Uhlík technický, jej príprava

Carbon (GOST 7885-86) - druh priemyselných karbónových produktov, ktoré sa používajú predovšetkým pri výrobe kaučuku ako plnivo posilnením jeho užitočné úžitkovými vlastnosťami.Na rozdiel od koksu a stúpanie je takmer sadze vzhľad podobá.

Rozsah

Približne 70% sadzí používaných na výrobu pneumatík, 20% - na výrobu gumových výrobkov.Tiež, technický uhlík sa používa pri výrobe náterových hmôt a dodávka tlačových farieb, kde slúži ako čierny pigment.

Ďalšia oblasť použitia - výroba plastov a plášťa kábla.Tu je produkt sa pridáva ako plnivo a prepožičiavajú zvláštne vlastnosti produktov.V malých množstvách sa sadze používajú v iných priemyselných odvetviach.

Feature

Carbon - produkt procesu zahŕňajúceho najnovšie inžinierstva a kontrolné metódy.Vďaka svojej čistote a presne definovaný súbor fyzikálnych a chemických vlastností, to nemá nič spoločné s sadzí vyrobeného ako vedľajší produkt kontaminovanej zo spaľovania uhlia a ropy, alebo neregulovaných spaľovacích motorov.Podľa všeobecne prijímaného medzinárodnej klasifikácie sadzí určeného Carbon Black (čierna uhlík preložené z angličtiny), sadze v anglickom jazyku - sadze.To znamená, že tieto pojmy sú v súčasnej dobe žiadny spôsob, ako mix.

zosilnenie účinku vyplnením guma sadze bola pre vývoj gumárenského priemyslu nie sú menej dôležité ako objavu vulkanizácie kaučuku so sírou.V kaučukovej zmesi veľkého množstva oxidu zložiek hmotnostných na druhom mieste kaučuku.Účinok kvalitatívnych vlastností sadzí do kaučuku, oveľa viac než indikátorov kvality hlavné zložky - kaučuk.

výstužné vlastnosti

zlepšenie fyzikálnych vlastností materiálu zavedením plniva s názvom zosilnenie (výstuž), a tieto plnidlá sú nazývané zosilňovače (sadze, zrazený oxid kremičitý).Medzi skutočne jedinečné vlastnosti zosilňovačov má technický uhlík.Ešte predtým, než vytvrdnutí komunikuje s kaučukom, a zmes sa nemôžu byť úplne oddelené do sadzí a kaučuku s rozpúšťadlami.

kaučuk sila odvodzujú z hlavných elastomérov: pevnosť

V tabuľke sú uvedené vlastnosti vulkanizantu získaných z rôznych typov gumy bez náplne, a naplnený sadzí.Z týchto dát je možné vidieť, ako je obsah uhlíka má výrazný vplyv na na indexe kaučuk pevnosti v ťahu.Mimochodom, iné prášky častíc používané v kaučukových zmesiach pre dodanie požadovanej farby alebo zmes lacnejšie - krieda, kaolín, mastenec, oxid železa, a ostatní nemajú výstužné vlastnosti.

štruktúra

Net prírodného uhlíka - diamant a tuha.Majú kryštálovú štruktúru výrazne líši jedna od druhej.X-ray difrakcie nájdených podobnosti v štruktúre prírodného grafitu a umelého materiálu sadzí.Atómy uhlíka v grafitu tvorí veľké vrstvy kondenzovaných aromatických vyzváňacie systémov, s meziatomových vzdialenosti 0,142 nm.Tieto grafitové vrstvy kondenzovaných aromatických systémov, sa nazýva bazálnej roviny.Vzdialenosť medzi rovinami je v pravom slova zmysle a 0335 nm.Všetky vrstvy sú usporiadané paralelne k sebe navzájom.Hustota grafitu je 2,26 g / cm3.

Na rozdiel od grafitu, ktorý má trojrozmerné usporiadanie, technický uhlík je charakterizovaná iba dvojrozmerné usporiadanie.Skladá sa z dobre rozvinuté grafitovými rovinách usporiadaných približne rovnobežne voči sebe, ale offset vzhľadom k susednými vrstvami - to znamená, že náhodne orientovaných lietadlo s prihliadnutím na normálnu.

formoval štruktúru z grafitu v porovnaní s úhľadne naskladané balíčkom kariet, a štruktúre sadzí s balíčkom kariet, v ktorom sú karty posunuté.To mezirovinné vzdialenosti väčšej, než je z grafitu a 0,350-0,365 nm.Preto je hustota nižšia ako hustota sadzí a grafitu je v rozmedzí 1,76-1,9 g / cm3, v závislosti na triede (zvyčajne 1,8 g / cm3).

sfarbenie pigment (farbenie) sadze používané pri výrobe tlačových farieb, lakov, plastických hmôt, vlákien, papiera a stavebných hmôt.Sú rozdelené do:

• vysokookrashivayuschy sadzí (NA);
• sredneokrashivayuschy (MS);
• normalnookrashivayuschy (RC);
• nizkookrashivayuschy (LC).

tretie písmeno označuje spôsobu výroby - pece (F) alebo kanál (C).Príklad označenia: HCF - vysokookrashivayuschy pec sadze (Hiqh Colour Furnace).

sfarbenie energie tohto produktu súvisiace s veľkosťou jeho častíc.V závislosti na veľkosti ich uhlíka technickej rozdelené do skupín:

Klasifikácia

sadze na gumu v stupnizvyšujúce účinok sa delia na:

• Vysokousilivayuschy (behúňa, firmy).To za predpokladu, vysokú pevnosť a odolnosť proti oteru.Veľkosť častíc malé (18-30 nm).Používa sa v dopravných pásov, behúne pneumatík.
• Poluusilivayuschy (wireframe, mäkké).Priemerná veľkosť častíc (40 až 60 nm).Aplikujte v rôznych priemyselných gumových výrobkov, jatočných tiel pneumatík.
• Nizkousilivayuschy.Veľkosť častíc veľký (viac ako 60 nm).Sektore výroby pneumatík používa obmedzený.To poskytuje potrebnú pevnosť pri zachovaní vysokej pružnosť gumových výrobkov.

kompletný klasifikácia je uvedený sadzí v ASTM D1765-03 prijala všetkých svetových výrobcov produktu a jeho spotrebiteľov.To klasifikácie, zvlášť, je vedený na rade merného povrchu častíc:

Výroba uhlíka

sú tri technológiu priemyselné sadze, ktoré sa používajú v cyklenedokonalé spaľovanie uhľovodíkov:

• pece;
• kanál;
• trubice;
• plasma.

tiež termálne metóda, pri ktorej vysoká teplota rozkladu zemného plynu alebo acetylénu.

početné značky produkované rôznymi technológiami, majú rôzne vlastnosti.

Technológia

teoreticky možné na výrobu sadzí podľa všetkých týchto metód je však viac ako 96% z vyrobeného výrobku sa metóda, pec z kvapalných surovín.Táto metóda umožňuje získať celý rad značiek sadzí so špecifickou sadou vlastností.Napríklad, Omsk Carbon Black Plant touto technológiou produkuje viac ako 20 tried kvality sadzí.

General technológie.Linkované reaktora vysokoogneupornymi materiály dodávaný zemný plyn a zahrieva na teplotu 800 ° C vzduchu.Spaľovaním zemného plynu pre výrobu produktov z dokonalého spaľovania s teplotou 1820-1900 ° C, ktorá obsahuje určité množstvo voľného kyslíka.Vo vysokej teploty produkty úplné spálenie na kvapalné uhľovodíkové suroviny sa vstrekuje, starostlivo už zmiešané a zahrievané na 200-300 ° CPyrolýza suroviny prebieha pri prísne kontrolovanou teplotou, ktoré v závislosti na stupni sadzí vyrobených má rôzne hodnoty od 1400 do 1750 ° C,

V určitej vzdialenosti od prívodného tepelnú a oxidačné reakcie sa zastaví vstrekovanie vody.Výsledné pyrolýzny plyny a sadze reakcie vstúpiť do predhrievača vzduchu, v ktorej sa dávajú časť svojho tepla do vzduchu, používané v tomto procese, je teplota reakčnej zmesi je znížená uglerodogazovoy od 950-1000 ° C do 500-600 ° C,

Po ochladení na 260-280 ° C, dodatočným vstrekovaním vody zmesi sadzí a plynov, je smerovaný do rukávových, kde sa sadze oddelí od plynu a vstupuje do násypky filtra.Vyhradené technické uhlíkový filter zo zásobníka cez dopravu plynovodu je dodávaná fanúšikmi (dúchadla) do granulátu.Výrobcovia

karbónového

svetovej produkcii sadzí presahuje 10 miliónov ton.Taká veľká dopyt po výrobku je predovšetkým vďaka svojim unikátnym vlastnostiam výstužných.Lokomotívy priemysly sú:

• Aditya Birla Group (India) - asi 15% trhu.
• Cabot Corporation (USA) - 14% trhu.
• Orion Engineered Uhlíky (Luxembursko) - 9%.

najväčších ruských producentov uhlia:

• Ltd. "Omsktehuglerod" - 40% na ruskom trhu.Rastliny v Omsku, Volgograd, Mogilev.
• OAO "Jaroslavľ technický uhlík" - 32%.
• o "Nizhnekamsktekhuglerod" - 17%.