ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Производство технического углерода из "Технология глубокой переработки нефти и газа" Технический углерод - сажа - является, в отличие от нефтяного кокса и пироуглерода, особой дисперсной формой углерода, получаемого при более высокотемпературном, по сравнению с коксованием и пиролизом, термолизе углеводородного сырья (1200 - 2000 °С). Основными наиболее крупнотоннажными потребителями сажи являются шинная и резино-техническая промышленности (более 90 % от всего объема производства саж). Сажа находит применение также в производствах пластмасс, в электротехнической, лакокрасочной, полиграфической и ряде других отраслей промышленности. [c.401] Наиболее важным показателем качества саж является дисперсность, используемая при их маркировке. Дисперсными принято называть материалы, состоящие из весьма малых частиц коллоидных (10-1000 А) или близких к ним размеров. Размеры сажевых частиц лежат в пределах от нескольких сотен до нескольких тысяч А, то есть в пределах размеров коллоидных частиц, поэтому сажу иногда называют коллоидным углеродом . Более дисперсным материалам соответствуют меньший диаметр частиц и более высокие значения удельной поверхности (8). Из частиц сажи формируются агломераты - рыхлые цепные образования разветвленной структуры (подобные снегу). Линейные размеры агломератов сажи могут достигать нескольких микрон (0,2 - 0,8 мкм). По строению агломератов и плотности упаковки в них частиц судят о структурности сажи. В производственных условиях ее оценивают по маслоемкости - масляному числу (чем оно больше, тем выше структурность, размеры и рыхлость агломератов сажи). [c.402] Принятая в нашей стране маркировка саж основана на способе их производства, виде используемого сырья и величине удельной поверхности. Первая буква марки саж указывает на способ производства П - печная, Т - термическая, Д - диффузионная следующая буква означает сырье М - жидкое (масло), Г - газовое цифры указывают величину удельной поверхности. Например, сажа марки ПМ-100 означает, что она получена печным способом из жидкого сырья, имеет удельную поверхность 100 м /г. [c.402] По влиянию на прочностные свойства и износостойкость резин сажи делятся на активные (8 65 м г), полуактивные (8 = 30-50 м /г) и малоактивные (8 25 м г). [c.402] Наиболее массовые марки саж, применяемые при изготовлении шин и резинотехнических изделий - печные сажи, получаемые из термогазойля, следующих марок ПМ-30 ПМ-50 ПМ-75 и ПМ-100. [c.402] Образование сажи происходит при температурах более 1200°С. Выход сажи возрастает с увеличением температуры термолиза и парциального давления углеводорода. Различные углеводороды в разной степени склонны к образованию сажи. Наиболее высокий выход с высокой дисперсностью обеспечивают высокоароматизиро-ванньге дистиллятные виды сырья с высокой плотностью и высоким индексом корреляции. [c.403] Единой теории и общепринятых представлений о механизме са-жеобразования до настоящего времени нет. Большинство исследователей считает, что этот процесс имеет радикальную природу. Первичным актом сажеобразования считается образование радикала-зародыша. При его взаимодействии с молекулами исходного сырья могут образоваться новые радикалы, но в отличие от обычного цепного радикального процесса молекулярная масса радикала-зародыша сажевой частицы растет. По мере роста активность укрупненных радикалов уменьшается и в некоторый момент радикал-зародыш теряет свойства радикала, приобретает свойства физической поверхности и превращается в минимально возможную сажевую дисперсную частицу. [c.403] Для неароматических углеводородов образованию сажи всегда предшествует образование ацетилена. Предполагают, что в этом случае зародыши сажевых частиц из него и образуются. [c.403] В процессе сажеобразования лимитирующей стадией является образование радикалов-зародышей, энергия активации которых высока для аренов она составляет 460 - 500 кДж/моль, для ацетилена - 710 - 750 кДж/моль. [c.403] Вернуться к основной статье