Tehnični ogljik, njegova priprava

Saje (GOST 7885-86) - tip industrijskih izdelkov ogljikovih atomov, ki se uporabljajo v glavnem pri gumo kot polnilo, okrepitev njene koristne lastnosti obnašanja. Za razliko od koksa in poškodbo je skoraj saje po videzu podobna.

področje uporabe

Približno 70% proizvedenega saje uporabimo za proizvodnjo pnevmatik, 20% - za izdelavo izdelkov iz gume. Prav tako se tehnični ogljik uporabljajo pri izdelavi barv in izdelavo črnila, kjer služi kot črn pigment.

Drugo področje uporabe - proizvodnja plastičnih mas in kabelski plašč. Tukaj je izdelek dodan kot polnilo in izdelavo izdelkov iz posebnih lastnosti. V manjšem obsegu se saje uporabljajo v drugih industrijah.

funkcija

Saje - proces, izdelek, ki vsebuje najnovejše inženirskih tehnologij in metod nadzora. Zaradi svoje čistosti in strogo opredeljen nabor fizikalnih in kemijskih lastnosti, to nima nič opraviti s sajami oblikovane kot kontaminirano stranski produkt iz premoga in kurilnega olja, ali neurejenih motorjev z notranjim izgorevanjem. V skladu s splošno sprejetim mednarodno klasifikacijo saje imenovanega Saje (saje v prevodu iz angleščine), saj v angleščini - saje. To pomeni, da ti koncepti so trenutno na noben način zamenjati.

Pomnoževanje učinek zaradi saje napolnjena gume imela nič manj pomembna kot odprtina žvepla pogojev gume vulkanizerstvo za razvoj gumarsko industrijo. Gumijaste zmesi ogljikovega velikega števila sestavin mas drugem mestu gumo. Učinek kvalitativnih lastnosti sajah za proizvode iz gume bistveno večje od kvalitativno osnovne sestavine - gume.

okrepitev lastnosti

Izboljšana fizikalne lastnosti materiala z uvajanjem polnilnega imenovano armaturo (ojačevalni) in takšni ojačevalniki imenujemo polnila (saje, oborjen silicijev dioksid). Med vsemi ojačevalci resnično edinstvene značilnosti ogljika tehnične. Že pred utrjevanjem se veže z gumo in zmes ni mogoče popolnoma ločiti na sajami in gume s topili.

Jakost gume, pridobljen iz velikih elastomerov:

Tabela prikazuje lastnosti vulkanizatov pridobljenih iz različnih vrst gume nenapolnjenega in napolnjene s sajami. Iz teh podatkov je razvidno, kako je vsebnost ogljika v veliki meri vpliva na natezno trdnostjo v gume komponento. Mimogrede, drugi praški delcev, ki se uporabljajo v gumijevih zmeseh jim dajo želeno barvo ali zmes cheapening - kreda, kaolin, smukec, železov oksid in drugi nimajo ojačitvene lastnosti.

struktura

Pure naravna ogljika - to diamant in grafit. Imajo kristalno strukturo bistveno različni drug od drugega. Difrakcija ray sedežem podobnosti v strukturi naravnem grafitu in umetni material saje. Ogljikovi atomi v grafitni sestavljajo velike obročaste plasti kondenzirane aromatske sisteme z interatomic razmik 0,142 nm. Te grafitne listi kondenzirane aromatske sisteme imenujemo bazalnih ravninah. Razdalja med ravninami je strogo določena in je 0,335 nm. Vse plasti razporejena vzporedno glede na drug drugega. gostota grafitnih 2.26 g / ^cm3.

Za razliko od grafita, ki ima tridimenzionalno naročanje, saje označen s samo dvodimenzionalno pravilnosti. Sestoji iz dobro razvite grafitnih ravninah, urejenih približno vzporedno drug z drugim, vendar zamaknjena glede na sosednje plasti - to je naključno usmerjena v ravnini, pravokotni glede.

Tvorba grafit v primerjavi z lepo zložene kart in črno strukture ogljika s kart, v kateri so premaknilo kartice. To medmrežne razmik večji od grafita in 0,350-0,365 nm. Zato je gostota črne ogljika manjša kot da grafita in je v 1,76-1,9 g / ^cm3, odvisno od stopnje (običajno 1,8 g / ^cm3).

obarvanost

pigmenta (barvanje) ogljikove saje, uporabljene pri izdelavi tiskarskih barv, premazov, plastika, vlakna, papir in gradbenih materialov. Razvrščene so kot sledi:

• vysokookrashivayuschy saje (SB);
• sredneokrashivayuschy (MS);
• normalnookrashivayuschy (RC);
• nizkookrashivayuschy (LC).

Tretja črka označuje postopek za proizvodnjo - peč (F) ali kanal (C). Primer oznake: HCF - vysokookrashivayuschy ogljikove saje (hiqh Barva peč).

Produkt obarvanost sposobnost se nanaša na velikost njenih delcev. Glede na njihovo velikost ogljika tehnični razdeljeni v skupine:

razvrstitev

Saje za gume za ojačanje učinka stopnje je razdeljen na:

• Vysokousilivayuschy (tekalne plasti, trdna snov). Če povečano trdnost in odpornost proti obrabi. Velikost delcev je majhna (18-30 nm). Uporablja se v transportnih trakov, protektorji pnevmatik.
• Poluusilivayuschy (wireframe, mehka). Povprečna velikost delcev (40-60 nm). Uporablja se v različnih gumenotehničnih izdelkov, trupov pnevmatik.
• Nizkousilivayuschy. Velikost delcev je velik (več kot 60 nm). Industrija pnevmatik uporablja omejena. To zagotavlja potrebno trdnost hkrati pa ohranja visoko elastičnost v izdelkov iz gume.

Popolna razvrstitev saje so podane v standardu ASTM D1765-03, v vseh svetovnih proizvajalcev proizvoda in njegovih potrošnikov sprejet. To razvrstitev zlasti poteka v območju od specifične površine delcev:

Proizvodnja ogljika

Obstajajo tri tehnologije industrijske saje, ki se uporablja v ciklu nepopolnega zgorevanja ogljikovodikov:

• peč;
• kanal;
• cevi;
• plazma.

Obstaja tudi toplotna metoda, pri kateri razkroj naravnega plina ali acetilen pri visokih temperaturah.

Številne znamke, pridobljene z različnimi tehnologijami imajo različne lastnosti.

tehnologija izdelave

Teoretično je mogoče dobiti saje vse zgoraj navedene metode, pa je več kot 96% proizvedenega produkta pripravimo po postopku peči tekoče krme. Postopek omogoča pridobiti različne modele saje s posebnim sklopom lastnosti. Na primer, za sajami področju Omsk uporabo te tehnologije je narejen več kot 20 ogljikovih črnih madežev.

Splošno tehnologija. V linijski reaktor vysokoogneupornymi materiali dobavljeni zemeljski plin in segrejemo do 800 ° C zraku. S sežiganjem zemeljski plin, pridobljen popolnih produktov zgorevanja s temperaturo 1820-1900 ° C, ki vsebuje določeno količino prostega kisika. Pri visokotemperaturnih produkti popolne zgorevanje tekočega ogljikovodičnega substrata se injicira, natančno vnaprej zmešamo in segrevamo na 200-300 ° C. Pirolizo substrata pride pri strogo nadzorovani temperaturi, kar je odvisno od znamke Saje, izdelane različne vrednosti od 1400 do 1750 ° C.

Na določeni razdalji od dovodni prostor je thermooxidative reakcijo zaključimo z vbrizgavanjem vode. s pirolizo saje Profilni reakcijski plini vstopajo v grelec zraka, v katerem se preda del svoje toplote v zrak, ki se uporablja v postopku, temperatura zmesi uglerodogazovoy pade od 950-1000 ° C do 500-600 ° C

Po ohladitvi na 260-280 ° C, z dodatnim vbrizgavanjem vode zmes saje in plinov poslan filtrsko vrečko, kjer se saje ločimo od plina in vstopa v koš filtra. Odločeni saje iz lijaka filter za transport plina voda se dovaja ventilator (puhala) v granulirni enoti.

Proizvajalci sajah

Svetovna proizvodnja saje je več kot 10 milijonov ton. Taka veliko povpraševanje za izdelek je predvsem zaradi svojih edinstvenih krepijo lastnosti. Lokomotive dejavnosti so:

• Aditya Birla Group (Indija) - približno 15% trga.
• Cabot Corporation (ZDA) - 14% trga.
• Orion Engineered oglje (Luksemburg) - 9%.

Največji proizvajalci ogljikovega ruščini:

• Ltd "Omsktehuglerod" - 40% na ruskem trgu. Rastline v Omsk, Volgograd, Mogilev.
• OAO "Yaroslavl tehnična ogljika" - 32%.
• JSC "Nizhnekamsktekhuglerod" - 17%.