CN110237899B - 破聚机及乙炔炭黑纯化设备及高性能乙炔炭黑生产方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供破聚机及乙炔炭黑纯化设备及高性能乙炔炭黑生产方法，涉及乙炔炭黑制备技术领域。破聚机具有破聚腔和杂质分离腔，破聚腔内设置有可旋转的叶轮，叶轮在旋转中通过撞击乙炔炭黑粒子附聚体，使其打开得到粒径更小的乙炔炭黑粒子聚集体，破聚机内设置有滤网，滤网能够允许乙炔炭黑粒子聚集体通过，杂质分离腔用于分离出杂质和乙炔炭黑粒子。采用破聚机用制得粒径更小的乙炔炭黑粒子，分离出金属杂质，使乙炔炭黑的粒径分布更加均匀，乙炔炭黑表现出更优良的性能。

Description

破聚机及乙炔炭黑纯化设备及高性能乙炔炭黑生产方法

技术领域

本申请涉及乙炔炭黑制备技术领域，具体而言，涉及破聚机及乙炔炭黑纯化设备及高性能乙炔炭黑生产方法。

背景技术

乙炔炭黑是通过乙炔气体在高温环境中热分解制得，乙炔炭黑由于其良好的导电性和吸液性在导电材料领域得到较好的应用。

但是在乙炔炭黑的制备工艺中，由于乙炔炭黑自身的性质以及其他外界因素，会将杂质引入乙炔炭黑中，杂质会影响到乙炔炭黑的导电性。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种破聚机及乙炔炭黑纯化设备及高性能乙炔炭黑生产方法，其能够改善乙炔炭黑中粒径分布不均的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供一种破聚机，用于分散纯化团聚的乙炔炭黑粒子，其呈柱状由第一端至第二端延伸而成的壳体，壳体限定沿轴向布置的破聚腔和杂质分离腔；破聚腔的第一端设置有出料口，限定破聚腔的壳体设置有进料口；出料口设置有滤网，滤网的滤孔的内径为100～120μm；破聚腔内设置有可旋转的叶轮，叶轮用于在旋转中撞击并破碎团聚的乙炔炭黑粒子；杂质分离腔与破聚腔连通，杂质分离腔的第二端设置有杂质出口。

在上述实现过程中，破聚腔内具有叶轮，当乙炔炭黑粒子从破聚机的进料口进入到破聚腔内，叶轮在高速旋转过程中撞击并破碎团聚的乙炔炭黑粒子，破碎后粒径小于100～120μm的乙炔炭黑粒子能够穿过滤网的滤孔从出料口排出，在第一次撞击没有完成破碎的乙炔炭黑粒子以及其他杂质粒子由破聚腔进入到杂质分离腔，杂质分离腔分离出乙炔炭黑粒子和杂质粒子，杂质粒子由杂质出口排出，乙炔炭黑粒子由杂质分离腔再次进入破聚腔进行叶轮撞击破碎团聚的乙炔炭黑粒子。

本申请示例中的破聚机能够分散纯化团聚的乙炔炭黑粒子，在乙炔炭黑的生产过程中，乙炔炭黑粒子在高温环境中团聚形成聚集体，聚集体进一步形成附聚体，附聚体粒径较大，本申请示例中的破聚机用于打开附聚体得到聚集体，制得粒径更小的乙炔炭黑粒子，分离出金属杂质，使乙炔炭黑的粒径分布更加均匀，乙炔炭黑表现出更优良的导电性。

在一种可能的实施方案中，杂质分离腔设置有负压装置，负压装置用于为杂质分离腔提供负压条件分离出密度不同的物料。

在上述实现过程中，负压装置能够分离粒径较大的杂质粒子和粒径较小的乙炔炭黑粒子，使粒径较大的杂质粒子从杂质出口排出，粒径较小的乙炔炭黑粒子再次破聚腔破碎得到粒径更小的乙炔炭黑粒子。

在一种可能的实施方案中，负压装置包括风机。

在上述实现过程中，风机能够提供风力，从而将粒径和密度较小的乙炔炭黑粒子附聚体吹回破聚腔中，粒径和密度较大的杂质粒子由于重力作用能够克服风机的风力沿着内壁排出。

第二方面，本申请实施例提供一种乙炔炭黑纯化设备，其包括喂料装置、上述破聚机和第一分离装置；喂料装置用于引导乙炔炭黑粒子由破聚机的进料口进入破聚腔；破聚机通过出料口与第一分离装置连通，第一分离装置用于分离氢气和乙炔炭黑粒子。

在上述实现过程中，喂料装置使乙炔炭黑粒子由破聚机的进料口进入破聚腔，乙炔炭黑粒子在叶轮的旋转撞击中破碎得到粒径更小的乙炔炭黑粒子；第一分离装置与破聚机的出料口连通，用于分离氢气和乙炔炭黑，分离出的氢气收回再利用，分离出的乙炔炭黑粒子回收再处理，避免了氢气混杂的产物发生爆炸等意外事件。

在一种可能的实施方案中，喂料装置包括风机，风机用于将物料吹到破聚机的破聚腔内；第一分离装置包括脉冲反吹布袋除尘器，脉冲反吹布袋除尘器包括灰斗，灰斗具有第一侧和第二侧，第一侧设置有用于排出氢气的上出气口，第二侧设置有用于排出乙炔炭黑的下出料口。

在上述实现过程中，风机产生的负压能够直接将乙炔炭黑运送至破聚腔内旋转的叶轮中破聚。脉冲反吹布袋除尘器的灰斗能够分离气态氢气和固态乙炔炭黑。

在一种可能的实施方案中，乙炔炭黑纯化设备包括通过杂质出口与破聚机连通的第二分离装置，第二分离装置用于分离氢气和固体杂质；

第二分离装置包括脉冲反吹布袋除尘器。

在上述实现过程中，第二分离装置与破聚机的杂质出口连通，用于分离氢气和杂质粒子，分离出的氢气收回再利用，分离出的杂质粒子排出，避免了氢气混杂的产物发生爆炸等意外事件。

在一种可能的实施方案中，乙炔炭黑纯化设备包括固气分离器，固气分离器设置于破聚机与第一分离装置之间，固气分离器具有第一出口和第二出口，第一出口用于排出气体，第二出口用于排出固体，第一分离装置通过第二出口与固气分离器连通。

在上述实现过程中，由破聚机出料口排出的物料固体含量较多，先通过固气分离器分离出乙炔炭黑粒子固体和氢气气体，乙炔炭黑粒子固体直接通过固气分离器的第二出口排出并回收待处理，由于乙炔炭黑粒子粒径较小，在氢气气体中混杂了很多乙炔炭黑粒子，混杂有乙炔炭黑粒子的氢气气体再由第一分离装置分离出氢气和乙炔炭黑粒子。

第三方面，本申请实施例提供一种高性能乙炔炭黑生产方法，其包括：利用上述乙炔炭黑纯化设备净化乙炔炭黑，将净化后的乙炔炭黑造粒，干燥粒状乙炔炭黑。

在上述实现过程中，净化乙炔炭黑制得纯度较高的乙炔炭黑，造粒得到粒状乙炔炭黑，使其能够应用于更多领域，适于加工，干燥使粒状乙炔炭黑中溶剂含量减少，制得的产品稳定，导电性较好。

在一种可能的实施方案中，造粒包括向净化后的乙炔炭黑中加入溶剂，乙炔炭黑与加入的溶剂的质量比为1：0.5～1：3.5；

溶剂包括水、羧甲基纤维素水溶液、蜂蜜水溶液和木质素。

在上述实现过程中，溶剂为粘接性溶剂，本申请的示例通过合理控制粘接性溶剂和乙炔炭黑的配比以及选择粘接性溶剂的种类达到较好的造粒效果，即制得的粒状乙炔炭黑强度够，不易散裂，结构稳定。

在一种可能的实施方案中，干燥包括第一次干燥、第二次干燥和第三次干燥，第一次干燥的温度为120～180℃，第二次干燥的温度为220～280℃，第三次干燥的温度为120～180℃。

在上述实现过程中，第一次干燥温度较低，在较低温度下干燥能够使粒状乙炔炭黑中的溶剂慢慢蒸发，防止温度太高粒状乙炔炭黑产生裂纹；在完成粒状乙炔炭黑的温度适应以及部分溶剂蒸发后，升温至第二次干燥温度，有利于粒状乙炔炭黑形成更加稳定的结构；在完成第二次干燥后，降温至第三次干燥温度，有利于稳固粒状乙炔炭黑结构以及最后完成脱溶剂处理。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例1提供的破聚机的结构示意图；

图2为本申请实施例2提供的乙炔炭黑纯化设备的结构示意图；

图3为本申请实施例2脉冲反吹布袋除尘器的结构示意图；

图4为本申请实施例3提供的乙炔炭黑纯化设备的结构示意图。

图标：100-破聚机；101-进料口；102-出料口；103-杂质出口；110-破聚腔；120-杂质分离腔；130-叶轮；140-滤网；150-电机；160-连接轴；170-负压装置；200-喂料装置；300-第一分离装置；310-灰斗；320-除尘箱；330-上出气口；340-下出料口；400-磁选机；500-固气分离器；510-固体出口；520-气体出口；600-第二分离装置。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

乙炔炭黑是由烃类化合物热分解制得，例如，乙炔炭黑是通过乙炔气的热分解制得。在高温热分解过程中，生成的乙炔炭黑原生粒子由于粒径较小(10～60nm)，以及密度较小(0.02kg/m³)，极易出现团聚现象，原生粒子会形成体积更大的三度空间聚集体，其粒径为1～100μm，聚集体结构内聚强度很大，结构稳定，也称为乙炔炭黑的一次结构或永久结构。但是，较多聚集体会由于自身比表面积大、表面能高的性质而进一步聚集成更大的成链枝结构的附聚体，附聚体的粒径较大，达到120μm以上。附聚体和聚集体粒径大小不同，导致材料的性能下降。并且，在烃类化合物热分解过程中，还会生成微量的硬质炭杂质，硬质炭杂质的粒径大小不一，硬质炭杂质会和乙炔炭黑原生粒子、聚集体和附聚体缠在一起，导致粒径分布不一，进一步导致材料的导电性能不好。此外，在乙炔炭黑收集工艺中，由于设备腐蚀、磨损引起一些金属杂质混入，进一步影响材料的导电性。

实施例1

请参阅图1，本申请实施例提供一种破聚机100，破聚机100呈柱状由第一端至第二端延伸而成的壳体，壳体限定沿轴向布置的破聚腔110和杂质分离腔120，使用时破聚机100的轴向沿垂直方向设置，使得内部的物料能够受到重力的作用。

破聚腔110在其侧壁设置有进料口101、在第一端设置有出料口102，破聚腔110内设置有可旋转的叶轮130，叶轮130在旋转中通过撞击乙炔炭黑粒子附聚体，使其打开得到粒径更小的乙炔炭黑粒子聚集体，破聚腔110的出料口102设置有滤网140，滤网140的滤孔内径为100～120μm，滤网140能够允许乙炔炭黑粒子聚集体通过，而不能允许乙炔炭黑粒子附聚体、杂质粒子通过，进而使符合粒径大小的乙炔炭黑粒子由出料口102排出。物料由进料口101进入破聚腔110，经过叶轮130的撞击后，符合粒径大小的乙炔炭黑粒子能够从出料口102排出。

杂质分离腔120与破聚腔110连通，杂质分离腔120的第二端设置有杂质出口103，不符合粒径大小的乙炔炭黑和杂质由于重力作用从破聚腔110掉入杂质分离腔120中，最终杂质从杂质分离腔120的杂质出口103排出。

需要说明的是，叶轮130通过高速转动撞击乙炔炭黑粒子达到破聚的目的，其转速可达2000r/min，叶轮130通过连接轴160与电机150连接，并由电机150带动叶轮130转动。

可选地，杂质分离腔120连接有负压装置170，负压装置170可以是外接，也可以是直接设置于破聚机100内。负压装置170用于分离粒径和密度较小的乙炔炭黑粒子附聚体和粒径和密度较大的杂质粒子，包括金属杂质和硬质炭杂质，粒径和密度较小的乙炔炭黑粒子附聚体由于负压装置170的负压作用重新吸至破聚腔110中进行破聚，粒径和密度较大的杂质粒子由于重力作用沿着杂质分离腔120的内壁下降由杂质出口103排出。

在本申请实施例中，负压装置170为风机，杂质分离腔120具有进风口，风机设置于进风口，风机能够将粒径和密度较小的乙炔炭黑粒子附聚体吹回破聚腔110中，粒径和密度较大的杂质粒子由于重力作用能够克服风机的风力沿着内壁排出。在本申请的其他实施例中，负压装置170还可以为离心机等。

需要说明的是，本申请实施例的破聚机100一般和喂料装置200配合使用，喂料装置200用于引导乙炔炭黑由破聚机100的进料口101进入破聚腔110破聚。在本申请实施例中，喂料装置200为风机，利用风机产生的负压将乙炔炭黑运送至破聚机100的破聚腔110内。在本申请的其他实施例中，喂料装置200还可以为皮带轮，皮带轮由破聚机100的入料口伸入破聚腔110直接将乙炔炭黑运送至破聚腔110内。

乙炔炭黑由烃类化合物热分解制得后，经过前处理后由喂料装置200由破聚机100的入料口运送至破聚腔110内，乙炔炭黑粒子在旋转叶轮130的撞击中，部分乙炔炭黑粒子附聚体打开变成乙炔炭黑粒子聚集体，乙炔炭黑粒子由于受到负压的关系，能够穿过叶轮130到达滤网140，并且符合粒径要求的乙炔炭黑粒子聚集体能够穿过滤网140的滤孔，并由破聚机100的出料口102排出。没有完成破聚的乙炔炭黑粒子附聚体、杂质粒子包括密度较大的金属杂质和硬质炭粒子由于重力作用由破聚腔110落入杂质分离腔120内，乙炔炭黑粒子附聚体由于受到负压的关系，能够从杂质分离腔120再次进入破聚腔110内，并且再次受到旋转叶轮130的撞击实现破聚，密度较大的金属杂质和硬质炭粒子由于重力作用沿着杂质分离腔120的内壁由杂质出口103排出。

本申请实施例提供的破聚机100能够分离出乙炔炭黑中的金属杂质和硬质炭杂质，分散乙炔炭黑制得粒径更小粒径分布更均匀的乙炔炭黑粒子，进而使乙炔炭黑的导电性稳定较好。

实施例2

请参阅图2，本申请实施例提供一种乙炔炭黑纯化设备，其包括喂料装置200、实施例1的破聚机100和第一分离装置300。

由于乙炔炭黑是由烃类化合物在高温环境中热分解制得，烃类化合物在高温热分解过程中除了会生成乙炔炭黑以外，还会生成氢气，氢气与空气混合容易发生爆炸，产生安全隐患，同时氢气作为一种清洁能源，具有较高的工业价值。本申请实施例的一种乙炔炭黑纯化设备能够除去乙炔炭黑中大部分杂质，提高乙炔炭黑粒子的粒径分布均匀性，同时，分离乙炔炭黑和氢气，使烃类化合物的热分解产物分开收集。

喂料装置200设置于破聚机100的进料口101，用于将乙炔炭黑运送至破聚机100内，破聚机100的出料口102与第一分离装置300连接，第一分离装置300用于分离氢气和乙炔炭黑粒子。

在本申请实施例中，喂料装置200为风机，第一分离装置300为脉冲反吹布袋除尘器。在本申请其他实施例中，喂料装置200还可以为皮带轮，第一分离装置300还可以为分离塔。

请参阅图3，脉冲反吹布袋除尘器具有上出气口330和下出料口340，其包括灰斗310、除尘箱320。乙炔炭黑混合物由破聚机100的出料口102进入到除尘器后，乙炔炭黑固体大部分沉积到灰斗310中，从下出料口340排出被收集；含有少量乙炔炭黑的氢气部分经过除尘箱320进一步除去氢气中的乙炔炭黑，得到较为纯净的氢气从上出气口330排出被收集。

实施例3

请参阅图4，本申请实施例提供一种乙炔炭黑纯化设备，其包括磁选机400、喂料装置200、实施例1的破聚机100、固气分离器500、第一分离装置300和第二分离装置600。

磁选机400与破聚机100的进料口101连接，喂料装置200设置于破聚机100的进料口101，破聚机100的出料口102与固气分离器500连接，固气分离器500具有气体出口520和固体出口510，固气分离器500的气体出口520与第一分离装置300连接；破聚机100的杂质出口103与第二分离装置600连接。

磁选机400能够先筛选出进入破聚机100的乙炔炭黑粒子中的磁性杂质，提高乙炔炭黑粒子的纯度。

固气分离器500用于粗略的分离出固体乙炔炭黑和含有乙炔炭黑的氢气，从破聚机100出料口102出来的物料固体含量较多，分离出的固体直接由固气分离器500的固体出口510排出收集，含有乙炔炭黑的氢气经固气分离器500的气体出口520排出。固气分离器500能够先分离一次乙炔炭黑和氢气，通过与第一分离装置300配合多次分离使分离纯化效果更好。

第一分离装置300用于再次分离乙炔炭黑和氢气，从固气分离器500气体出口520出来的含有乙炔炭黑的氢气经过第一分离装置300分离纯化后得到的氢气和乙炔炭黑纯度都较高。

第二分离装置600用于分离杂质和氢气，从破聚机100杂质出口103出来的物料为杂质和氢气的混合物，通过第二分离装置600的分离纯化能够得到纯度较高的氢气和杂质。

在本申请实施例中，喂料装置200为风机，第一分离装置300、第二分离装置600均为脉冲反吹布袋除尘器。在本申请其他实施例中，喂料装置200还可以为皮带轮，第一分离装置300、第二分离装置600还可以为分离塔。

请继续参阅图4，脉冲反吹布袋除尘器具有上出气口330和下出料口340，其包括灰斗310、除尘箱320。烃类化合物热分解产物先经过磁选机400筛选出磁性物质，再由风机经破聚机100的进料口101进入破聚机100的破聚腔110内进行破聚；

符合粒径大小的乙炔炭黑粒子聚集体和氢气通过滤网140由破聚机100的出料口102排出，进入固气分离器500内，固气分离器500分离出大部分乙炔炭黑，由固体出口510排出并收集，含有乙炔炭黑的氢气部分由气体出口520排出，进入第一分离装置300，乙炔炭黑固体大部分沉积到灰斗310中，从下出料口340排出被收集，含有少量乙炔炭黑的氢气部分经过除尘箱320进一步除去氢气中的乙炔炭黑，得到较为纯净的氢气从上出气口330排出被收集；

杂质掉入破聚机100的杂质分离腔120最后由破聚机100的杂质出口103排出，进入第二分离装置600，杂质大部分沉积到灰斗310中，从下出料口340排出，含有少量杂质的氢气部分经过除尘箱320进一步除去氢气中的杂质，得到较为纯净的氢气从上出气口330排出被收集。

实施例4

本申请实施例提供一种高性能乙炔炭黑生产方法，其包括利用实施例2乙炔炭黑纯化设备净化乙炔炭黑，将净化后的乙炔炭黑造粒，干燥粒状乙炔炭黑。

净化：将烃类化合物热分解产物经过破聚机分离纯化后，再由第一分离装置进一步分离纯化得到乙炔炭黑；

造粒：将净化后的乙炔炭黑和溶剂分别加入到造粒机中进行造粒，加入的乙炔炭黑和溶剂的质量比为1：0.5～1：3.5，溶剂包括水、羧甲基纤维素水溶液、蜂蜜水溶液和木质素，在本申请实施例中，溶剂选用水，加入的乙炔炭黑和溶剂的质量比为1：2；

干燥：将制造好的粒状乙炔炭黑依次经过第一次干燥20～60min、第二次干燥20～60min和第三次干燥20～60min，第一次干燥的温度为120～180℃，第二次干燥的温度为220～280℃，第三次干燥的温度为120～180℃，在本申请实施例中，第一次干燥时间为30min，干燥温度为150℃，第二次干燥时间为30min，干燥温度为250℃，第三次干燥时间为30min，干燥温度为150℃。

实施例5

本申请实施例提供一种高性能乙炔炭黑生产方法，其包括利用实施例3乙炔炭黑纯化设备净化乙炔炭黑，将净化后的乙炔炭黑造粒，干燥粒状乙炔炭黑。

净化：将烃类化合物热分解产物依次经过磁选机、破聚机、固气分离器、分离纯化后，再由第一分离装置进一步分离纯化得到乙炔炭黑；

造粒：将净化后的乙炔炭黑和水分别加入到造粒机中进行造粒，加入的乙炔炭黑和水的质量比为1：2；

干燥：将制造好的粒状乙炔炭黑依次经过第一次干燥30min、第二次干燥30min和第三次干燥30min，第一次干燥的温度为150℃，第二次干燥的温度为250℃，第三次干燥的温度为150℃。

对比例1

本申请对比例提供一种高性能乙炔炭黑生产方法，其包括将烃类化合物热分解产物经过磁选机和固气分离器制得乙炔炭黑，将净化后的乙炔炭黑造粒，干燥粒状乙炔炭黑。

净化：将烃类化合物热分解产物经过磁选机分离纯化后，再由固气分离器分离纯化得到乙炔炭黑；

造粒：将净化后的乙炔炭黑和水分别加入到造粒机中进行造粒，加入的乙炔炭黑和水的质量比为1：2；

干燥：将制造好的粒状乙炔炭黑依次经过第一次干燥30min、第二次干燥30min和第三次干燥30min，第一次干燥的温度为150℃，第二次干燥的温度为250℃，第三次干燥的温度为150℃。

对比例2

本申请对比例提供一种高性能乙炔炭黑生产方法，其包括利用实施例3乙炔炭黑纯化设备净化乙炔炭黑，将净化后的乙炔炭黑造粒，干燥粒状乙炔炭黑。

净化：将烃类化合物热分解产物依次经过磁选机、破聚机、固气分离器、分离纯化后，再由第一分离装置进一步分离纯化得到乙炔炭黑；

造粒：将净化后的乙炔炭黑和水分别加入到造粒机中进行造粒，加入的乙炔炭黑和水的质量比为1：5；

干燥：将制造好的粒状乙炔炭黑依次经过第一次干燥30min、第二次干燥30min和第三次干燥30min，第一次干燥的温度为150℃，第二次干燥的温度为250℃，第三次干燥的温度为150℃。

对比例3

本申请对比例提供一种高性能乙炔炭黑生产方法，其包括利用实施例3乙炔炭黑纯化设备净化乙炔炭黑，将净化后的乙炔炭黑造粒，干燥粒状乙炔炭黑。

净化：将烃类化合物热分解产物依次经过磁选机、破聚机、固气分离器、分离纯化后，再由第一分离装置进一步分离纯化得到乙炔炭黑；

造粒：将净化后的乙炔炭黑和水分别加入到造粒机中进行造粒，加入的乙炔炭黑和水的质量比为1：2；

干燥：将制造好的粒状乙炔炭黑依次经过第一次干燥30min、第二次干燥30min，第一次干燥的温度为250℃，第二次干燥的温度为150℃。

分别将实施例4～5和对比例1～3生产得到的乙炔炭黑进行如下测试：采用GB/T3782的方法测定的粉末电阻率；采用GB/T14853.6的方法测定炭黑吸油值；采用GB/T14853.6的方法测定乙炔炭黑粒子强度；采用GB/T3781.6的方法测定乙炔炭黑的视比容；采用GB/T3781.5的方法测定乙炔炭黑中粗粉值(325目)；采用GB/T19077.1的方法测定乙炔炭黑的二次粒径(D50)。数据如表1所示：

表1实施例4～5和对比例1～3生产得到的乙炔炭黑性能

由对比例1和实施例5对比可知，与经过破聚机破聚工艺的乙炔炭黑(实施例5)相比，没有经过破聚机破聚工艺的乙炔炭黑(对比例1)的DBP吸油值、视比容、粗粉值(325目)、二次粒径(D50)较高，说明没有经过破聚机破聚工艺的乙炔炭黑聚集程度较高，粒径较大，并且粒径较大的乙炔炭黑的粉末电阻率较高，表现出较差的导电性。

由对比例2和实施例5对比可知，造粒时乙炔炭黑与加入的溶剂的质量比超过1：0.5～1：3.5(对比例2中乙炔炭黑和溶剂的配比为1：5)，造出的炭黑粒粒子强度有所降低。

由对比例3和实施例5对比可知，干燥时只干燥两次容易导致开裂，进一步使炭黑粒粒子强度降低。

综上所述，本申请实施例提供的一种破聚机能够分离出乙炔炭黑中的金属杂质和硬质炭杂质，分散乙炔炭黑制得粒径更小粒径分布更均匀的乙炔炭黑粒子，进而使乙炔炭黑的导电性稳定较好；本申请实施例提供的一种乙炔炭黑纯化设备能够高效的分离氢气和乙炔炭黑，分离出的氢气收回再利用，分离出的乙炔炭黑回收再处理，避免了氢气混杂的产物发生爆炸等意外事件；本申请实施例提供的一种高性能乙炔炭黑生产方法，通过净化乙炔炭黑制得纯度较高的乙炔炭黑，造粒得到粒状乙炔炭黑，使其能够应用于更多领域，适于加工，干燥使粒状乙炔炭黑中溶剂含量减少，制得的产品稳定，导电性较好。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高性能乙炔炭黑生产方法，其特征在于，其包括：利用乙炔炭黑纯化设备净化乙炔炭黑，将净化后的乙炔炭黑造粒，干燥粒状乙炔炭黑；

所述乙炔炭黑纯化设备包括喂料装置、用于分散纯化团聚的乙炔炭黑的破聚机和第一分离装置，所述破聚机呈柱状，包括由第一端至第二端延伸而成的壳体，所述壳体限定沿轴向布置的破聚腔和杂质分离腔，所述破聚腔在所述第一端设置有出料口，限定所述破聚腔的所述壳体设置有进料口，所述出料口设置有滤网，所述滤网的滤孔的内径为100~120μm，所述破聚腔内设置有可旋转的叶轮，所述杂质分离腔与所述破聚腔连通，所述杂质分离腔在所述第二端设置有杂质出口；

所述喂料装置用于引导乙炔炭黑由所述破聚机的所述进料口进入所述破聚腔；

所述破聚机通过所述出料口与所述第一分离装置连通，所述第一分离装置用于分离氢气和乙炔炭黑；

通过所述喂料装置将乙炔炭黑由所述破聚机的所述进料口运送至所述破聚腔内，乙炔炭黑在旋转叶轮的撞击中乙炔炭黑附聚体打开变成乙炔炭黑聚集体到达所述滤网，符合粒径要求的乙炔炭黑聚集体穿过所述滤网的滤孔，并由所述破聚机的所述出料口排出，密度较大的金属杂质和硬质炭粒子由于重力作用沿着所述杂质分离腔的内壁由所述杂质出口排出。

2.根据权利要求1所述的高性能乙炔炭黑生产方法，其特征在于，所述杂质分离腔设置有负压装置，所述负压装置用于为所述杂质分离腔提供负压条件分离出密度不同的物料。

3.根据权利要求2所述的高性能乙炔炭黑生产方法，其特征在于，所述负压装置包括风机。

4.根据权利要求1所述的高性能乙炔炭黑生产方法，其特征在于，所述喂料装置包括风机，所述风机用于将物料吹到所述破聚机的所述破聚腔内；

所述第一分离装置包括脉冲反吹布袋除尘器，所述脉冲反吹布袋除尘器包括灰斗，所述灰斗具有第一侧和第二侧，所述第一侧设置有用于排出氢气的上出气口，所述第二侧设置有用于排出乙炔炭黑的下出料口。

5.根据权利要求1所述的高性能乙炔炭黑生产方法，其特征在于，所述乙炔炭黑纯化设备包括通过所述杂质出口与所述破聚机连通的第二分离装置，所述第二分离装置用于分离氢气和固体杂质；

所述第二分离装置包括脉冲反吹布袋除尘器。

6.根据权利要求1所述的高性能乙炔炭黑生产方法，其特征在于，所述乙炔炭黑纯化设备包括固气分离器，所述固气分离器设置于所述破聚机与所述第一分离装置之间，所述固气分离器具有第一出口和第二出口，所述第一出口用于排出气体，所述第二出口用于排出固体，所述第一分离装置通过所述第二出口与所述固气分离器连通。

7.根据权利要求1所述的高性能乙炔炭黑生产方法，其特征在于，造粒包括向净化后的乙炔炭黑中加入溶剂，乙炔炭黑与加入的溶剂的质量比为1：0.5~1：3.5；

所述溶剂包括水、羧甲基纤维素水溶液或蜂蜜水溶液。

8.根据权利要求1所述的高性能乙炔炭黑生产方法，其特征在于，干燥包括第一次干燥、第二次干燥和第三次干燥，所述第一次干燥的温度为120~180℃，所述第二次干燥的温度为220~280℃，所述第三次干燥的温度为120~180℃。

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