乙炔炭黑的形成和工艺

乙炔炭黑（或称乙炔黑），正如其名称那样，是由乙炔为原料制成的炭黑。乙炔炭黑 曾有下述三种已工业化的制造方法。 不完全燃烧法是一种类似于天然气槽法炭黑的制造方法。因炭黑收率很低，表 面含氧基团多，其导电性能不好，现在一般不采用。 爆炸法将乙炔气压缩到0，在高温火花下引发、导致强烈的爆炸反应，使 乙炔裂解为炭黑。因难于控制，设备和操作较复杂，已很少采用。 热裂法在预热过的裂解炉中，导入乙炔气，隔绝空气热裂分解，生成乙炔炭黑。由于乙炔裂解是放热反应，故此过程可以继续进行，乙炔热裂解技术1年在加拿大开 始实现工业化。由于热裂解法收率高，设备简单，工艺操作容易，所以被广泛采用。

热裂法乙炔炭黑生产过程由乙炔气制备工序、乙炔裂解、炭黑收集、压缩和包装工序 和制氮设施等组成。 工业制取乙炔，有电石法（分湿式和干式）、甲烷裂解法和烃类裂解法等，等离子法正 在研究之中。其中电石法制乙炔，具有产品纯度高，工艺流程短，易操作等优点。目前国 内乙炔炭黑工厂均采用湿式电石法制取乙炔气。 将电石加入乙炔发生器中，与水反应即得乙炔气。其反应如下： 2023452432（054）36789: 即纯电石，理论需水，生成,（8）乙炔气，熟石灰， 放出，6的热量。 水量不足，电石分解可能使反应区的温度上升很高。如温度超过=，由发生下述 反应： 20232（054）243205 反应生成的氧化钙在电石块上形成密实的外皮，致使电石块淤积并产生剧烈的过热 现象。过热温度可达=，这时乙炔气有可能燃烧，乙炔空气混合气也就会随 ·,· 188 第二编碳素与碳素制品配方创新设计 即爆炸，所以这种过热现象是危险的。故在乙炔气的制备中要充分保证水的用量。 从乙炔发生器出来的乙炔气，绝对压力为。乙炔气经冷却、洗涤净化、汽水 分离进入气柜供乙炔炭黑生产用。热裂法乙炔炭黑的工艺流程如图所示。 图乙炔炭黑生产工艺流程 -裂解炉；-螺旋输送机；-研磨机；,-风机；-旋风分离器； -螺旋输送机；-螺旋压缩机；-水环式真空泵； -气、水分离器；-脉冲袋滤器；-风机 来自乙炔气柜的乙炔气，经阻火器、水封、孔板流量计，由乙炔气嘴进入裂解炉中。 隔绝空气裂解生成乙炔炭黑和氢气。在裂解炉倒锥上部引进由后部返回的低温富氢尾 气，截焰冷却，终止炭黑反应。炭黑和氢气由炉底排出，经带水夹套的螺旋输送机边输送 边冷却，经两级螺旋输送机后，炭黑进入研磨机，磨碎粗粒，除去焦块。由输送风机经除 渣器送入串联的两级旋风分离器，捕集下的炭黑经各自的贮斗，由气密阀排出。由二级 旋风分离器蜗壳排出的富氢尾气经脉冲袋滤器进一步捕集炭黑后，一部分经氢气回流管 返回裂解炉；其余部分送至燃烧或其他综合利用装置，也有的工厂直接排放。 由两级旋风分离器气密阀和脉冲袋滤器气密阀排出的炭黑经螺旋输送机，进入螺旋压缩 机压缩，然后以每袋0包装成产品。由螺旋压缩机抽出的气体经水环真空泵排入大气。 炭黑在螺旋压缩机中，脱掉炭黑中的空气并进行压缩，以达到1或1的压缩品即为终产品。如压缩前的粉状乙炔炭黑的视比容为2,3450，1压缩品为粉状炭黑视比容的5，即23450；1压缩品为1压缩品视比容的5，即 23450。