- •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
2.2.2. Получение Канальной сажи [3].
Промышленное использование природного газа привело к интенсивному применению канального метода получения сажи. Впервые этот технологический процесс был осуществлен в 60-х гг. 19в. в США. Применяемый в настоящее время способ его получения в принципе остался без существенных изменений, усовершенствована лишь производственная аппаратура.
Сущность процесса заключается в выделении сажи из пламени горящего природного газа на движущуюся над пламенем осадительную поверхность. Введение в пламя холодной поверхности приводит к тому, что рост образующихся в нем частиц сажи и соединение их в цепные структуры прерывается.
Получаемая канальная сажа обладает высокой дисперсностью и рядом других ценных технических свойств. Вот почему, хотя этот способ и несовершенен, он до сих пор широко применяется .
Канальная газовая сажа используется в резиновой промышленности и в производстве лаков, красок и высококачественных черных эмалей. Несмотря на наличие других видов саж, некоторые резиновые изделия не могут пока изготавливаться без канальной сажи. Из всех видов саж канальная сажа обладает наиболее глубоким черным цветом, и поэтому ряд видов лаков, эмалей и красок (особенно для полиграфической промышленности) приготовляют с применением только канальной сажи.
.
2.2.3. Получение термической сажи [7].
Термический способ получения сажи основан на пиролизе углеводородов без доступа воздуха. Сырьем для производства служит природный газ, разлагаемый на углерод и водород под воздействием высокой температуры. Термическую сажу получают в регенеративных печах периодического действия. Они представляют собой цилиндрическую камеру, футерованную огнеупорным материалом и заключенную в металлический кожух. Печь заполнена регенеративной насадкой из огнеупорного кирпича. В нижней ее части имеются патрубки для ввода воздуха и отопительного газа, а также для вывода продуктов горения. Последний соединен с холодильником, из которого сажа поступает на охлаждение и улавливание. В верхней части печи устроен ввод технологического газа – сырья для разложения, а в центре верхнего свода установлен дымовой клапан, служащий для вывода продуктов горения в атмосферу. Процесс периодический и состоит из двух циклов. Чтобы создать необходимую температуру для разложения газа, сначала печь разогревают до 1600°С сжиганием природного газа, а затем через нее пропускают технологический газ, в результате разложения которого образуется сажа. Процесс ее образования происходит с поглощением тепла, и температура понижается. Когда она достигает 1200°С, подачу технологического газа прекращают и начинают снова разогревать печь. Степень разложения метана ~ 85%, и отходящие газы содержат 85% водорода. Этот газ можно добавить к сырьевому и получать, так называемую, тонкую термическую сажу. Недостатком этого способа являются периодичность и неоднородность получаемого продукта.
Основные показатели технологического процесса получения термической сажи (при расчете на 1000 м3 или 800 кг газа): расход газа на нагревание генератора – 200–250 м3, на получение сажи – 700-800 м3, выход сажи 170-220 кг, период разогрева и разложения продолжается 20-25 мин [2].
Термическая сажа имеет низкую стоимость и используется как дешевый малоактивный наполнитель в производстве резинотехнических изделий и пластмасс.