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炭黑氧化工藝

點擊次數：611 更新時間：2025-04-25

　　色素炭黑是用于油墨、涂料、塑料等行業的重要黑色顏料，隨著這些行業的發展，對色素炭黑的分散性、流動性等應用性能要求也在不斷提高，炭黑經過氧化處理后，在炭黑的表面上會引入含氧關能團，使表面活性化，從而改善色素炭黑的分散性于流動特性。

　　臭氧是一種強氧化劑，而臭氧氧化炭黑是炭黑氣相化處理的典型代表。臭氧在一定條件下對炭黑氧化處理后，會使炭黑的結構降低，表面揮發分含量增高，流動性增加，氧化后的炭黑在涂料和油墨的性能，如粘度、分散性、流動性等均得到改善。

　　在炭黑臭氧氧化處理的整個工藝中，臭氧發生器系統與臭氧反應裝置是關鍵設備，炭黑的臭氧氧化是在臭氧反應器中進行的，生產過程中連續工作，而規模化的生產一般為連續工作狀態。在炭黑氧化處理的過程中需要控制的因素有臭氧產量和臭氧濃度，接觸方式，反應時間，反應溫度等幾個方面。

　　臭氧氧化炭黑的處理工藝

　　臭氧對炭黑進行氧化處理應根據處理量的多少，立徑的大小，以及處理的技術要求等方面采用不同的處理工藝。

　　一種是靜態反應(法固定床氧化法),它是將炭黑裝入反應器后再通入臭氧，同時攪拌炭黑，反應一段時間后達到處理要求，此方法適合處理量小，處理質量要求較高的情況。

　　第二種時動態反應法(流化床氧化法)，它是將粒狀或粉末狀炭黑以一定的流量進入反應器，與臭氧進行逆流接觸，完成氧化過程，應充分掌握好反應的時間，以便達到最佳的處理效果。

　　影響臭氧氧化炭黑的因素控制

　　在臭氧氧化炭黑的過程，由于受臭氧量和臭氧濃度，反應時間、反應溫度等方面的影響，因此需要對臭氧氧化炭黑的各個因數加以進行控制，已達到處理效果。

　　在一般情況下，臭氧濃度增大，可以加快氧化過程，使處理時間退縮，但由于臭氧對炭黑的氧化反應是放熱反應，因此在反應過程中，應當注意反應器的溫升不要過高，否則，溫度過高會加快臭氧的分解速度。

　　炭黑的氧化程度與反應時間是成正比的，反應時間越長，炭黑的氧化程度越高，但是，當達到一定程度時，炭黑的流動度就不在提高，因此，可以通過檢測炭黑的流動度來掌握反應時間。

　　反應溫度是臭氧氧化炭黑的另一個因數，溫度提高可以加快反應進程，但同時也加快分解的速度，因此要控制合適的反應溫度。