成果信息

中国科学院过程工程研究所研发成功一种流化床反应器，可将普通的炭黑进行表面臭氧氧化改性，生产出各种色素炭黑。其原理是采用高速气流与特殊的内部气流分布构件，有效地抑制了炭黑颗粒的附聚效应，因而气相一固相接触好、传热和传质效率高、颗粒返混少。流态化的颗粒状炭黑，在反应器中如流体一般，可实现颗粒物料的连续加入与排出，实现连续化操作。 流态化臭氧氧化法生产的色素炭黑技术，可大幅提高炭黑品质，已在上海焦化化工发展商社建成一座高4米、内径125毫米、炭黑处理量为每小时500克的中试装置，生产出高质量的色素炭黑，成功地将普通炉法炭黑改性为色素级炭黑。)

背景介绍

炭黑是一种基础工业原材料，可分为橡胶用普通炭黑和色素炭黑，色素炭黑是高附加值产品，售价是普通炭黑的2-4倍。因此，将普通炭黑经过改性制备成色素炭黑，可大幅提高炭黑的附加值。常用的改性技术是臭氧氧化，具有氧化效率高、反应条件温和、绿色环保、成本低等优点。由于炭黑粒度小、表面积巨大、颗粒间的粘性作用力大，至今尚未建立令人满意的臭氧氧化工艺。)

应用前景

流化床臭氧氧化处理后炭黑完全达到了色素炭黑的要求。同时该技术还具有无废酸污染、绿色环保、经济效益好等突出优点，代表了普通炭黑改性的发展方向。 炭黑是一种重要的工业原料，其中氧化炭黑（又称特种炭黑）的分散性、结合力、色泽等均优于非氧化炭黑，因此广泛用于高级墨水、油漆、油墨、橡胶等产品中。长期以来，我国特种炭黑需求依赖进口解决，该产品的成功研制，为特种炭黑的流化床生产技术国产化奠定了基础。)