Page 50 - 《橡塑技术与装备》2021年6期（3月下半月 塑料）

橡塑技术与装备（塑料） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (PLASTICS)

使炭黑在橡胶中分散均匀。 （2） 以 7 000 kg/h 流 量的 原料 油 在反 应 炉段 内
（3）双相炭黑中硅格粉重量含量控制为 1 600 ℃以上高温燃烧气流混合，使原油充分裂解成
10%~50%。根据轮胎应用需求指标，橡胶滚阻炭黑 炭黑原生粒子。
中硅格粉重量含量指标为 17±3%。双相炭黑生产工 （3）由射流系统混合的 15% 浓度的硅格粉和工艺
艺，其特征在于硅格粉和工艺水悬浊液中硅格粉浓度 水悬浊液以 5 000 kg/h 喷入炭黑反应炉，炭黑与硅格
15%~25%。 粉在高温下反应生成硅碳结构，通过聚集形成硅碳聚
集体。
2 化学结合机理 （4）炭黑烟气经过主袋滤器收集分离出的尾气用
结合后的滚阻炭黑表面继承了硅格粉表面的羟基 于尾气炉供热及锅炉发电，炭黑经造粒干燥后储存。
结构（除与炭黑表面官能团反应后的羟基），邻位羟基 实施案例 2
形成内氢键，孤立羟基与双重羟基与橡胶分子中的羟 （1）原油配方上选用低水分（水分含量≤ 2.0%）
基等极性基团形成外氢键，在橡胶内部形成聚合物分 的煤焦油作为双相炭黑的原料油 ；
子链贯穿橡胶高分子链网络，从而赋予了材料优越的 （2）以 7 000 kg/h 流量原料油在反应炉段内
综合性能。 1 600 ℃以上高温燃烧气流混合，使原油充分裂解成
本发明中的使用的硅格粉材料化学结构如下所示 炭黑原生粒子 ；
（1）： （3）由射流系统混合的 20% 浓度的硅格粉和工艺
水悬浊液以 5 000 kg/h 喷入炭黑反应炉，炭黑与硅格
粉在高温下反应生成硅碳结构，通过聚集形成硅碳聚
集体。
（4）炭黑烟气经过主袋滤器收集分离出的尾气用
于尾气炉供热及锅炉发电，炭黑经造粒干燥后储存。
实施案例 3
（1）原油配方上选用低水分（水分含量≤ 2.0%）
的煤焦油作为双相炭黑的原料油 ；
（2） 以 7 000 kg/h 流 量的 原料 油 在反 应炉 段 内
邻位羟基结构示意图 双重羟基结构示意图
1 600 ℃以上高温燃烧气流混合，使原油充分裂解成
炭黑原生粒子 ；
炭黑生成反应中加入硅格粉材料，与炭黑粒子化
学结合，其反应式如下（2）： （3）由射流系统混合的 25% 浓度的硅格粉和工艺
（2）nC+mSi(OH)→mSiC n / m (OH) 水悬浊液以 5 000 kg/h 喷入炭黑反应炉，炭黑与硅格
粉在高温下反应生成硅碳结构，通过聚集形成硅碳聚
集体。
（4）炭黑烟气经过主袋滤器收集分离出的尾气用
于尾气炉供热及锅炉发电，炭黑经造粒干燥后储存。
验证结果 ：
以 SX71 炭黑为例，实验检测结果见表 1。
3 实际效果验证 ： 表 1 实验结果
以下通过具体实施方式进一步对双相炭黑内容进 项目 实施案例一 实施案例二 实施案例三
行阐述。年产 3 万 t 炭黑生产线采用本装置生产双相 配置浓度 15% 20% 25%
-1
硅格粉悬浊液 /(kg . h ) 5 000 5 000 5 000
炭黑 SX 系列。 原油量 /(kg . h ) 7 000 7 000 7 000
-1
-1
实施案例 1 炭黑产生量 /(t . h ) 4.6 4.6 4.6
-1
吸碘值 /(g . kg ) 72 65 62
3
-5
-1
（1）原油配方上选用低水分（水分含量≤ 2.0%） 吸油值 /(10 m kg ) 98 93 90
双相炭黑中硅格粉含量 12.1% 15.6% 18.7%
的煤焦油作为双相炭黑的原料油。
注①由于硅格粉含有大量极性基团，具有较高的亲水性，能够
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