CN108219539B - 炭黑制备装置及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开可通过在炭黑的表面引入光氧化反应来制备表面改性的高颜色用炭黑的炭黑制备装置及其制备方法。炭黑制备装置包括第一反应器，用于形成未粉碎炭黑；粉碎机，用于粉碎未粉碎炭黑；第二反应器，通过使粉碎的炭黑与水反应来形成炭黑混合物；造粒机，对炭黑混合物进行颗粒化来形成被颗粒化的炭黑；干燥器，用于干燥被颗粒化的炭黑；以及移送配管，连接第一反应器、粉碎机、第二反应器、造粒机及干燥器，移送配管包括：第一管，使炭黑混合物经由第一管的内部；以及第二管，包围第一管的外周面，设有光照射部和臭氧氧化部，光照射部用于对经由第一管的内部的炭黑混合物的表面进行光照射，臭氧氧化部用于使被光照射的炭黑混合物进行臭氧氧化反应。

Description

炭黑制备装置及其制备方法
技术领域
本发明涉及炭黑制备装置及其制备方法，更详细地涉及可通过引入光氧化反应来制备表面改性的高颜色用炭黑的炭黑制备装置及其制备方法。
背景技术
炭黑是指含烃或碳化合物经不完全燃烧得到的非常细的球形粒子集合体。这种炭黑在反应炉中形成原粒子(Primary Particle)，相互熔敷形成葡萄形状的第一次凝集体。像这样，将第一次凝集体的发达程度称为结构(Structure)。
高颜色用炭黑作为黑色着色剂，主要使用在产业用油漆、涂料、塑料及纤维用着色剂、各种印刷物及报子印刷用墨水等。并且，高颜色用炭黑作为电子部件的导电性材料，以多种方式使用于整个产业部门。
此时，炭黑根据自身的物性特性影响墨水或涂料的质量。主要影响墨水或涂料的质量的物性有比表面积、结构、粒子直径、挥发物含量等。因此，为了制备高颜色的炭黑，应调节作为炭黑的基本胶状物性的比表面积、结构、粒子直径大小及表面官能团数。
结构发达程度随着等级(Grade)而不同，是影响与橡胶配合的情况下的拉伸应力和挤压特性、与墨水和汽车涂料及树脂配合的情况下的分散性和黑色度、粘度、导电性等的因素。结构包括连续熔敷的第一次凝集体(Aggregate)和基于范德瓦尔斯(Van der waals)力的相互作用的第二次凝集体(Agglomerate)，认为实际上参与墨水或涂料、树脂等的功能的程度是由电子支配的。
炭黑的结构发达程度越大，黑色度及着色力越降低，而分散性及媒介的需要及粘性增加。
此时，炭黑的粒子大小越小，黑色度、着色力、防紫外线能力及吸收力增加，而分散性降低。并且，多孔性的增加表示媒介的需要及粘性的增加。
并且，若粒子大小变小，则黑色度及着色力变好，但是分散性变差且加工性下降，若结构发达，则分散性变好，但存在黑色度及着色力下降的倾向。因此，若通过仅调节这两种特性来制备高颜色的炭黑，则由于分散性和加工性的问题，其使用受到限制。
一般，炭黑的主要组成元素除了碳之外，有作为炭黑的原料的包含在烃内的氢或硫和在分解反应过程和捕集过程中添加的氧等。据悉，其中，氢和碳的大多数存在于粒子表面，即，结晶子的末端。
一般，作为现有的炭黑的制备方法利用液相氧化法。
这种液相氧化法是在硝酸、硫酸、氯酸盐、过碳酸盐等的氧化类的水溶液中放入炭黑并进行搅拌混合的方法。此时，为了注入用于提高炭黑的表面分散性的极性官能团，将硝酸及硫酸中的一种以上的酸性溶液沉积约10～48小时后，再用蒸馏水清洗并在100℃以上的烘箱(oven)完全干燥。
这种液相氧化法通过引入炭黑最终产品的后处理工序来进行，但是其作为分批式(batch type)，降低工序稳定性的保障并降低产品的均匀度(uniformity)，结果导致收率下降。
发明内容
本发明要解决的技术问题
本发明的目的在于提供可通过引入光氧化反应来制备表面改性的高颜色用炭黑的炭黑制备装置及其制备方法。
技术方案
用于实现上述目的的本发明的实施例的炭黑制备装置的特征在于，包括：第一反应器，用于形成未粉碎炭黑；粉碎机，用于粉碎通过上述第一反应器形成的未粉碎炭黑；第二反应器，通过使由上述粉碎机粉碎的炭黑与水进行反应来形成炭黑混合物；造粒机，对通过上述第二反应器形成的炭黑混合物进行颗粒化来形成被颗粒化的炭黑；干燥器，用于对通过上述造粒机形成的被颗粒化的炭黑进行干燥；以及移送配管，连接上述第一反应器、粉碎机、第二反应器、造粒机及干燥器，上述移送配管包括：第一管，使炭黑混合物经由上述第一管的内部；以及第二管，包围上述第一管的外周面，并设有光照射部和臭氧氧化部，上述光照射部用于对经由上述第一管的内部的炭黑混合物的表面进行光照射，上述臭氧氧化部用于使被光照射的上述炭黑混合物进行臭氧氧化反应。
用于实现上述目的的本发明的实施例的炭黑制备方法的特征在于，包括：步骤(a)，形成未粉碎的炭黑；步骤(b)，粉碎上述未粉碎的炭黑；步骤(c)，使被粉碎的上述炭黑与水进行反应来形成炭黑混合物；步骤(d)，进行对上述炭黑混合物的表面进行光照射后使被光照射的上述炭黑混合物进行臭氧氧化的光氧化反应；步骤(e)，对上述炭黑混合物进行颗粒化来形成被颗粒化的炭黑；以及步骤(f)，对被颗粒化的上述炭黑进行干燥。
有益效果
在本发明的炭黑制备装置及其制备方法中，引入对炭黑混合物的表面照射240nm以下的紫外线(UV)光后使被光照射的炭黑混合物进行臭氧氧化的光氧化反应，来可使提高对炭黑的极性溶剂的分散性及稳定性的表面官能团增加。
其结果，本发明的炭黑制备装置及其制备方法可制备如下的高颜色用炭黑，即，由于提高分散性及稳定性的表面官能团的增加，使用于墨水、墨粉、涂料等的并在水溶性及脂溶性的极性溶剂中的分散性好。
并且，在本发明的炭黑制备装置及其制备方法中，可通过引入高能量及高浓度的光氧化反应，来相对简单、迅速地诱导炭黑的表面改性，因此可确保制备工序的灵活性，且可以由低的生产成本制备高质量的高颜色用炭黑。
附图说明
图1为示出本发明的实施例的炭黑制备装置的示意图。
图2为放大示出图1的A部分的剖视图。
图3为放大示出图1的A部分的俯视图。
图4为更具体地示出图2的示意图。
图5及图6为用于说明光反应机制的示意图。
图7为用于说明本发明的实施例的光氧化反应的工序示意图。
图8为示出本发明的实施例的炭黑制备方法的工序流程图。
图9为示出拍摄光氧化反应前后的炭黑的照片。
附图标记
100：炭黑制备装置 110：第一反应器
120：粉碎机 130：第二反应器
140：造粒机 150：干燥器
160：移送配管 161：第一移送配管
162：第二移送配管 163：第三移送配管
164：第四移送配管 165：第五移送配管
164a：第一管 164b：第二管
164c：紫外线光源 164d：臭氧气注入口
PA：光照射部 OA：臭氧氧化部
具体实施方式
以下参照后述的实施例会让本发明的优点、特征及实现这些优点和特征的方法更加明确。但是，本发明并不局限于以下所公开的实施例，而是能够以互不相同的各种方式实施，本实施例使本发明的公开完整，并用于使本发明所属技术领域的普通技术人员完整地理解本发明的范畴，本发明由发明要求保护范围定义。在整个说明书中相同的附图标记指相同的结构要素。
以下，参照所附的附图对本发明的优选实施例的炭黑制备装置及其制备方法进行详细说明。
图1为示出本发明的实施例的炭黑制备装置的示意图。
参照图1，本发明名的实施例的炭黑制备装置100包括第一反应器110、粉碎机120、第二反应器130、造粒机140、干燥器150及移送配管160。
第一反应器110通过基于燃料烃及含氧气体的反应的热分解来形成未粉碎的炭黑。
其中，为了向第一反应器110的内部供给燃料烃，炭黑制备装置100还可包括第一燃料储存罐102、第一泵106及第一预热器114。此时，由第一泵106抽吸储存于第一燃料储存罐102的内部的燃料烃并向第一预热器114供给，将向第一预热器114的内部供给的燃料烃与含氧气体一起预热，并向第一反应器110的内部供给。
并且，为了向第一反应器110的内部供给含氧气体，炭黑制备装置100还可包括第二燃料储存罐104、第二泵108、第二预热器112、气体反应器116、第三预热器118及鼓风机125。此时，在第二燃料储存罐104的内部储存有原料油，由第二泵108抽吸原料油并向第二预热器112供给进行预热后，向气体反应器116的内部供给。这种经由气体反应器116的内部的原料油向第三预热器118供给，此时，通过与向第三预热器118的内部借助鼓风机125注入的氧的反应来生成含氧气体。之后，含氧气体向第一预热器114的内部供给，并与燃料烃一起被预热后，向第一反应器110的内部供给。
粉碎机120起粉碎通过第一反应器110形成的炭黑的作用。炭黑可借助这种粉碎机120而被粉碎成100nm以下的微细大小。
第二反应器130的安装目的在于，使由粉碎机120粉碎的炭黑和水进行反应来形成炭黑混合物。为此，在第二反应器130可设有用于从外部接收水的供水管(未图示)。此时，相对于100重量份的炭黑混合物，可添加50～300重量份的水，但并不局限于此。
造粒机140对通过第二反应器130形成的炭黑混合物进行颗粒化来形成被颗粒化的炭黑。
干燥器150用于对通过造粒机140形成的被颗粒化的炭黑进行干燥。此时，为了去除被颗粒化的炭黑的水分，优选地，至少在100℃以上的温度下进行干燥，更优选地，在150～300℃的温度下进行。
移送配管160相互连接第一反应器110、粉碎机120、第二反应器130、造粒机140及干燥器150。具体地，移送配管160可包括第一移送配管161、第二移送配管162、第三移送配管163、第四移送配管164及第五移送配管165，上述第一移送配管161用于连接第一预热器114的出口与第一反应器110的入口，上述第二移送配管162用于连接第一反应器110的出口与粉碎机120的入口，上述第三移送配管163用于连接粉碎机120的出口与第一反应器130的入口，上述第四移送配管164用于连接第二反应器130的出口与造粒机140的入口，上述第五移送配管165用于连接造粒机140的出口与干燥器150的入口。
尤其，作为用于连接第二反应器130的出口与造粒机140的入口的移送配管的第四移送配管164呈具有第一管164a及包围第一管164a的第二管164b的双管形态，且具有光照射部及臭氧气反应部。
在具有这种光照射部及臭氧氧化部的双管形态的第四移送配管164中，进行对被颗粒化的炭黑的表面进行光照射及使其臭氧氧化的光氧化反应。其中，通过引入光氧化反应来使提高对炭黑的极性溶剂分散性及稳定性的表面官能团增加，由此可制备高颜色用炭黑。
不仅是前述的第四移送配管164，也可将第三移送配管163及第五移送配管165设置成双管形态。即，根据最终产品的形态及工序顺序，可对双管形态的移送配管160的设置位置进行各种变更。
作为一例，在最终产品为粉末形态的情况下，可在第三移送配管163和第四移送配管164中的一种以上适用双管形态，在最终产品为颗粒形态的情况下，可在第三移送配管163、第四移送配管164及第五移送配管165中的一种以上适用双管形态。
对此，参照以下所附的附图进行更具体的说明。
图2为放大示出图1的A部分的剖视图，图3为放大示出图1的A部分的俯视图，图4为更具体地示出图2的示意图，参照其更具体地进行说明。
参照图2至图4，连接第二反应器(图1的130)的出口及造粒机(图1的140)的入口的第四移送配管164包括第一管164a及第二管164b。
第一管164a具有第一直径d1，使被粉碎的炭黑与水进行反应来形成的炭黑混合物经由上述第一管164a的内部。此时，可将第一管164a设计成圆形，但并不局限于此。
第二管164b具有大于第一直径d1的第二直径d2，以包围第一管164b的外周面的方式安装。此时，第一管164a及第二管164b可具有同心轴，其结果，以具有第一管164a及包围第一管164a的外周面的第二管164b的双管结构设计第四移送配管164。
尤其，在第二管164b设有光照射部PA和臭氧氧化部OA，上述光照射部PA用于对经由第一管164a的内部的炭黑混合物的表面进行光照射，上述臭氧氧化部OA用于使被光照射的炭黑混合物进行臭氧氧化。
其中，在第一管164a的外壁或第二管164b的内壁安装有一个以上光照射部PA，并设有用于对经由第一管164a的内部的炭黑混合物照射紫外线光的紫外线光源164c。此时，作为紫外线光源164c可利用紫外线LED。
如果，在作为第一管164a的材质利用不透明材质的情况下，由于从紫外线光源164c照射的紫外线光无法穿过第一管164a，因此存在对炭黑混合物的表面的光照射不能顺利进行的隐患。因此，优选地，作为第一管164a的材质利用透明材质。此时，作为透明材质可利用石英，但并不局限于此。
而且，优选地，作为第二管164b的材质利用不透明材质，更优选地，利用反射效率优秀的金属材质为更好，但是其存在如下的隐患，即，当进行紫外线光照射时，使照射到炭黑混合物的表面后散射的光反射到第二管164b的内壁，从而可诱导重新反射到炭黑混合物的表面。
尤其，优选地，紫外线光源164c照射240nm以下的波长的光。像这样，若照射具有240nm以下的波长的高能量的紫外线光，即，照射氧之间的键能以上的紫外线光，则氧之间的双键被断裂，由此生成游离氧(free oxygen)，且高能量下的激发状态的分子可通过接收氧来生成O3形态的不稳定的臭氧气。这样生成的臭氧气诱导炭黑的表面氧化，可使表面官能团的比率增加。
并且，臭氧氧化部OA以贯通第一管164a及第二管164b的方式设置，具有用于向被光照射的炭黑混合物的表面供给臭氧气的臭氧气注入口164d。
此时，优选地，以20g/小时～3Kg/小时的速度供给臭氧气，这是因为，以上述的供给速度供给臭氧气，才能消除在第一管164a的内部产生的炭黑飞溅的现象。其中，可借助由臭氧气注入口164d供给臭氧气的臭氧产生器(未图示)来控制臭氧气的供给速度。
为此，炭黑在第一管164a的内部持续进行圆周运动时，优选地，为了不影响臭氧气的流动，而调节臭氧气的供给速度。此时，可根据第一管164a的直径及长度调节臭氧气的供给速度。
像这样，通过进行对炭黑混合物的表面照射紫外线光后在O3气体气氛下进行臭氧氧化的光氧化反应，可增加炭黑表面内的表面官能团的比率。可通过引入这种光氧化反应来使提高对炭黑的极性溶剂的分散性及稳定性的表面官能团的增加，由此，可制备在使用于墨水、墨粉、涂料等的水溶性及脂溶性的极性溶剂中分散得很好的高颜色用炭黑。此时，表面官能团可包含选自羧基(-COOH)、羟基(-OH)、醌基(>C＝O)及内酯基(-C(＝O)-O)中的一种以上。
另一方面，表1为示出各光的波长范围的释放能量，图5及图6为用于说明光反应机制的示意图。
表1
Figure BDA0001504448050000081
参照表1、图5及图6，共价键能是指两个原子通过形成共价键变稳定的同时释放的能量。此时，将1mol共价键断裂成原子状态所需的能量可以是，例如，H(g)+H(g)→H2(g)+435kJ/mol(共价键能)，H2(g)+435kJ/mol→H(g)+H(g)(共价键能)。
并且，观察原子间的键能，以氧为基准具有C-O(358kJ/mol)、N-O(201kJ/mol)、O-O(146kJ/mol)、O＝O(495kJ/mol)等多种键能。尤其，空气中存在的氧由双键组成，为了断裂这种键合，当接收共价键能以上的能量时完成。
另一方面，图7为用于说明本发明名的实施例的光氧化反应的工序示意图。
如图7所示，为了进行光氧化反应，首先，若照射240nm以下的高能量的紫外线光，即，照射氧之间的键能以上的紫外线光，则氧之间的双键被断裂，由此生成游离氧，且高能量下的激发状态的分子可通过接收氧来生成O3形态的不稳定的臭氧气。
作为一例，若对炭黑混合物的表面进行光氧化反应，可进行如下述反应式1所示的反应。
反应式1：O3+hv+H2O→H2O2+O2→H2O2+光能(Light energy)(hv)→-OH
像这样，在炭黑混合物的表面照射紫外线光后，若在O3气体气氛下实施臭氧氧化，则炭黑混合物内的水分(H2O)与游离氧通过键合生成H2O2+O2，上述游离氧通过因高能量的紫外线光照射及臭氧氧化而氧之间的双键被断开来形成，之后，释放光能的同时，可在炭黑的表面增加羧基(-COOH)、羟基(-OH)等表面官能团。
另一方面，本发明名的实施例的炭黑制备装置100还可包括斗式提升机170、分级机175、磁力分离器180及储存罐190。
斗式提升机170用于使被干燥的被颗粒化的炭黑垂直提升并进行移送。
分级机175用于对通过斗式提升机170进行垂直上升的被颗粒化的炭黑进行分级。
磁力分离器180用于对进行分级的被颗粒化的炭黑进行分离。
储存罐190的安装目的在于，通过对由磁力分离器180分离的被颗粒化的炭黑进行热处理来形成回填料。此时，在储存罐190内通过热处理形成的回填料完成质量检查后，搭载于输送单元被运送。
以下，参照附图对本发明名的实施例的炭黑制备方法进行说明。
图8为示出本发明的实施例的炭黑制备方法的工序流程图。
参照图8，本发明名的实施例的炭黑制备方法包括未粉碎的炭黑形成步骤S210、粉碎步骤S220、炭黑混合物形成步骤S230、光氧化反应步骤S240、被颗粒化的炭黑形成步骤S250及干燥步骤S260。
未粉碎的炭黑形成
在未粉碎的炭黑形成步骤S210中，通过基于燃料烃及含氧气体的反应的热分解形成未粉碎的炭黑。
粉碎
在粉碎步骤S220中，利用粉碎机粉碎未粉碎的炭黑。此时，炭黑可借助粉碎机而被粉碎成100nm以下的微细大小。
炭黑混合物形成
在炭黑混合物形成步骤S230中，通过使被粉碎的炭黑与水进行反应来形成炭黑混合物。此时，相对于100重量份的炭黑混合物，可添加50～300重量份的水，但并不局限于此。
光氧化反应
在光氧化反应步骤S240中，进行对炭黑混合物的表面进行光照射后使被光照射的混合物进行臭氧氧化的光氧化反应。
这种光氧化反应可在双管形态的移送配管内进行，上述移送配管具有第一管及包围第一管的外周面的第二管。
此时，优选地，在光照射中，照射具有240nm以下的波长的紫外线光。像这样，若照射具有240nm以下的波长的高能量的紫外线光，即，照射氧之间的键能以上的紫外线光，则氧之间的双键被断裂，由此生成游离氧，且高能量下的激发状态的分子可通过接收氧来生成O3形态的不稳定的臭氧气。这样生成的臭氧气诱导炭黑的表面氧化，可使表面官能团的比率增加。
此时，优选地，以20g/小时～3Kg/小时的速度供给臭氧气，这是因为，以上述的供给速度供给臭氧气，才能消除在第一管164a的内部产生的炭黑飞溅的现象。其中，可借助由臭氧气注入口164d供给臭氧气的臭氧产生器(未图示)来控制臭氧气的供给速度。
为此，炭黑在第一管164a的内部持续进行圆周运动时，优选地，为了不影响臭氧气的流动，而调节臭氧气的供给速度。此时，可根据第一管164a的直径及长度调节臭氧气的供给速度。
像这样，通过进行对炭黑混合物的表面照射紫外线光后在O3气体气氛下进行臭氧氧化的光氧化反应，可增加炭黑表面内的表面官能团的比率。可通过引入这种光氧化反应来使提高对炭黑的极性溶剂的分散性及稳定性的表面官能团的增加，由此，可制备在使用于墨水、墨粉、涂料等的水溶性及脂溶性的极性溶剂中分散得很好的高颜色用炭黑。此时，表面官能团可包含选自羧基(-COOH)、羟基(-OH)、醌基(>C＝O)及内酯基(-C(＝O)-O)中的一种以上。
被颗粒化的炭黑形成
在被颗粒化的炭黑形成步骤S250中，对炭黑混合物进行颗粒化来形成被颗粒化的炭黑。
干燥
在干燥步骤S260中，对被颗粒化的炭黑进行干燥。此时，为了去除被颗粒化的炭黑的水分，优选地，至少在100℃以上的温度下进行干燥，更优选地，在150～300℃的温度下进行。
另一方面，图9为示出拍摄光氧化反应前后的炭黑的照片。此时，图9的左侧照片是拍摄光氧化反应之前状态的，图9的右侧照片是拍摄光氧化反应后状态的。
如图9所示，在对炭黑进行光氧化反应之前，可确认没有发生表面改性。
与此相反，在对炭黑进行光氧化处理后，可确认提高分散性及稳定性的表面官能团因表面改性而增加。
如上所述，在本发明的实施例的炭黑制备装置及其制备方法中，引入对炭黑混合物的表面照射240nm以下的紫外线光后使被光照射的炭黑混合物进行臭氧氧化的光氧化反应，可使提高对炭黑的极性溶剂的分散性及稳定性的表面官能团增加。
其结果，本发明的实施例的炭黑制备装置及其制备方法可制备如下的高颜色用炭黑，即，由于提高分散性及稳定性的表面官能团的增加，使用于墨水、墨粉、涂料等的并在水溶性及脂溶性的极性溶剂中的分散性好。
并且，在本发明的实施例的炭黑制备装置及其制备方法中，可通过引入高能量及高浓度的光氧化反应，来相对简单、迅速地诱导炭黑的表面改性，因此可确保制备工序的灵活性，且可以由低的生产成本制备高质量的高颜色用炭黑。
以上，以本发明的实施例为中心进行了说明，但在本发明所属技术领域的普通技术人员的水平上，可作出多种变更或变形。这些变更和变形在不脱离本发明提供的技术思想范畴下，可落入不发明。因此，应根据以上记载的发明保护范围来判断本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种炭黑制备装置，其特征在于，
包括：
第一反应器，用于形成未粉碎炭黑；
粉碎机，用于粉碎通过上述第一反应器形成的未粉碎炭黑；
第二反应器，通过使由上述粉碎机粉碎的炭黑与水进行反应来形成炭黑混合物；
造粒机，对通过上述第二反应器形成的炭黑混合物进行颗粒化来形成被颗粒化的炭黑；
干燥器，用于对通过上述造粒机形成的被颗粒化的炭黑进行干燥；以及
移送配管，连接上述第一反应器、粉碎机、第二反应器、造粒机及干燥器，
上述移送配管中连接上述第二反应器的出口和上述造粒机的入口的移送配管为第四移送配管，上述第四移送配管包括：
第一管，使炭黑混合物经由上述第一管的内部；以及
第二管，包围上述第一管的外周面，并设有光照射部和臭氧氧化部，上述光照射部用于对经由上述第一管的内部的炭黑混合物的表面进行光照射，上述臭氧氧化部用于使被光照射的上述炭黑混合物进行臭氧氧化反应，
其中，上述第一管由透明材质形成，上述第二管由不透明材质形成，
一个以上的上述光照射部安装在上述第一管的外壁或第二管的内壁，在上述光照射部设有用于对经由上述第一管的内部的炭黑混合物照射紫外线光的紫外线光源。
2.根据权利要求1所述的炭黑制备装置，其特征在于，上述紫外线光源照射240nm以下的波长的光。
3.根据权利要求1所述的炭黑制备装置，其特征在于，上述臭氧氧化部以贯通上述第一管及第二管的方式设置，上述臭氧氧化部具有用于向被光照射的上述炭黑混合物的表面供给臭氧气的臭氧气注入口。
4.根据权利要求3所述的炭黑制备装置，其特征在于，以20g/小时～3Kg/小时的速度供给上述臭氧气。
5.根据权利要求1所述的炭黑制备装置，其特征在于，上述炭黑表面内的表面官能团的比率借助通过上述光照射及臭氧氧化进行的光氧化反应而增加。
6.根据权利要求5所述的炭黑制备装置，其特征在于，上述表面官能团包含选自羧基、羟基、醌基及内酯基中的一种以上。
7.根据权利要求1所述的炭黑制备装置，其特征在于，
上述炭黑制备装置还包括：
斗式提升机，通过使被干燥的被颗粒化的上述炭黑垂直上升来进行移送；
分级机，用于对通过上述斗式提升机进行垂直上升的被颗粒化的炭黑进行分级；
磁力分离器，用于对进行分级的被颗粒化的上述炭黑进行分离；以及
储存罐，通过对由上述磁力分离器分离的被颗粒化的炭黑进行热处理来形成回填料。
8.一种炭黑制备方法，其特征在于，包括：
步骤(a)，形成未粉碎的炭黑；
步骤(b)，粉碎上述未粉碎的炭黑；
步骤(c)，使被粉碎的上述炭黑与水进行反应来形成炭黑混合物；
步骤(d)，进行对上述炭黑混合物的表面进行光照射后使被光照射的上述炭黑混合物进行臭氧氧化的光氧化反应；
步骤(e)，对上述炭黑混合物进行颗粒化来形成被颗粒化的炭黑；以及
步骤(f)，对被颗粒化的上述炭黑进行干燥，
其中，步骤(d)在由第一管和第二管构成的移送配管中进行，
所述第一管的内部使炭黑混合物经过，
所述第二管包围上述第一管的外周面，且所述第二管具有：用于对经过上述第一管的内部的炭黑混合物的表面进行光照射的光照射部、以及用于使被光照射的炭黑混合物进行臭氧氧化反应的臭氧氧化部，
所述移送配管连接第二反应器的出口和造粒机的入口，
一个以上的上述光照射部安装在上述第一管的外壁或第二管的内壁，在上述光照射部设有用于对经由上述第一管的内部的炭黑混合物照射紫外线光的紫外线光源，
并且，上述第一管由透明材质形成，上述第二管由不透明材质形成。
9.根据权利要求8所述的炭黑制备方法，其特征在于，在上述(d)步骤中的上述光照射中，照射具有240nm以下的波长的紫外线光。
10.根据权利要求8所述的炭黑制备方法，其特征在于，在上述(d)步骤中的上述臭氧氧化中，以20g/小时～3Kg/小时的速度供给臭氧气。
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