[发明专利]一种应用于皮革色浆的色素炭黑的生产方法

说明书

本发明涉及色素炭黑的工艺领域，公开了一种应用于皮革色浆的色素炭黑的生产方法。本发明以天然气作为燃料，蒽油作为原料，氢氧化钾作为添加剂，天然气与通过高温空气预热器加热后的热空气在燃烧室内完全燃烧生成高温燃余气，添加剂与原料油在混合器中充分混合后通过原料油枪喷入高温燃余气中，在高温燃余气提供的热动能的作用下，原料油裂解生成炭黑，再在水平急冷段用除盐水喷入高温烟气中（汽化）直接降温终止炭黑生成反应（主反应），在垂直急冷段喷入中压蒸汽对炭黑粒子进行活化反应（副反应），通过本发明方法得到的炭黑具有纯净度高、黑度好、遮盖力强、与同系列产品相比易于分散等特点。

技术领域

本发明属于色素炭黑的工艺领域，更具体涉及一种应用于皮革色浆的色素炭黑的生产方法。

背景技术

目前，在油炉法色素炭黑方面，通过改性处理，为油墨、涂料行业研发了一系列易分散炭黑新品种，已经推广应用。但是在高档色素炭黑品种方面，不论在生产技术、装备水平、节能和环保等方面，仍和国外有较大差距。高品质的色素炭黑在我国产量少，质量不稳定。虽然国内有些炭黑企业已经开始向特殊用炭黑行业倾斜，但在此背景下，炭黑企业必须要研发新产品，顺应市场和客户要求，提高产品的附加价值和向特种炭黑发展，应用于可以与人体接触的工业产品合成革。在研发过程中，影响色素炭黑的因素多，比如原料油、风速、炉内温度、反应段长度、冷却温度和时间等等，现有情况下，研发色素炭黑难度大，成本高；目前，色素炭黑产品质量参差不齐，制备工艺技术和质量要求还不完善。例如公开号为CN101358042 A 公开的一种色素炭黑产品及其生产工艺，将煤焦油作为燃料油，以碳酸钾作为添加剂，经粉碎机，造粒机后得到产品。在实际生产时，生产出来的色素炭黑不纯物含量高，生产过程中容易产生杂质，325目筛余物含量高，重金属含量高，由于皮革色浆用炭黑要求纯净度高，黑度指标要求高，比表面积和活性高的炭黑，例如公开号为CN106947299A公开的一种不纯物含量低的色素炭黑生产系统及其生产工艺，在生产工艺中，原料油预先经过4道油过滤装置，添加剂配混前用水预溶解，急冷水需经净化处理后使用，降低了非炭质不纯物的含量，炭黑经过超细粉碎机，降低了325目筛余物的含量，增加了色素炭黑的纯度，实践发现，在实际生产时，生产出来的色素炭黑分散性不稳定，影响产品黑度和遮盖力，产品质量也不稳定。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种应用于皮革色浆的色素炭黑的生产方法，以天然气作为燃料，蒽油作为原料，氢氧化钾作为添加剂,天然气与热空气在燃烧室内完全燃烧生成高温燃余气，添加剂与原料油在混合器中充分混合，原料油经雾化后通过原料油枪喷入燃烧的火焰中，在高温燃余气提供的热动能的作用下，原料油裂解生成炭黑；在水平急冷段用除盐水喷入高温烟气中（汽化）直接降温终止炭黑生成反应（主反应），在垂直急冷段喷入中压蒸汽对炭黑粒子进行活化反应（副反应）；到此时，本发明的色素炭黑反应过程完成。含色素炭黑的烟气依次经过高温空气预热器，低温空气预热器，再由旋风分离器和收集袋滤器进行炭黑和尾气的分离，分离后的尾气利用尾气加压风机送至尾气电站用于发电；收集的炭黑经过磁选、分级式风选机，超微粉碎，粉料收集袋滤器，制成色素炭黑产品，该炭黑产品属于色素炭黑，具有纯净度高、黑度好、遮盖力强、与同系列产品相比易于分散等特点，而且原料合理，对现有企业中的炭黑反应炉不需要进行大调整，避免了生产装置改造增加企业成本。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种应用于皮革色浆的色素炭黑的生产方法，包括以下步骤：

1）将燃料和预热后的热空气A在燃烧室内充分燃烧，燃烧后的热烟气高速流过反应炉喉口段；

2）将原料油和氢氧化钾溶液在混合器中充分混合后喷入反应炉喉口段，在反应段内裂解反应生成炭黑烟气；

3）使炭黑烟气依次经过650℃高温空气预热器、350℃低温空气预热器；

4）经降温后的炭黑烟气中大约80%的炭黑经过旋风分离器被收集，约20%的炭黑烟气经过主袋收集前的温度调控段进入收集袋滤器进行炭黑和尾气的分离，将进入收集袋滤器的炭黑烟气温度控制在260℃±10℃；