Τεχνική άνθρακα, η παρασκευή της

Αιθάλη (GOST 7885 με 86) - Τύπος βιομηχανικών προϊόντων άνθρακα, που χρησιμοποιούνται ως επί το πλείστον στο ελαστικό ως υλικό πληρώσεως, ενισχύοντας τις ευεργετικές ιδιότητές επιδόσεων του. Σε αντίθεση με οπτάνθρακα και πίσσα είναι σχεδόν ένα μαύρο άνθρακα στην μοιάζει εμφάνιση.

πεδίο εφαρμογής

Περίπου το 70% της παραγόμενης αιθάλης χρησιμοποιείται για την κατασκευή των ελαστικών, 20% - για την παρασκευή των προϊόντων ελαστικού. Επίσης, Τεχνική άνθρακα χρησιμοποιείται στην κατασκευή βαφής και μελάνια προϊόντων, όπου χρησιμεύει ως μαύρη χρωστική.

Ένα άλλο πεδίο εφαρμογής - η παραγωγή των πλαστικών και ο μανδύας καλωδίου. Εδώ το προϊόν προστίθεται ως πληρωτικό και κάνοντας τα προϊόντα ειδικές ιδιότητες. Σε μικρής κλίμακας μαύρο άνθρακα χρησιμοποιείται σε άλλες βιομηχανίες.

χαρακτηριστικό

Η αιθάλη - προϊόν της διαδικασίας περιλαμβάνει τις τελευταίες τεχνολογίες μηχανικής και των μεθόδων ελέγχου. Λόγω της καθαρότητάς του και ένα αυστηρά καθορισμένο σύνολο των φυσικών και χημικών ιδιοτήτων, δεν έχει τίποτα να κάνει με την αιθάλη που σχηματίζεται ως μολυσμένο υποπροϊόν από τον άνθρακα και το πετρέλαιο, ή τα άναρχη κινητήρες καύσης. Σύμφωνα με τα γενικώς αποδεκτά διεθνή ταξινόμηση της αιθάλης που ορίζεται Carbon Black (μαύρο άνθρακα στη μετάφραση από τα αγγλικά), αιθάλη στα αγγλικά - αιθάλη. Δηλαδή, οι έννοιες αυτές είναι επί του παρόντος σε καμία περίπτωση να συγχέεται.

επίδραση Amplification λόγω αιθάλη συμπληρώθηκε καουτσούκ είχε όχι λιγότερο σημαντική από τις συνθήκες βουλκανισμού καουτσούκ άνοιγμα του θείου για την ανάπτυξη της βιομηχανίας καουτσούκ. Το συνθέσεις ελαστικού άνθρακα ενός μεγάλου αριθμού των συστατικών κατά βάρος κατέχει τη δεύτερη θέση ελαστικού. Η επίδραση των ποιοτικών ιδιοτήτων του μαύρου του άνθρακα για προϊόντα από καουτσούκ σημαντικά μεγαλύτερη από ποιοτική πρωταρχικού συστατικού - καουτσούκ.

ενισχυτικές ιδιότητες

Βελτιωμένες φυσικές ιδιότητες ενός υλικού με την εισαγωγή ενός υλικού πληρώσεως που ονομάζεται οπλισμού (οπλισμού), και τέτοιες ενισχυτές ονομάζονται υλικά πληρώσεως (αιθάλη, καταβυθισμένη σίλικα). Μεταξύ όλων των ενισχυτών πραγματικά μοναδικά χαρακτηριστικά του άνθρακα τεχνικό. Ακόμη και πριν από την σκλήρυνση συνδέεται με το ελαστικό, και το μίγμα δεν μπορούν να διαχωριστούν πλήρως σε αιθάλη και καουτσούκ με διαλύτες.

Αντοχή καουτσούκ, που προέρχονται από τις μεγάλες ελαστομερή:

Ο πίνακας δείχνει τις ιδιότητες των προϊόντων βουλκανισμού που λαμβάνονται από διαφορετικούς τύπους καουτσούκ κενές και γεμίζουν με αιθάλη. Από αυτά τα δεδομένα μπορεί να φανεί πώς η περιεκτικότητα σε άνθρακα επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό από την αντοχή σε εφελκυσμό ελαστικού συστατικού. Με την ευκαιρία, άλλες σκόνες σωματιδίων που χρησιμοποιούνται σε μείγματα καουτσούκ για να μεταδώσει το επιθυμητό χρώμα ή ένα μίγμα cheapening - κιμωλία, καολίνη, τάλκη, οξείδιο του σιδήρου και άλλοι δεν έχουν ενισχυτικές ιδιότητες.

δομή

Καθαρό φυσικό άνθρακα - Αυτό το διαμάντι και γραφίτη. Έχουν κρυσταλλική δομή διαφέρει σημαντικά από το ένα το άλλο. Περίθλαση ακτίνων εγκατεστημένος ομοιότητες στη δομή του φυσικού γραφίτη και το τεχνητό υλικό είναι αιθάλη. άτομα άνθρακα σε μορφή γραφίτη μεγάλα δακτυλιοειδή στρώματα συντηγμένα αρωματικά συστήματα, με μια interatomic απόσταση 0,142 nm. Αυτά τα φύλλα γραφίτη συμπυκνωμένο αρωματικά συστήματα που ονομάζεται βασικοκυτταρικό αεροπλάνα. Η απόσταση μεταξύ των επιπέδων είναι αυστηρά καθορισμένη και είναι 0,335 nm. Όλα τα στρώματα διατάσσονται παράλληλα ως προς την άλλη. πυκνότητα Graphite είναι 2.26 g / ^cm3.

Σε αντίθεση με γραφίτη με τρισδιάστατο παραγγελία, αιθάλη χαρακτηρίζεται από μόνο δύο διαστάσεων κανονικότητα. Αποτελείται από καλά αναπτυγμένη αεροπλάνα γραφίτη, με περίπου παράλληλη διάταξη μεταξύ τους, αλλά μετατοπισμένο σε σχέση με γειτονικές στρώσεις - δηλαδή, τυχαία προσανατολισμένες σε ένα επίπεδο κανονικό σχέση.

Διαμορφωμένο δομή του γραφίτη σε σύγκριση με τακτοποιημένα στοιβάζονται τράπουλα, και το μαύρο δομή άνθρακα με μια τράπουλα στο οποίο μετατοπίζονται οι κάρτες. Είναι πλεγματική απόσταση μεγαλύτερη από εκείνη του γραφίτη και 0,350-0,365 nm. Ως εκ τούτου, η πυκνότητα του μαύρου άνθρακα μικρότερη από εκείνη του γραφίτη και είναι εντός 1,76-1,9 g / cm ^3, ανάλογα με την τάξη (συνήθως 1,8 g / cm ^3).

χρωματισμός

Οι μαύροι χρωστική (χρωστικές) άνθρακα που χρησιμοποιείται στην κατασκευή μελανιών εκτύπωσης, επιχρίσματα, πλαστικά, ίνες, χαρτί και οικοδομικά υλικά. Αυτά ταξινομούνται ως εξής:

• μαύρο vysokookrashivayuschy άνθρακα (SB)?
• sredneokrashivayuschy (MS)?
• normalnookrashivayuschy (RC)?
• nizkookrashivayuschy (LC).

Το τρίτο γράμμα υποδηλώνει μία διεργασία για παραγωγή - ένα φούρνο (F) ή το κανάλι (C). ονομασίες ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ: HCF - vysokookrashivayuschy μαύρο κλιβάνου άνθρακα (Hiqh Color κάμινος).

χρωματισμός προϊόν ικανότητα σχετίζεται με το μέγεθος των σωματιδίων του. Ανάλογα με το μέγεθός τους σε άνθρακα Τεχνική υποδιαιρούνται σε ομάδες:

ταξινόμηση

αιθάλη για καουτσούκ ενισχυτικό αποτέλεσμα του βαθμού χωρίζεται σε:

• Vysokousilivayuschy (πέλμα, στερεό). Υπό την προϋπόθεση αυξημένη αντοχή και αντοχή στην τριβή. Το μέγεθος των σωματιδίων είναι μικρό (18-30 nm). Χρησιμοποιείται σε ιμάντες μεταφοράς, πέλματα των ελαστικών.
• Poluusilivayuschy (wireframe, μαλακό). μέσο μέγεθος σωματιδίου (40-60 nm). Χρησιμοποιείται σε ποικίλα βιομηχανικά προϊόντα από καουτσούκ, τα σφάγια των ελαστικών.
• Nizkousilivayuschy. Το μέγεθος των σωματιδίων είναι μεγάλη (πάνω από 60 nm). Η βιομηχανία ελαστικών χρησιμοποιεί είναι περιορισμένη. Παρέχει την απαραίτητη αντοχή, διατηρώντας παράλληλα ένα υψηλό ελαστικότητα στα προϊόντα από καουτσούκ.

Μια πλήρης ταξινόμηση του μαύρου άνθρακα δίνονται στο πρότυπο ASTM D1765-03, που εγκρίθηκε από όλους τους κατασκευαστές του κόσμου του προϊόντος και των καταναλωτών της. ταξινόμηση Είναι, ιδίως, διεξάγεται σε περιοχή από την ειδική επιφανειακή περιοχή των σωματιδίων:

Παραγωγή άνθρακα

Υπάρχουν τρεις τεχνολογία της βιομηχανικής αιθάλης, η οποία χρησιμοποιείται σε έναν κύκλο της ατελούς καύσης των υδρογονανθράκων:

• φούρνο?
• κανάλι?
• σωλήνα?
• πλάσμα.

Υπάρχει επίσης μια θερμικής μεθόδου στην οποία η αποσύνθεση του φυσικού αερίου ή ακετυλενίου σε υψηλές θερμοκρασίες.

Πολλά σήματα που λαμβάνονται από διάφορες τεχνολογίες έχουν διάφορα χαρακτηριστικά.

τεχνολογία κατασκευής

Θεωρητικά είναι δυνατόν να ληφθεί αιθάλη όλες οι ανωτέρω μέθοδοι, ωστόσο, περισσότερο από το 96% των επεξεργασμένων προϊόν παρασκευάζεται με μια μέθοδο κλιβάνου υγρής τροφής. Η μέθοδος επιτρέπει να ληφθεί μια ποικιλία από μάρκες αιθάλης με ένα συγκεκριμένο σύνολο ιδιοτήτων. Για παράδειγμα, για αιθάλη φυτό Omsk χρησιμοποιούν αυτή την τεχνολογία έγινε περισσότερο από 20 μαύρα σημάδια άνθρακα.

Γενικά η τεχνολογία είναι. Τα επενδεδυμένα αντιδραστήρα υλικά vysokoogneupornymi παρέχονται φυσικού αερίου και θερμάνθηκε στους 800 ° C στον αέρα. Με την καύση φυσικού αερίου που παράγεται πλήρη προϊόντα καύσεως που έχει θερμοκρασία 1820-1900 ° C, που περιέχει μια ορισμένη ποσότητα του ελεύθερου οξυγόνου. Στα προϊόντα υψηλής θερμοκρασίας του πλήρη καύση του υγρού τροφοδοτικού αποθέματος υδρογονανθράκων εγχέεται, προσεκτικά προ-αναμιγνύονται και θερμαίνονται στους 200-300 ° C. Η πυρόλυση της πρώτης ύλης τροφοδοσίας λαμβάνει χώρα σε αυστηρά ελεγχόμενη θερμοκρασία, η οποία, ανάλογα με τη μάρκα του μαύρου άνθρακα που παράγεται έχει διαφορετικές τιμές 1400-1750 ° C.

Σε μία ορισμένη απόσταση από το χώρο τροφοδοσίας θερμοοξειδωτική αντίδραση τερματίζεται με έγχυση νερού. Σχηματίζονται ως αποτέλεσμα των αερίων πυρόλυσης και αιθάλης αντίδρασης έρχεται στο θερμαντήρα αέρα, στην οποία εγκαταλείψουν μέρος της θερμότητάς του στον αέρα που χρησιμοποιείται στη διαδικασία, το μίγμα uglerodogazovoy θερμοκρασία πέφτει από 950-1000 ° C έως 500-600 ° C.

Μετά από ψύξη στους 260-280 ° C με την επιπρόσθετη έγχυση του νερού το μίγμα αιθάλης και αερίων στέλνεται στο φίλτρο σακούλας, όπου αιθάλη διαχωρίζεται από το αέριο και εισέρχεται τη χοάνη φίλτρου. Η διαχωρισμένη αιθάλη από το φίλτρο χοάνη για αγωγό μεταφοράς φυσικού αερίου τροφοδοτείται ανεμιστήρα (φυσητήρες) σε μία μονάδα κοκκοποίησης.

Οι κατασκευαστές αιθάλης

Η παγκόσμια παραγωγή αιθάλης είναι περισσότερο από 10 εκατομμύρια τόνους. Μια τέτοια μεγάλη ζήτηση για το προϊόν οφείλεται κατά κύριο λόγο στη μοναδική ενίσχυση των ιδιοτήτων του. Ατμομηχανές βιομηχανίες είναι οι εξής:

• Aditya Birla Group (Ινδία) - περίπου το 15% της αγοράς.
• Cabot Corporation (ΗΠΑ) - 14% της αγοράς.
• Orion Μηχανική άνθρακες (Λουξεμβούργο) - 9%.

Οι μεγαλύτεροι παραγωγοί άνθρακα της Ρωσίας:

• Ε.Π.Ε. «Omsktehuglerod» - 40% της ρωσικής αγοράς. Φυτά σε Ομσκ, Volgograd, Mogilev.
• OAO "Yaroslavl τεχνικών άνθρακα" - 32%.
• JSC "Nizhnekamsktekhuglerod" - 17%.