上周，@一米陽光 通過私信向小編咨詢了炭黑的制造流程，非常感謝對炭黑產業網的關注與大力支持!
炭黑，作為一種重要的工業原料，廣泛應用于橡膠、塑料、油墨、涂料、電子材料等多個領域發揮著不可或缺的作用。那么，炭黑是如何從原料轉化為成品的呢?本文將圍繞炭黑的制造過程進行全面解析。
一、炭黑生產的基本原理
炭黑的生產主要基于高溫裂解反應。在高溫缺氧條件下，富含碳的石化產品(如石油裂解重油、煤焦油和天然氣等)經過不完全燃燒或熱解，生成細小的碳顆粒，即炭黑。
炭黑生成的熱力學方程式:
CmHn+yO2→2yCO+(n/2)H2+(m-2y)C
該條件滿足的條件是僅在m>2y時才能生成炭黑，即C/O>1。這是因為如果m不大于 2y，那么所有的碳原子都會被氧化為CO，沒有剩余的碳原子以炭黑的形式析出。
二、炭黑的生產工藝有接觸法、爐法、熱解法、乙炔法。
其中，爐法是目前應用最廣泛的生產方式，具有生產效率高、產品質量穩定、成本低等特點。其中，我國主要是油爐法炭黑為主，下面將重點介紹。
爐法炭黑生產流程：
(1)原料準備
爐法炭黑生產的主要原料包括天然氣、石油裂解重油、煤焦油等。
(2)燃燒與裂解反應
燃燒與裂解反應是炭黑生產的核心步驟。這一過程通常分為以下幾個階段：
空氣、與助燃劑在燃燒室(1200°C 到 1500°C)充分燃燒，產生高溫燃燒氣體。加熱的原料油通過高壓噴嘴噴入反應器中。在高溫火焰作用下，原料油快速裂解成炭黑粉末和氣體產物。
(3)冷卻
從原料注入后的可調整距離處，噴入急冷水，終止炭黑的生成并冷卻炭黑煙氣，要將炭黑的溫度迅速降至70°C到100°C之間。一般來說，油爐法和氣爐法的冷卻溫度不同，油爐法通常需要更快速地降溫，冷卻溫度的具體選擇，還要根據設備和生產工藝的要求進行調整。
(4)分離與收集
經過冷卻后的炭黑煙氣進入風送系統等過濾設備，利用離心力或過濾作用將炭黑顆粒與尾氣分離。收集到的炭黑顆粒進入儲存罐，隨后送入后處理系統。
(5)尾氣處理
冷卻后的尾氣中仍然會有少量炭黑微粒以及其他雜質，這些需要通過除塵系統進行去除。尾氣中的未反應氣體可以進行回收再利用，一方面可進一步加熱并送回生產過程中作為燃料或原料，也可以用于燃燒為生產提供熱源。
(6)后處理工藝
●造粒：細粉狀的炭黑顆粒通過濕法或干法造粒，制成便于運輸和使用的顆粒狀產品。濕法造粒需將水、炭黑等混合在一起，加入造粒機進行造粒后進入干燥機干燥得到粒狀產品;干法造粒則主要通過轉筒將粉狀炭黑機械碾壓成為球狀的炭黑小顆粒。
●磁選：合格的炭黑產品進入磁選，去除產品中的鐵雜質，確保炭黑的純度和性能。
●包裝：最終將炭黑產品包裝成袋裝形式銷售到市場。
其他生產工藝流程：
接觸法——槽法：
天然氣送入反應器，在槽鋼的火嘴處燃燒，由于由于槽鋼溫度低于火焰溫度，槽鋼附近又不斷地有燃余氣通過，所以火焰與槽鋼接觸時，燃燒過程中斷，炭黑沉積在槽鐵面上。槽鋼以一定的速度水平往復運動，炭黑被刮刀刮下，落入收集斗中。經斗底的螺旋輸送機送出火房、造粒、包裝成產品。
熱解法
熱解法采用兩臺生產爐為一組的批量生產工藝。在這組爐子中，一臺爐子處于蓄熱階段，而另一臺則處于生產階段，兩者交替進行。首先，向爐內通入空氣和燃料氣進行燃燒，待爐子溫度升至1300-1500℃后，停止供應燃料氣和空氣，完成蓄熱階段。隨后，通入原料，利用爐內蓄積的熱量進行高溫裂解，從而生成炭黑。
廢輪胎裂解炭黑
廢舊輪胎裂解技術原理是在無氧或氮氣條件下，將廢舊輪胎高溫裂解成裂解油、裂解氣、裂解炭黑和鋼絲，然后將裂解炭黑進行深加工，裂解炭黑依次經過貯存、磁選、超細研磨、混合、改性、造粒、烘干和包裝等工藝流程，獲得高附加值產品。
炭黑生產過程中的因素：
反應溫度：影響炭黑的結構和性能。
反應時間：反應時間影響炭黑的顆粒尺寸、比表面積和結構特性。
噴油系統和噴油方式：噴油量的控制和噴油角度等因素都會影響反應的均勻性。
冷卻過程：影響炭黑的顆粒形態、穩定性和純度。
