Разработка новых материалов с содержанием сажи

Что это

Сажа – это одно из физико-химических состояний углерода. Обладает ярко выраженными аморфными свойствами:

  • не образует кристаллическую структуру;
  • не твердеет;
  • отсутствует определённая точка плавления.

Сажа знакома многим, как продукт, образующийся при сгорании органических веществ. Недостаток кислорода вызывает термическое разложение углеводородов с выделением чистого углерода. Оседая на окружающих поверхностях, образует чёрный налёт, – сажу.

Свойства

Аморфный углерод, как элемент строительства, обладает рядом потребительских свойств:

  • не разрушается от воздействия ультрафиолетового солнечного излучения;
  • имеет абсолютно чёрный цветовой оттенок;
  • реагирует с большинством органических и неорганических растворителей, в том числе, водой, образуя устойчивые суспензии;
  • не влияет на физико-химические свойства цемента, улучшает характеристики смесей на его основе;
  • не выцветает, не вымывается водой из застывшего раствора.

Получение

По способу производства распространены три основных вида аморфного углерода:

  1. Канальный. Образуется при сгорании чистого природного газа или с масляными добавками при «кислородном голодании» в горелочных топках. Смесь подаётся через щелевые горелки. Не прореагировавший углерод осаждается на охлаждаемых внутренних поверхностях топки.
  2. Печной. Выделяется как продукт неполного сгорания смеси углеводородов в факеле, образуемым посредством специальной горелки. Твёрдые частицы улавливаются на выходе фильтрами.
  3. Термический. Это вещество выделяется при температурной реакции разложении природного газа в атмосфере «кислородного голодания».

Применение

Издревле, с появлением обуви, сажа использовалась в ваксе (гуталине). Обладая мелкодисперсной структурой и растворяясь в большинстве органических и неорганических растворителей, использовалась для создания красок с различными оттенками чёрного цвета.

Развитие отраслей промышленности привело к созданию технического углерода, неверно называемого сажей. Это вещество используется для создания полимерно-каучуковых масс, которые применяются в резинотехническом производстве или идут в качестве пигмента, стабилизатора в составе пластмасс.

Основное применение строительной сажи – придание чёрного оттенка различным смесям:

  • кладочный раствор;
  • смесь для расшивки кирпичной кладки;
  • пигмент в штукатурке или шпаклёвке и т.п.

Для чего ещё нужна строительная сажа? Используя определённые растворители, можно получить краску, образующую чёрное матовое покрытие (не отражающее свет). Такое свойство используется для окраски помещений, где блики белого цвета искажают цветовую передачу картинки:

  • фотостудии;
  • телевизионные съёмочные павильоны;
  • кинопавильоны;
  • помещения, где проводятся испытания оптических приборов и другие.

В сфере малого строительства (частное домостроение) сажа строительная, как красящий пигмент, вводится в раствор для расшивки кирпичной кладки. Или в качестве добавки для декоративной штукатурки, используемой для декорирования различных элементов зданий или малых архитектурных форм.

Механизмы образования сажи

Сажа состоит из большого количества частиц разной формы и размера. Измеряемые параметры включают плотность частиц, объемную долю сажи и средний диаметр частиц. Образование и рост сажи подразделяются на процессы образования частиц, коагуляции и поверхностные процессы, а также на агломерацию первичных частиц.

Образование частиц

Как в процессе окисления, так и в результате термического пиролиза молекулы топлива расщепляются на ацетилен в условиях низкого содержания кислорода . В этом случае водород отщепляется от молекулы, так что изначально возникают небольшие, менее насыщенные углеводороды. Эти реакции эндотермические и поэтому сильно зависят от температуры. Ацетилен реагирует с CH или CH 2 с образованием C 3 H 3 , который затем может образовывать так называемое ароматическое кольцо посредством рекомбинации и перегруппировки. Последующее добавление ацетилена приводит к образованию высокомолекулярных полициклических углеводородов (ПАУ) за счет дальнейшего отвода H и добавления C 2 H 2 . Такие процессы конденсации характеризуются тем, что чем больше требуется этапов строительства, тем больше они зависят от соотношения воздуха. Во время агломерации (латинское коагуляция) плоских ПАУ из газовой фазы возникают первые трехмерные структуры.

Структура молекул углеводородов, присутствующих в дизельном топливе, также важна для образования частиц. Богатые углеродом молекулы с многочисленными двойными связями, например B. ароматические углеводороды, образуют сажу и ПАУ легче, чем алканы (парафины и нафтены). В Швеции образование сажи и ПАУ в дизельных двигателях определяли в зависимости от содержания ароматических веществ в различных видах дизельного топлива, например. Б. обследован AVL MTC AB в районе Йордбро к югу от Стокгольма. Благодаря этим результатам шведское правительство снизило налоги на дизельное топливо с более низким содержанием ароматических веществ. Шведское дизельное топливо никогда не содержит более 5 процентов по объему ароматических углеводородов и не более 0,02 процента по массе полиароматических углеводородов (ПАУ).

Рост поверхности

Дальнейшее дегидрирование и добавление ацетилена увеличивает размер и массу частиц, в то время как количество частиц остается постоянным. Здесь также важную роль играет ацетилен, поскольку рост снова происходит за счет механизмов отвода H / добавления C 2 H 2 между ядрами и газовой фазой. Отношение водорода (H) к углероду (C) продолжает уменьшаться, в результате чего с увеличением размера частицы теряют сродство к ацетилену из-за снижения своих радикальных и ионных свойств. Возможен рост поверхности по сравнению с образованием и полимеризацией ацетилена даже при низких температурах и низких концентрациях углеводородов. По этой причине для этой фазы реакции в технических процессах горения доступно достаточно времени. Около 95 процентов от общего количества сажи образуется в результате роста поверхности.

Коагуляция

Столкновения частиц приводят к увеличению размера частиц сажи, известному как коагуляция. Количество частиц уменьшается при постоянной массе сажи. По мере продолжения роста поверхности коагуляция частиц быстро приводит к образованию более крупных частиц. Коагуляция имеет решающее влияние на гранулометрический состав сажи, в результате чего гранулометрический состав частиц в выхлопном газе можно описать логарифмической функцией нормального распределения.

Агломерация

Это описывает образование цепочечных структур, которые возникают, когда в газовой фазе больше не хватает углеводородов или когда реакционная способность частиц снижается. Ни одно из этих двух условий не выполняется во время фазы сгорания и расширения, что означает, что агломераты образуются только через определенный период времени вне камеры сгорания. Эти агрегированные частицы могут состоять из нескольких тысяч отдельных частиц и иметь диаметр в диапазоне размеров от 50 до 100 нанометров (нм).

Окисление сажи

Большая часть сажи окисляется внутри цилиндра. Высокая удельная поверхность частиц обеспечивает эффективное окисление , при этом молекулярный кислород и радикалы, такие как HO •, являются возможными окислителями . Ниже примерно 1800 К влияние кислорода на время жизни частиц незначительно. Время окисления увеличивается экспоненциально с понижением температуры.

Как ограничить действие канцерогенов?

Специалисты считают, что канцерогенез протекает в организме человека перманентно и им можно управлять. В силу того, что злокачественные клетки являются для нас инородными, иммунная система быстро распознает их и успешно разрушает. Таким образом, укрепляя собственный иммунитет, можно успешно противостоять не только вредному влиянию канцерогенов, но и онкологическим заболеваниям. Доказательство этому – клинические наблюдения за пациентами с признаками ослабления иммунной системы, у которых злокачественные новообразования встречаются в десятки раз чаще, чем у людей с крепким иммунитетом. При этом уже образованная опухоль обладает ярко выраженным иммуносупрессивным действием. Подавляя естественную сопротивляемость организма, она беспрепятственно разрастается и дает метастазы.

Что касается самих канцерогенов, то избежать их влияния на 100% невозможно. Ультрафиолетовые лучи, выбросы промышленных предприятий, выхлопные газы автомобилей и множество других факторов повышают концентрацию канцерогенов в окружающей среде. От них не скрыться в квартире, напичканной бытовой химией, отделочными материалами, микроволновыми печами, датчиками пожара, ионизаторами и прочей техникой. Не говоря уже о том, что профессиональная деятельность человека может быть связана с горным делом, химической промышленностью, производством кожи, асбеста, деревообработкой, строительством, ремонтом и другими сферами, предполагающими непосредственный контакт с сильнейшими канцерогенами. Что же делать?

Все очень просто! Если избежать контакта с канцерогенами невозможно, то необходимо ограничить их дозу и длительность воздействия. Для этого нужно взять на вооружение несколько простых рекомендаций.

  1. Исключить из рациона продукты питания сомнительного происхождения и качества.
  2. Ограничить потребление продуктов с консервантами.
  3. Не злоупотреблять копченостями и блюдами, приготовленными на гриле или на открытом огне.
  4. Не пережаривать мясо, рыбу и другие продукты, а так же регулярно менять масло для жарки.
  5. Избегать продуктов питания с высоким содержанием пищевых добавок.
  6. Отказаться от курения и электронных сигарет.
  7. Ограничить потребление спиртных напитков до минимума, а лучше вообще отказаться от них.

Ну, и, конечно же, укреплять свой иммунитет. Увеличить физическую активность и стараться придерживаться принципов здорового образа жизни. Раз в год проходить обследование на рак, скрытые инфекции и другие патологии.

Как техуглерод влияет на электропроводность полимера

Технический углерод находит широкое применение в качестве пигментного наполнителя, добавки, повышающей прочность и улучшающей электропроводность материала.

Неуклонно растущий спрос на всевозможные гаджеты (мобильные телефоны, ноутбуки, планшеты) дает стимул лабораториям и компаниям, занимающимся производством полимеров, изобретать новые материалы с устойчивостью к статическому электричеству.

Изготовление кабельно-проводниковой продукции не обходится без использования проводящих саж. Они обеспечивают защитный слой между металлической жилой и полимерным изолятором, выступающим в роли диэлектрика.

Углеродная сажа добавляется в полимер не только с целью улучшения проводимости. Это вещество прямо влияет на ударную прочность, удлинение при разрыве, индекс текучести и другие показатели.

На любом производстве обязательно должен работать отдел технического контроля, занимающийся в данном случае определением техуглерода в полимерной композиции.

Дело в том, что при смешивании полимеров и сажи необходимо обеспечить разделение агломератов последней на более мелкие частицы для равномерного распределения в смеси.

Если количество сажи в смеси меньше допустимой нормы, частицы не позволяют свободно перемещаться электронам. Это, в свою очередь, оказывает влияние на электропроводность.

Если концентрация частиц сажи высокая, то расстояние между ними сокращается, что позволяет формировать благоприятную среду для прохождения электронов.

Стройка дома от и до

Помимо основной функции объектов недвижимости при их строительстве учитывается еще и эстетика. Именно для этого использовались и сегодня применяются различные пигменты, добавляемые в растворы и лакокрасочную продукцию. И одним из таких пигментов выступает сажа.

Свойства окрашивать все вокруг в черный цвет люди заметили и применяли давно. Так что такое сажа строительная, и для чего применяют ее? Ведь сегодня можно встретить ее в мешках и прочих упаковках на полках и складах магазинов стройматериалов. Оказывается, используют ее практически везде, где необходимо подкрашивание или полное закрашивание черным цветом растворов в массе.

Представляя собой очень мелкую угольную пыль или «природный углерод», сажа способна растворяться во многих растворителях, включая воду, спирты и масла. Такие свойства материала используются во многих случаях, но преимущественно при строительстве и ремонте. Часто добавляется сажа в раствор для кладки, что придает ему более темный оттенок. При значительном добавлении раствор может стать почти черным, хотя сами свойства его практически не меняются. Используется сажа и для штукатурных растворов, но в большинстве случаев только для затемнения других применяемых пигментов. Это позволяет создать многообразие декоративной штукатурки с плавными переходами цвета.

Удивительные свойства сажи используются при отделке помещений телестудий. Некоторые спросят, много ли им надо, а тем более сажа строительная для чего им нужна? На самом деле с применением сажи отделывается… потолок. Дело в том, что яркий свет в студии и мощные осветительные приборы при всех своих прелестях могут отражаться от потолка, что значительно ухудшает съемку. Применение «черного потолка», а именно – сажи, разведенной в водоэмульсионной краске, позволяет устранить блики и снизить отражение от потолка до минимума. Именно поэтому многие телестудии, даже с очень высокими потолками, выкрашены в черный цвет выше «уровня картинки». Применение дополнительных потолочных осветительных приборов позволяет устранить отражение полностью.

Находит применение строительная сажа и в других местах, где необходимо добавить черного цвета. Ее можно назвать универсальным черным пигментом, применять который можно практически повсеместно, тем более что сам по себе материал очень дешевый, может производиться в больших количествах и полностью натуральный, т.е. встречающийся в природе. Ведь в сущности сажа – это чистый углерод.

Чем можно избавиться от накопившейся сажи?

Порой, чем нанимать непрофессионала, куда проще и безопаснее самостоятельно свою баню от сажи – с помощью щеток, современных химических средств для чистки дымоходов и даже «дедовских» методов, и при этом не обязательно забираясь на крышу!

Давайте рассмотрим самые популярные варианты, чем можно прочистить дымоход от сажи и как это сделать.

Специальной щеткой — простой и проверенный метод

Из всех современных механических и химических средств щетка – самый простой и безопасный

Важно только подобрать такую, какая подойдет именно вашему дымоходу – и по диаметру, и по длине, чтобы вы не волновались, как очистить ваш дымоход от сажи по всей его высоте

Особенно хороша нейлоновая щетка с жесткой ворсиной, которой легко чистить дымоход любого материала. Нейлоновый ворс гибкий и хорошо адаптируется к любой форме трубы, одновременно справляясь с самым въевшимся налетом. Но при этом он не царапает и не повреждает внутреннюю ее поверхность.

Самое сложное – это подобрать хорошую щетку для дымоходных изгибов. Именно там оседает копоть, и достать ее не так легко. Как раз для этого более всего подходит нейлоновая щетина – она без проблем проникнет в самые труднодоступные места, тогда как жесткие щетки просто поцарапают места сгиба. А больше царапин – меньше гладкости – больше цепляется сажа.

Немаловажно, какая у щетки ручка – она должна обладать достаточной гибкостью, чтобы та могла пролезать в самые невидимые закутки и вашими движениями в то же время было легко управлять

Картофельные очистки – дедовский метод

Вот как прочистить дымоход таким способом: бросаем в хорошо растопленную печь ведро или полведра свежих картофельных очисток – это сколько уже в нее влезет. Во время их горения будет выделяться крахмал, а он разлагает сажу. В течение двух-трех дней она почти полностью отвалится от стенок дымохода и частично выпадет. После этого привяжите к кирпичу ерш из прутьев и дочистите дымоход сверху уже классическим способом – это будет легко!

Осиновыми дровами – с огнем из дымохода

Чистка дымохода осиновыми дровами стара, как мир. Вот только этот метод нельзя назвать безопасным – давайте разберемся.

Кладем в печь осиновые дрова и хорошо разжигаем ее. Горят они хорошо, и температуру дают очень высокую. В это время все дверки и задвижки печи должны быть открыты, и не забывайте подкидывать еще дров. Итог – загорается уже сама сажа, печь начинает сильно гудеть. Если вы в этот момент выйдете на улицу, то увидите, как из трубы на крыше вашей бани пашет огонь! А окружающая территория быстро покроется большими белыми хлопьями. Зато дымоход будет прочищен, и прочищен хорошо. Если только выдержит это испытание – ведь не каждый дымоход рассчитан на 1100°С, а именно на этой отметке будет гореть в нем сажа.

Алюминиевые банки – необычно, но действенно

Банки нужно сжигать один раз за десять топок – этого достаточно, и копоти будет собираться очень мало. Единственное условие: огонь нужно развести жаркий, с большим количеством твердого угля – чтобы банки действительно горели, а не лежали на дровах и меняли цвет. В норме одна банка должна сгореть за пять минут.

Шлангом – что уж есть под рукой

Некоторые банщики не особо утруждают себя новомодными способами и чистят дымоход обычным поливочным шлангом. Выглядит вся эта процедура так:

  • Снимаем стакан снизу дымохода.
  • Засовываем снизу (лучше сверху) шланг, желательно жесткий.
  • Несколько чистящих движений – вся сажа уже внизу.

На кончик этого же шланга можно дополнительно приделать нарезанную бутылку или щетку – и вы увидите, как легко можно почистить дымоход эффективно и без затрат!

Химическая очистка – непопулярно и неприятно

Химическая чистка дымоходов – это больше профилактика, чем настоящая чистка. Суть в том, что после нее сажа будет отваливаться местами, но дополнительно применить щетку все-таки придется. Плюс запах в бане несколько дней может держаться ее тот. А потому, если картофельные очистки вам не доступны, можете приобрести какой-нибудь «Коминичек» или «Полено-трубочист».

Симбиоз химических соединений в производстве новых материалов

Компаунд из неорганического соединения и органического полимера открывает широкие возможности для изготовления новейших материалов. Например, резина, состоящая из вулканизированного каучука и техуглерода (удельный вес последнего должен составлять 50% массы резины).

Учитывая процентное содержание компонентов и распределение элементов углерода в каучуке, можно производить полимеры с самыми разными характеристиками. Этот пример наглядно демонстрирует различия между понятиями «вещество» и «материал». Каучук, техуглерод – это вещества, которые являются основной для изготовления материала конкретной структуры – каучука.

Что такое канцерогены?

Согласно определению ВОЗ, канцерогены – это различного рода агенты, способные вызвать необратимые изменения (или повреждения) генетического аппарата, контролирующего жизнедеятельность соматических клеток. Другими словами – это вещества или факторы, которые нарушают программу нашей ДНК, что приводит к сбоям в работе всех клеток организма (кроме гамет) и, как следствие, может спровоцировать развитие канцерогенеза – патофизиологический процесс образования и развития раковой опухоли. Таким образом, канцерогены – это потенциально опасные для организма человека агенты, воздействие которых увеличивает вероятность развития злокачественной опухоли. Но что же представляют собой эти агенты?

Общий состав сажи

Сажа содержит два основных типа основных компонентов:

  • элементарный углерод (CE, матовый черный),
  • от десятков до сотен органических соединений (измеряется как органический углерод или «органический углерод» (OC),
  • любые другие элементы, адсорбированные на саже в процессе ее образования, охлаждения или во время движения через воздух или воду.

Состав сажи варьируется в зависимости от природы топлива, из которого она получена, и в соответствии с условиями сгорания этого топлива. В целом, чем больше кислорода доступно пламени во время горения, тем меньше сажи.

Частицы сажи представляют собой сложные смеси, содержащие черный углерод  (in) , также известный как углеродная сажа , в основном состоящий из углеродной графитовой сажи, и органических соединений ( ПАУ , оксидов, конденсируемых органических соединений и т. Д.), Называемых общим органическим углеродом (TOC) ( «общий органический углерод » ). Органический углерод и углерод сажи выделяются вместе, но в разной пропорции в зависимости от источников и условий горения. Сажа также содержит неорганические соли и металлы и металлоиды.

Некоторая сажа может быть окислена еще до охлаждения, а затем ее свойства изменятся (например, в двигателе внутреннего сгорания).

На выходе из дымохода сажа может соединяться с серной кислотой, которая конденсируется (например, после сгорания мазута или угля, богатого серой. Мы пытаемся смоделировать этот тип взаимодействий.

Токсичность

Канцерогенная природа сажи была известна с момента открытия карциномы трубочиста  ; в году английский хирург Персивалл Потт продемонстрировал, что рак мошонки , очень редкий вид рака среди населения в целом, но исключительно частый в лондонских трубочистах («бородавка») в этих случаях был вызван трением веревки, загрязненной используемой сажей. детским трубочистом спускаться в дымоход, чтобы прочистить его. Его тезис сначала был решительно отвергнут, но затем подтвердился, когда профессия развивалась, и мы перестали использовать детей для подметания. Этот рак был первым профессиональным раком, который был обнаружен почти 250 лет назад.

Токсикология , гигиена труда

Сажа классифицируется Международным агентством по изучению рака в группу (группа 1) .

Точные и полные механизмы образования сажи очень сложны и различаются по многим параметрам

Поэтому их еще предстоит выяснить, хотя это имеет определенное значение, связанное с тем фактом, что сажа содержит различные токсичные полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), даже канцерогенные , и это тем более важно, когда они адсорбируются на мелких частицах металла , которые еще больше увеличивает их токсичность. На материковой части Франции сжигание древесины в жилищном секторе в значительной степени способствует выбросам ПАУ в атмосферу (77% национальных выбросов в 2005 году ).

Воздействие сажи признано фактором риска ( достаточные человеческие доказательства ) для рака легких , особенно в случае профессионального облучения трубочиста, с: достаточными человеческими доказательствами рака кожи ( рака груди) мошонки ) и легких и «ограниченным человеческим фактором. доказательства рака мочевого пузыря  ».

Это приводит к ужесточению стандартов, снижению выбросов сажи и лучшей фильтрации загрязненных газов, особенно для тепловых двигателей , вставок и больших котлов.

Вполне возможно , чтобы уменьшить скорость образования сажи в тепловых двигателей, с использованием легких углеводородов с использованием катализатора из окисления , путем добавления к автотранспортному дизельного топлива в фильтр частиц , добавляя более богатый углеводорода с кислородом в топливе ( этанол , например).

Сажа (технический углерод)

Сажа (технический углерод) известна как надежный индикатор загрязнения воздуха продуктами горения. Однако лишь недавно было выяснено, что сажа также является одним из короткоживущих факторов воздействия на климат, внося свой вклад в разогревание земной атмосферы.

В настоящем докладе представлены результаты систематического обзора научных данных о влиянии сажи, находящейся в атмосферном воздухе, на здоровье человека.

Эпидемиологические исследования дают достаточные доказательства статистической связи сердечно-сосудистой заболеваемости и смертности с воздействием сажи.

Из результатов токсикологических работ следует, что сажа может выступать в качестве универсального переносчика самых разнообразных химических агентов различной степени токсичности в организм человека.

Хотя сажа, по-видимому, не является основным, непосредственно токсичным компонентом мелкодисперсных взвешенных частиц, сокращение уровней воздействия взвешенных частиц, содержащих сажу, должно снизить их негативное воздействие на здоровье, а также будет способствовать смягчению (митигации) процессов изменения климата.

Предлагаемый обзор представит особый интерес для специалистов в области гигиены окружающей среды, занимающихся вопросами оценки и сокращения неблагоприятных воздействий загрязнения воздуха на здоровье, а также может быть использован в качестве научной аргументации при разработке и внедрении стратегий митигации изменения климата.

Технический углерод (сажа) — применение

О саже – что это такое, как применять

Технический углерод или сажа черная широко применяется в строительстве в качестве пигмента для чернения кладочного раствора, при выполнении кладки из кирпича и декоративного камня. Благодаря своей структуре технический углерод (сажа) комфортно вступает во взаимосвязь с цементом, что окончательно окрашивает раствор. В процессе эксплуатации швы в кладке не выцветают и не «плывут», оставаясь выразительными и зрительно подчеркивая каждый кирпич.

Мы предлагаем настоящую промышленную сажу, изготавливаемую по ГОСТ многие годы (НЕ КИТАЙ и НЕ из пережженой резины!!).

Оперативный прием заявок. Бесплатная доставка по г.Новосибирску в течение суток от одного мешка в удобное для вас время. Возможна доставка сажи в пригород и по области. Отгрузка в регионы транспортными компаниями. Круглосуточные консультации по расходу и применению.

Также имеется красный, белый, зеленый и коричневый пигмент

Способ приготовления кладочного раствора с использованием технического углерода (сажи строительной)

Сажу развести в необходимом для раствора количестве воды Полученный пигментный состав смешать с остальными компонентами согласно технологии приготовления кладочного раствора (песок, цемент, глина) Во избежание разности порций при последующих замесах рекомендуется использовать мерную емкость для дозировки сухой сажи.

Средний расход

Для получения качественного черного раствора, на стандартный замес (1ведро цемента + 3 ведра песка) расходуется примерно 3 литра (600-900г) сухого пигмента сажи.

Сажа смывается с рук холодной водой с мылом.

С целью повышения чистоты и качества кладки, для расшивки часто используют металлический пруток ф6-8 мм . Это позволяет не вываливаться излишкам раствора (исключая загрязнение нижних рядов) и создает равномерную глубину и высоту кладочного шва. Остатки сажи и раствора на кирпиче удалять в процессе и окончании каждой смены.

После высыхания раствора возможные разводы сажи удаляются специальным составом (см. «Сопутствующие товары»)

Рекомендуется гидрофобизация (пропитка антисолевым раствором) готовой кладки (см. «Сопутствующие товары»).

Консультации по использованию и приобретению по тел.

производственный метод

Печное производство сажи

Процесс Flame Black (устаревший)

Процесс технического углерода

Технический углерод после получения в результате сгорания сажи (полученной при неполном сгорании) и
термическая сажа (полученная путем термического разложения или пиролиза) разделяются.

  • Ацетиленовая сажа: сажа, полученная при неполном сгорании ацетилена, ацетиленовая сажа — это технический углерод высокой чистоты.
  • Термическая сажа: термическая сажа создается в прерывистом или циклическом процессе в специальных печах, в которых природный газ или метан являются наиболее часто используемым сырьем. Однако в качестве исходного материала также можно использовать минеральные масла . Природный газ вводится во внутреннюю атмосферу печи, где он расщепляется на сажу и водород (термический крекинг, пиролиз). Термосажи имеют самый большой размер первичных частиц (больше, чем в процессе получения пламенной сажи) и относятся к типам технического углерода с самой низкой площадью поверхности и структурой. Поскольку они сделаны из природного газа, они очень чистые.
  • Черный канал: природный газ горит множеством небольших пылающих огней на охлаждаемых водой железных каналах (каналах). Из-за низкого выхода (3% — 6%) этот процесс больше не используется.
  • Ламповая сажа: это промышленный вариант для производства «ламповой сажи», масла , гудрона , смолы : древесина, богатая смолой, обжигается, в результате получается крупная, плотная сажа.
  • Газовая сажа: была разработана в 1930-х годах в рамках конкуренции с производителями из США компанией Degussa при поддержке национал-социалистической Германии. В этом процессе водородсодержащий газ проходит над нагретым маслом, богатым ароматическими соединениями (обычно каменноугольной смолой ), а газ-носитель, насыщенный парами масла, сжигается с помощью горелки, расположенной перед водоохлаждаемым валком . Часть образовавшейся сажи осаждается непосредственно на валке, а часть добавляется к конечному продукту из дымовых газов через фильтр взвешенных веществ . В отличие от процесса получения печной сажи, процесс получения технического углерода работает в системе, открытой для наружного воздуха. Таким образом, процесс можно регулировать только путем подачи сырья через подъемный газ. Тем не менее, этот метод очень легко адаптируется к размеру частиц. Структура этой сажи рыхлая и легко диспергируется благодаря производственному процессу . Процесс получения технического углерода имеет второстепенное значение (около 5%). Он используется почти исключительно для пигментов (технический углерод), а не в качестве добавки для протекторов шин.
  • Печная сажа: процесс печной сажи является наиболее широко используемым процессом, составляющим около 95% во всем мире. образуется при неполном сгорании тяжелых фракций на , в основном из остатков жидкости каталитического крекинга или крекинга с водяным паром или путем перегонки каменноугольной смолы . В этом методе в камере сгорания ( английская печь ) нагревается горячий газ от 1200 до 1800  ° C за счет природного газа или нефти — Creation. Сырье для сажи (богатый ароматическими соединениями углерод и сажистые масла на нефтяной основе ) впрыскивается в этот горячий газ . Из-за несовершенного сгорания и термического расщепления (пиролиза) образуется сажа, при этом конкурирующие реакции зародышеобразования и роста зародышей в зоне реакции регулируются масляной нагрузкой и временем пребывания таким образом, что промышленная сажа с желаемыми свойствами остается созданный. После определенного времени выдержки смесь технологического газа внезапно охлаждается ( гасится ) путем впрыскивания воды, а образовавшаяся сажа затем отделяется в рукавных фильтрах. Системы работают непрерывно.

Для некоторых применений технический углерод подвергается последующей обработке. Например, технический углерод для цветных красок получают путем последующего окисления . Оксидные группы достижения лучшего смачивания с связующими и смолами.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector