增加炭黑造粒粒子密度的材料配方及炭黑造粒方法与流程

1.本发明涉及炭黑生产技术领域，具体是一种增加炭黑造粒粒子密度的材料配方及炭黑造粒方法。


背景技术：

2.炉法炭黑就是将气态烃、液态烃或其混合物作为原料，供以适量的空气，在反应炉内形成密闭的湍流系统，将一部分原料烃和空气燃烧产生高温，使另一部分裂解产生炭黑。炭黑是烃类在严格控制的工艺条件下经气相不完全燃烧或热解而成的黑色粉末状物质，其主要成分是元素碳，并含有少量氧、氢、硫等。炭黑粒子近似球形，粒径10
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500μm。炭黑产品用在橡胶加工中，通过混炼加入橡胶中作补强剂和填料。
3.通常的炉法炭黑在炭黑反应炉内反应生成的炭黑为粉状炭黑，粉状炭黑再经过一系列的管道输送、布袋收集箱体、粉碎、造粒、干燥、提升、储存、包装成为成品炭黑。在上述工序过程中，由于初收集的粉状炭黑密度只有30
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80kg/m3，容易飞扬，污染环境，因此采用造粒工序将粉状炭黑加工成粒状炭黑，常规的造粒工序制成的炭黑粒子密度低，容易破碎，粒子炭黑进行成品包装时，必需采用容积较大的包装袋，同时消耗水量和电量也大。


技术实现要素：

4.本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种增加炭黑造粒粒子密度的材料配方及炭黑造粒方法，制备而成的粒状炭黑密度高，节约炭黑造粒过程的耗水量和耗电量，有效提高了产品质量和节约资源和能源。
5.本发明提供了增加炭黑造粒粒子密度的材料配方，将粉状炭黑储罐下料量作为基准，包括硼酸0.8％
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1.5％，去离子水8.0％
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15％，其中，硼酸：硼酸含量＞99.6％，氯化物＜0.01％；去离子水：电导率≤10μs/cm。
6.本发明还提供了增加炭黑造粒粒子密度的材料的添加装置，包括依次连接的混合罐、第一排液阀、储液罐、第二排液阀、输液泵、控制阀组、粉状炭黑搅拌罐和常规造粒机；所述的粉状炭黑搅拌罐设置有粉状炭黑进料口和炭黑混合物出料口，炭黑混合物出料口与炭黑造粒机相连。
7.进一步改进，所述的第二排液阀与输液泵之间设置有金属滤网过滤器。
8.进一步改进，所述的控制阀组包括依次连接的流量计、自动流量调节阀、混合液出料口，其中流量计与输液泵相连，混合液出料口与粉状炭黑搅拌罐相连；
9.进一步改进，所述的混合罐内壁设置有计量线，液面位于计量线时混合罐内混合液质量为1000kg。
10.进一步改进，所述的储液罐的容积至少是混合罐容积的1.2倍。
11.进一步改进，所述的金属滤网过滤器的滤网孔径大于等于500目。
12.进一步改进，所述的混合罐内设置有混合罐搅拌机，所述的粉状炭黑搅拌罐内设置有粉状炭黑搅拌机。
13.本发明还提供了增加炭黑造粒粒子密度的材料的制备方法，包括以下步骤：
14.1)开启去离子水阀门将去离子水加入混合罐的规定计量位置，同时将称量好的硼酸倒入混合罐；
15.2)启动混合罐搅拌机,搅拌1小时后开启第一排液阀将配置完成的混合液全部放入储液罐，要求储液罐的容积至少是混合罐容积的1.2倍；
16.3)开启第二排液阀,混合液进入输液泵；
17.4)启动输液泵，在常规的炭黑生产dcs控制系统中，将炭黑粉状储罐下料量作为基准，按照材料配方:硼酸0.08％
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0.15％，去离子水8.0％
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15.0％进行自动调节混合液的流量；
18.5)开启粉状炭黑进料口，启动粉状炭黑搅拌机，粉状炭黑与混合液在粉状炭黑搅拌罐内进行搅拌。
19.6)粉状炭黑搅拌罐内经过搅拌后的炭黑混合物，通过炭黑混合物出料口进入常规的炭黑造粒机。
20.本发明有益效果在于：在炭黑造粒工序过程中添加一定比例的硼酸和去离子水，制备而成的粒状炭黑密度高，不容易破碎，有效提高了产品质量和节约资源及能源。
附图说明
21.图1为本发明采用的增加炭黑造粒粒子密度的材料的添加装置结构示意图。
具体实施方式
22.下面结合附图对本发明作进一步说明。
23.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
24.本发明提供了增加炭黑造粒粒子密度的材料配方，将粉状炭黑储罐下料量作为基准，包括硼酸0.8％
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1.5％，去离子水8.0％
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15％；其中，硼酸：硼酸含量＞99.6％，氯化物＜0.01％；去离子水：电导率≤10μs/cm。
25.本发明还提供了增加炭黑造粒粒子密度的材料的添加装置，结构如图1所示，包括依次连接的混合罐4、第一排液阀5、储液罐6、第二排液阀7、输液泵9、控制阀组、粉状炭黑搅拌罐13和常规造粒机17；所述的粉状炭黑搅拌罐13设置有粉状炭黑进料口14和炭黑混合物出料口16，炭黑混合物出料口16与炭黑造粒机17相连。
26.进一步改进，所述的第二排液阀7与输液泵9之间设置有金属滤网过滤器8。
27.进一步改进，所述的控制阀组包括依次连接的流量计10、自动流量调节阀11、混合液出料口12，其中流量计10与输液泵9相连，混合液出料口12与粉状炭黑搅拌罐13相连；
28.进一步改进，所述的混合罐内壁设置有计量线2，液面位于计量线时混合罐内混合液质量为1000kg。
29.进一步改进，所述的储液罐的容积至少是混合罐容积的1.2倍。
30.进一步改进，所述的金属滤网过滤器的滤网孔径大于等于500目。
31.进一步改进，所述的混合罐4内设置有混合罐搅拌机3，所述的粉状炭黑搅拌罐13内设置有粉状炭黑搅拌机15。
32.本发明还提供了增加炭黑造粒粒子密度的材料的制备方法，包括以下步骤：
33.1)开启去离子水阀门1，将去离子水加入混合罐4的规定计量位置2，同时将称量好的硼酸倒入混合罐4；
34.2)启动混合罐搅拌机3,搅拌1小时后开启第一排液阀5将配置完成的混合液全部放入储液罐6，要求储液罐的容积至少是混合罐容积的1.2倍；
35.3)开启第二排液阀7,混合液进入输液泵9；
36.4)启动输液泵9，在常规的炭黑生产dcs控制系统中，将炭黑粉状储罐下料量作为基准，按照材料配方:硼酸0.08％
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0.15％，去离子水8.0％
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15.0％进行自动调节混合液的流量；
37.5)开启粉状炭黑进料口14，启动粉状炭黑搅拌机15，粉状炭黑与混合液在粉状炭黑搅拌罐13内进行搅拌。
38.6)粉状炭黑搅拌罐13内经过搅拌后的炭黑混合物，通过炭黑混合物出料口16进入常规的炭黑造粒机17。
39.本发明通过若干具体配比的实施例进行实验，与原本的炭黑生产工艺进行对比，得到三个实施例，结果如下：
40.41.[0042][0043]
本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种增加炭黑造粒粒子密度的材料配方，其特征在于：将炭黑反应炉的炭黑生成量作为基准，包括硼酸0.08%
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0.15%，去离子水8.0%
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15.0%；其中，硼酸：硼酸含量＞99.6%，氯化物＜0.01%；去离子水：电导率≤10μs/cm。2.一种炭黑造粒方法，其特征在于包括以下步骤：1）开启去离子水阀门将去离子水加入混合罐的规定计量位置，同时将称量好的硼酸倒入混合罐；2）启动混合罐搅拌机,搅拌1小时后开启第一排液阀将配置完成的混合液全部放入储液罐，要求储液罐的容积至少是混合罐容积的1.2倍；3）开启第二排液阀,混合液进入输液泵；4）启动输液泵，在常规的炭黑生产dcs控制系统中，将炭黑粉状储罐下料量作为基准，按照材料配方:硼酸0.08%
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0.15%，去离子水8.0%
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15.0%进行自动调节混合液的流量；5）开启粉状炭黑进料口，启动粉状炭黑搅拌机，粉状炭黑与混合液在粉状炭黑搅拌罐内进行搅拌；6）粉状炭黑搅拌罐内经过搅拌后的炭黑混合物，通过炭黑混合物出料口进入常规的炭黑造粒机。

技术总结
本发明提供了一种增加炭黑造粒粒子密度的材料配方及炭黑造粒方法，在炭黑造粒过程中，加入一种新型配方，将炭黑反应炉的炭黑生成量作为基准，该配方包括硼酸0.08%


技术研发人员：邵菁 汤国军 张晓明 徐全良 吕春芳 谈建军
受保护的技术使用者：无锡双诚炭黑科技股份有限公司
技术研发日：2021.07.14
技术公布日：2021/11/23