ltd "Omsktehuglerod" - 40% daripada pasaran Rusia. Tumbuh-tumbuhan di Omsk, Volgograd, Mogilev.
• OAO "Yaroslavl karbon teknikal" - 32%.
• JSC "Nizhnekamsktekhuglerod" - 17%.