- •Диссертация
- •1. Введение
- •2. Литературный обзор.
- •2.1. Строение и свойства технического углерода.
- •2.1.1. Строение и механизм образования технического углерода [2,3].
- •Рентгеноструктурный анализ.
- •Электронная микроскопия.
- •2.1.2. Свойства технического углерода и методы их анализа [7]. Дисперсность
- •Пористость
- •Структурность.
- •2.1.3 Адсорбционные свойства. Методы исследования.
- •2.1.4. Метод комплексного анализа саж (метод ''КомпАс'').
- •2.1.5. Метод дериватографии [41].
- •2.2. Способы получения саж [7,42].
- •2.2.1 Получение печной сажи
- •2.2.2. Получение Канальной сажи [3].
- •2.2.3. Получение термической сажи [7].
- •2.2.4 Получение ацетиленовой сажи [7].
- •3. Экспериментальная часть
- •3.1. Постановка задачи исследования.
- •3.2. Характеристика объектов исследования.
- •3.3. Методика проведения исследования и описание лабораторной установки.
- •3.4. Полученные результаты и их обсуждение.
- •Однако следует заметить, что более интенсивное окисление наблюдается у печной сажи. Это закономерность подтверждается также при проведении опыта в изотермических условиях. (рис. 3.6)
- •4. Выводы.
- •Список литературы
2.2. Способы получения саж [7,42].
Существует на данный момент несколько способов производства технического углерода , существенно различающихся по технологии и качеству получаемого продукта. Промышленные способы производства саж основаны на разложении углеводородов под действием высокой температуры. Образование сажи в одних случаях происходит в пламени горящего сырья при ограниченном доступе воздуха, в других - при термическом разложении сырья без доступа воздуха. Некоторые виды сажи получают, извлекая ее из продуктов синтеза различных углеводородов, например, при синтезе ацетилена из метана. Каждый из этих способов получения технического углерода. имеет ряд разновидностей. Наиболее важным является печной, канальный и термический процессы
2.2.1 Получение печной сажи
Печной способ производства получения саж является наиболее распространенным, и в настоящее время до 80% саж вырабатывается этим способом. Печи, в которых происходит процесс образования сажи, могут работать на газовом или жидком топливе, а также на смесевых топливах. Сырье вводится в нагревательную камеру, в которой находятся продукты сгорания газообразного или жидкого топлива. Под действием высоких температур оно разлагается, образуя частички термического углерода. Последующая обработка включает охлаждение саже–газовой смеси водой, отделение частичек сажи от газообразных продуктов и сбор их. Физические и химические свойства сажи, полученной таким непрерывным методом, зависит от исходного сырья, скорости впрыскивания, температуры печи и ее конструкции. Изменяя эти параметры, можно достаточно точно контролировать размер частиц и структурность саж. Большая часть изготовителей выпускают технический углерод в виде гранул, таблеток или в виде порошка.
На отечественных и зарубежных сажевых заводах применяют разнообразные конструкции реакторов и печей. Более прогрессивными конструкциями считают такие, в которых для получения тепла, необходимого для разложения сырья, используется постороннее горючее.
Этот способ более экономичен; он позволяет получать различные сажи путем регулирования температуры в зоне сажеобразования за счет изменения количества подаваемого воздуха или количества сжигаемого горючего. В тех печах, где необходимую температуру процесса создают сжиганием части сырья, выход сажи ниже. Температуру процесса в таких печах можно регулировать только в сравнительно узких пределах.
Производство сажи печным способом имеет следующие преимущества:
возможность получения саж с разнообразными технологическими свойствами. Так, печным способом можно получать высокодисперсную сажу с удельной поверхностью до 140 м2/г и низкодисперсную с удельной поверхностью 16 м2/г;
высокий выход саж, вследствии чего себестоимость печных саж, как правило, ниже себестоимости саж, полученных другими способами;
легкость управления процессом сажеобразования, что позволяет получать сажи с заранее заданными свойствами.
Применяется несколько технологических схем производства сажи печным способом. Они различаются способами подготовки сырья, конструкциями реакторов, способами охлаждения смеси сажи и газа, а также способами извлечения технического углерода из газов.
Наиболее часто используемой является технологическая схема с применением цилиндрических реакторов, и улавливанием сажи электрофильтрами, циклонами и пенными аппаратами.