專利名稱：一種炭黑臭氧氧化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種氣固相化學(xué)反應(yīng)裝置，尤其涉及一種炭黑臭氧氧化裝置，能 夠適合于顆粒狀和粉狀的炭黑臭氧氧化。
背景技術(shù)：
炭黑是由許多烴類物質(zhì)(固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài))經(jīng)不完全燃燒或裂解生成的黑色納 米粉狀無機(jī)材料。炭黑作為顏填料很難穩(wěn)定地分散到涂料、油墨、塑膠等有機(jī)樹脂體系中， 而炭黑在有機(jī)體系里的分散性又決定了黑度、亮度、著色力、流變性、機(jī)械力學(xué)等各項(xiàng)性能。 為了改變炭黑在涂料、油墨、塑膠里的分散性，最有效的辦法是對(duì)炭黑進(jìn)行表面氧化處理， 以增加炭黑聚集體表面的含氧化學(xué)基團(tuán)，這些酸性表面基團(tuán)主要為羧基、酚羥基、醌基、內(nèi) 酯基等。炭黑的表面氧化有液相、氣相、等離子等多種方法。在所有的氣相氧化方法中，臭 氧氧化因?yàn)闅怏w來源較易，成本較低，氧化效率較高，反應(yīng)比較溫和，對(duì)環(huán)境影響較小而被 廣泛采用。臭氧氧化反應(yīng)的裝置(即流化床)按氧化反應(yīng)的物理?xiàng)l件的不同可以分為兩類其一是采用所謂的“微泡”技術(shù)，采用這種技術(shù)能夠充分利用反應(yīng)器空間，提高生 產(chǎn)效率，而且在“沸騰”的物理?xiàng)l件下，炭黑粒子與粒子之間發(fā)生劇烈的摩擦和碰撞，為臭氧 置換出吸附在炭黑顆粒表面的空氣、水分并進(jìn)而發(fā)生氧化反應(yīng)創(chuàng)造了更好的條件縮短了氧 化反應(yīng)的時(shí)間。但是，由于在生產(chǎn)過程在缺少人為的控制，氧化反應(yīng)的過程中容易出現(xiàn)“溝 流”、“節(jié)涌”、“聚團(tuán)”、“騰涌”等現(xiàn)象，而且更換產(chǎn)品時(shí)“過渡料”較多，產(chǎn)品品質(zhì)的穩(wěn)定性很 難控制。其二是不采用“微泡”技術(shù)，臭氧從反應(yīng)裝置的底部進(jìn)入，反應(yīng)后的廢氣從頂部排 出；臭氧向上的舉力遠(yuǎn)小于炭黑的重力，炭黑原料從反應(yīng)裝置的頂部進(jìn)入，反應(yīng)后的產(chǎn)品從 底部排出。它們的優(yōu)缺點(diǎn)與采用“微泡”技術(shù)的流化床裝置正好相反。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、能人為控制反 應(yīng)過程，加快或者減慢反應(yīng)速度，及時(shí)消除可能出現(xiàn)的“溝流”、“節(jié)涌”、“聚團(tuán)”、“騰涌”等現(xiàn)
象的炭黑臭氧氧化裝置。本實(shí)用新型通過以下方案實(shí)現(xiàn)的，一種炭黑臭氧氧化裝置，由殼體、電機(jī)、氣室、反 應(yīng)室、進(jìn)料口、出料口、軸承組成，所述的反應(yīng)室在殼體內(nèi)部，所述的殼體頂端設(shè)置有電機(jī)， 所述的氣室與反應(yīng)室相連接，所述的氣室與反應(yīng)室中間設(shè)置有濾布擋板，用于過濾炭黑，所 述的氣室底端設(shè)置有進(jìn)氣口。所述的軸承安裝在殼體中間反應(yīng)室內(nèi)部，所述的軸承上設(shè)置有攪拌器，所述的攪 拌器連接有刀片，所述的刀片頂在殼體的內(nèi)壁上。所述的殼體一側(cè)設(shè)置有進(jìn)料口，所述的進(jìn)料口上安裝有進(jìn)料絞龍，所述的殼體另一側(cè)設(shè)置有兩個(gè)出料口，其中一個(gè)設(shè)置在殼體的低端位置，另一個(gè)設(shè)置在殼體的中部偏下 位置，所述的殼體上部設(shè)置有出氣口，所述的出氣口、進(jìn)料口、出料口與反應(yīng)室相通，所述的 出料口設(shè)置有插件，所述的出氣口上設(shè)置有螺帽，所述的螺帽上安裝有玻纖針刺氈，用于過濾炭黑。綜上所述本實(shí)用新型具有以下有益效果1、能夠適合顆粒狀和粉狀的炭黑材料；2、能夠連續(xù)生產(chǎn)和間隙生產(chǎn)；3、在生產(chǎn)過程中可以進(jìn)行人為控制。

圖1是本實(shí)用新型一種炭黑臭氧氧化裝置的截面示意圖；圖2是本實(shí)用新型一種炭黑臭氧氧化裝置的反應(yīng)室截面圖；圖3是本實(shí)用新型一種炭黑臭氧氧化裝置的螺帽結(jié)構(gòu)示意圖。其中1-殼體；2-電機(jī)；3-氣室；4-反應(yīng)室；5-進(jìn)料口 ；6、7_出料口 ；8_軸承； 9-濾布擋板；10-進(jìn)氣口 ；11-攪拌器；12-刀片；13-進(jìn)料絞龍；14-出氣口 ；15-插件； 16-螺帽；17-玻纖針刺氈。
具體實(shí)施方式
如圖1-3所示一種炭黑臭氧氧化裝置，由殼體1、電機(jī)2、氣室3、反應(yīng)室4、進(jìn)料口
5、出料口6、7、軸承8組成，所述的反應(yīng)室4在殼體1內(nèi)部，所述的殼體1頂端設(shè)置有電機(jī) 2，所述的氣室3與反應(yīng)室4相連接，所述的氣室3與反應(yīng)室4中間設(shè)置有濾布擋板9，用于 防止炭黑落入氣室3，所述的氣室3底端設(shè)置有進(jìn)氣口 10。所述的軸承8安裝在殼體1中間反應(yīng)室4內(nèi)部，所述的軸承8上設(shè)置有攪拌器11， 所述的攪拌器11連接有刀片12，所述的刀片12頂在殼體1的內(nèi)壁上。所述的殼體1 一側(cè)設(shè)置有進(jìn)料口 5，所述的進(jìn)料口 5上安裝有進(jìn)料絞龍13，所述的 殼體1另一側(cè)設(shè)置有兩個(gè)出料口 6、7，其中一個(gè)設(shè)置在殼體的低端位置，另一個(gè)設(shè)置在殼體 的中部偏下位置，所述的殼體1上部設(shè)置有出氣口 14，所述的出氣口 14、進(jìn)料口 5、出料口
6、7與反應(yīng)室4相通，所述的出料口6、7設(shè)置有插件15，所述的出氣口 14上設(shè)置有螺帽16， 所述的螺帽16上安裝有玻纖針刺氈17，用于過濾炭黑。本實(shí)用新型是這樣實(shí)施的，首先電機(jī)2通過軸承帶動(dòng)攪拌器11繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，帶 動(dòng)刀片12沿著殼體1內(nèi)壁刮動(dòng)，同時(shí)，利用進(jìn)料絞龍13，通過擠壓，從進(jìn)料口 5將炭黑送入 反應(yīng)室，從進(jìn)氣口 10通入臭氧，氣室3里的臭氧透過濾布擋板9進(jìn)入反應(yīng)室4，這時(shí)，炭黑 與臭氧進(jìn)行氧化反應(yīng)，經(jīng)過充分氧化的炭黑通過出料口 6進(jìn)行收集，如果氧化不夠充分，還 可以進(jìn)入下一個(gè)反應(yīng)室進(jìn)行再次氧化，出氣口 14將臭氧排除，同時(shí)出氣口 14上安裝有螺帽 16，螺帽16上的波纖針刺氈17，對(duì)廢氣中的炭黑粉塵進(jìn)行過濾，濾布擋板9的作用是分割氣 室3和反應(yīng)室4，它允許臭氧從下向上進(jìn)入反應(yīng)室4，防止炭黑回落進(jìn)入氣室3，刀片12在 轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中一直摩擦殼體1內(nèi)壁，在臭氧氧化的過程中，會(huì)產(chǎn)生炭黑粉末附著內(nèi)壁情況， 這樣刀片12就能夠在反應(yīng)過程中及時(shí)將炭黑刮下，避免產(chǎn)生過度氧化，保證產(chǎn)品品質(zhì)的穩(wěn) 定。[0024] 最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型而并非限制本實(shí)用新型所 描述的技術(shù)方案；因此，盡管本說明書參照上述的各個(gè)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型已進(jìn)行了詳細(xì) 的說明，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行修改或等同替 換；而一切不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型 的權(quán)利要求范圍中。
權(quán)利要求1.一種炭黑臭氧氧化裝置，由殼體、電機(jī)、氣室、反應(yīng)室、進(jìn)料口、出料口、濾布擋板、軸 承組成，其特征在于所述圓柱形的反應(yīng)室在殼體內(nèi)部，所述的殼體頂端設(shè)置有電機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種炭黑臭氧氧化裝置，其特征在于所述倒置圓臺(tái)形的氣室 與反應(yīng)室相連接，所述的氣室與反應(yīng)室中間設(shè)置有濾布擋板，所述的氣室底端設(shè)置有進(jìn)氣
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種炭黑臭氧氧化裝置，其特征在于所述的軸承安裝在殼體 中間反應(yīng)室內(nèi)部，所述的軸承上設(shè)置有攪拌器，所述的攪拌器連接有刀片，所述的刀片頂在 殼體的內(nèi)壁上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種炭黑臭氧氧化裝置，其特征在于所述的殼體一側(cè)設(shè)置有 進(jìn)料口，所述的進(jìn)料口上安裝有進(jìn)料絞龍，所述的殼體另一側(cè)設(shè)置有兩個(gè)出料口，其中一個(gè) 設(shè)置在殼體的低端位置，另一個(gè)設(shè)置在殼體的中部偏下位置，所述的殼體上部設(shè)置有出氣 口，所述的出氣口、進(jìn)料口、出料口與反應(yīng)室相通，所述的出料口設(shè)置有插件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種炭黑臭氧氧化裝置，其特征在于所述的出氣口上設(shè)置有 螺帽，所述的螺帽上安裝有玻纖針刺氈。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種炭黑臭氧氧化裝置，由殼體、電機(jī)、氣室、反應(yīng)室、進(jìn)料口、出料口、濾布擋板、軸承組成，所述圓柱形的反應(yīng)室在殼體內(nèi)部，所述的殼體頂部設(shè)置有電機(jī)，所述倒置圓臺(tái)形的氣室與反應(yīng)室中間設(shè)置有濾布擋板，所述的軸承安裝在殼體中間反應(yīng)室內(nèi)部，所述的軸承上設(shè)置有攪拌器，所述的攪拌器連接有刀片，所述的刀片頂在殼體的內(nèi)壁上，所述的殼體一側(cè)設(shè)置有進(jìn)料口，所述的進(jìn)料口上安裝有進(jìn)料絞龍，所述的殼體另一側(cè)設(shè)置有兩個(gè)出料口，所述的殼體上部設(shè)置有出氣口，所述的出氣口、進(jìn)料口、出料口與反應(yīng)室相通，所述的出氣口上設(shè)置有螺帽，螺帽上安裝有玻纖針刺氈，用于過濾炭黑。本實(shí)用新型可連續(xù)或間斷進(jìn)行臭氧氧化，加速或者減慢氧化速度的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C09C3/06GK201842796SQ201020572979
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月22日
發(fā)明者吳葆松, 周鋒銳, 魏建宗 申請(qǐng)人:安徽省勇鋒化工有限責(zé)任公司