SU1039940A1 - Углеродна дисперси - Google Patents

Description

ро ;о со

4;ii

Изобретение относитс  к углеродным материалам, а именно к углеродным дисперси м на основе жидкой углеводороднрй среды, которые могут быть использованы в качестве сырь  дл  производства топлива, смазочных материалов, а также в резиновой, лакокрасочной , . полиграфической и бумажной промышленности.

Известна углеродна  дисперси  печного технического углерода в жидком углеводороде, содержаща  в качестве стабилизатора предварительно растворенные в том же углеводороде трет-алкилбензойные кислоты lj .

Однако указанна  дисперси  имеет недостаточную устойчивость и расслаиваетс  через 20 ч.

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  углеродна  дисперси , содержаща  твердый углеродный наполнитель ИЗ высокоструктурного печного углерода с дисперсностью 50-80 мкм, стабилизатор высокоструктурный ацетиленовый углерод с плотностью 0,12 г/см и коэффициентом шероховатости 1,0-1,2, дисперсионную углеводородную среду и добавку из порошка магни . При этом количество высокоструктурного печного углерода в данной дисперсии составл ет , а ацетиленового углерода 4-10 2 .

Недостатком известной дисперсии  вл етс  относительно невысока  седиментационна  устойчивость и повышенна  в зкость, что не .соответствует современным требовани м, предъ вл емым к подобным углеродным дисперси м .

. .. , Целью изобретени   вл етс  повышение седиментационной устойчивости углеродной дисперсии на основе жидкой углеводородной среды.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что дисперси , содержаща  твердый углеродный наполнитель с дисперс ностью 10-70 мкм, в качестве стабилизатора содержит печной активный технический углерод с плотностью 0,14-0,25 г/см и коэффициентом шероховатости 1,5-2, и дисперсионную углеводородную среду при следующем соотношении компонентов, мае. %: Твердый углеродный наполнитель20-50

Печной активный технический углерод 2-6

Дисперсионна  углеводородна  среда Остальное При этом твердый наполнитель берут с дисперсностью 10-70 мкм. 5 Предлагаема  углеродна  дисперси  обеспечивает повышение седиментационной устойчивости на 15-25 по сравнению с известной углеродной дисперсией. Кроме того, печной

0 активный технический углерод дешевле ацетиленового, поскольку технологи  его получени  п|роще, а сырьевые ресурсы шире.

Предельные значени  плотности и

15 коэффициента шероховатости, вз того в качестве стабилизатора технического углерода, количественного соотношени  компонентов и дисперсности наполнител , обусловлены следующим. 20 Введение в дисперсию печного активного технического углерода с коэффициентом шероховатости менее 1, 5 не приводит к- повышению устойчивости системы, а дисперси , содержаща 

25 углерод с коэффициентом шероховатости выше 2,, становитс  слишком в зкой и тер ет подвижность.

Плотность пор дка 0,1 г/см  вл етс  естественным пределом дл 

30 активного технического углерода, получаемого в печном процессе, а использование печного активного технического углерода с п#1отностью выше 0,25 г/си не повышает устойчивости i

,с дисперсии по сравнению с системой, содержащей ацетиленовый углерод.

Концентраци  печного технического углерода с вышеуказанными характеQ ристиками в количестве менее 2% от массы дисперсии не оказывает стабилизирующего действи  по сравнению с известным техническим решением, а концентраци  выше 6% приводит к тере подвижности высоконаполненных дисперсий, содержащих более 0% наполнител .

Аналогичное  вление наблюдаетс  при содержании углеродного наполнител  более 50. Применение же

дисперсии с содержанием углеродного наполнител  менее 20 экономич ски нецелесообразно.

Исгюльзование углеродного наполнител  с дисперсностью более 70 мкм не повышает устойчивости дисперсии по сравнению с известной. Углеродный наполнитель с дисперсностью менее 10 мкм обеспечивает высокую устойчивость дисперсии, однако доведени грубодисперсных углеродных наполнителей до подобной дисперсности нецелесообразно из-за резкого повышени  энергозатрат на измельчение. В качестве наполнител  предлагае мые дисперсии могут содержать ископаемые угли, малоактивный, полуактивный и активный канальный и печной углерод, кокс, полукокс, графит Дисперсионна  среда представл ет собой индивидуальные углеводороды , нефть и пpoдyкtы ее переработки а также жидкие продукты переработки ископаемого твердого топлива, такие как бензин, лигроин, дизельное или другое моторное топливо, термогазойль (т. кип. 200- 60°С), т желый каталитический газойль (т. кип. jZO C),зеленое масло пиролиза (т.ки . 190-ЗйБ с), коксовый дистиллат (т.кй 150-415°С), фенольный экстракт каталйтиче ;кого газойл  (т.кип. 2 04бО°С ), хризеновую фракцию (т.кип. 180-400 С), пековый дистиллат (т.кип.200- 20 С), антраце новое масло (т.кип. 220-360 С), а также их смеси. Приготовление предлагаемой углеродной дисперсий осуществл етс  смешиванием компонентов с предварительным измельчением твердого углеродного наполнител  или смешиванием компонентов и последующим перетиром полученной при этом дисперсии. Пример .Пере -цешивают 1,65 кг те могазойл , 1, б5 кг зеленого масла, 235 печного активного технического углерода с плотностью 0,20 г/см к коэффициентом шероховатости 1,8 и 1М65 г бурого угл  с размером частиц 0,,1 мм. Затем полученную дисперсию, содержащую 66% дисперсионной углеводородной среды, ,7 стабилизатораи 29,3% углеродного наполнител  дополнительно перетирают до дисперсности твердой фазы 50 мкм. Устойчивость полученной дисперсии составл ет 0,92, а устойчивость аналогичной по составу дисперсии , полученной по известному решению с ,7° ацетиленового углерода в качестве стабилизатора, составл ет 0,7. Устойчивость дисперсий определ ют по следующей методике: 50 г дисперсии загружают в вертикальную 04 стекл нную трубку высотой 500 мм, снабженную-шкалой с ценой делени  1 мм. Трубку с дисперсией выдерживают в вертикальном положении 30 сут, а затем определ ют концентрации твердой фазы в дисперсии, наход щейс  в верхней и в нижней зонах трубки. По соотношению этих концентраций суд т об устойчивости дисперсии К по формуле: Cft с;:- , . где Cg и Сц -.концентраци  твердой фазы в верхнем и нижнем слое дис- Персии соответственно. Пр и мер 2. Аналогично примеру 1 готов т дисперсию, содержащую бензиновой фракции, 50 ископаемого угл  и 5 печного активного технического углерода с плотностью 0,1 г/см и коэффициентом шероховатости 2,. Полученна  дисперси  имеет устойчивость 0,93. Пример 3. Готов т дисперсию , содержащую 5 бензиновой фракции , 50 ископаемого угл  с разме- . ром частиц 0,3-1 мм и 5% печного активного технического углерода -с плотностью 0,14 г/см и коэффициентом шероховатости 2,4, аналогично примеру 1, но перетирают ее до дисперсности твердой фазы 80 мкм. Устойчивость полученной дисперсии составл ет 0,83. Пример. Аналогично примеру 1 готов т дисперсию, содержащую 65 лигроиновой фракции, 30 ископаемого угл  и 5 печного активного технического углерода с плот ностью О, I г/см и коэффициентом шероховатости 2,4. Затем полученную дисперсию подвергают перетиру до дисперсности твердой фазы 10 мкм. Устойчивость полученной дисперсии 0,95. Пр и м е р 5. Готов т дисперсию перемешиванием 3250 г керосина, 1500 г коллоидного графита и 250 г, печного активного технического углерода с плотностью 0,14 г/см и коэффициентом шероховатости 2,4. Полученна  дисперси  имеет следующий состав , %: керосина б5, коллоидного графита 30 и печного углерода 5. Устойчивость дисперсии составл ет Пример 6.Аналогично примеру . 5 готов т п ть дисперсий, однако

в качестве стабилизатора они содержат следующие виды технического углерода: ,

а)печной активный технический углерод с плотностью 0,27 г/см и коэффициентом шероховатости I,; 5

б)печной активный технический углерод с плотностью 0,25 г/см и коэффициентом шероховатости 1,5;

в)печной активный технический углерод с плотностью 0,15 г/см, и ко- 10 эффициентом шероховатости 2,3;

г)ацетиленовый углерод;

д)печной активный технический углерод с плотностью 0,12 г/см и коэффициентом шероховатости 2,6. 15

Устойчивость полученных предлагаемых углеродных дисперсий по данному решению (опыты а), б), в)) составл ет

0,7 (а), 6,89(6) и 0,86 (в), а известной дисперсии (опыт г - 0,72.

Дисперси , полученна  в опыте д) при нормальной температуре представл ет собой плотную массу, котора  крошитс  при механическом нагружении.

Технико-экономическа  эффективность изобретени  определ етс  повышением седиментационной устойчивости- углеродной дисперсии, а также ее удешевлением , поскольку печной активный технический углерод в 2,5 раза дешевле ацетиленового углерода, а его сырьевые ресурсы шире. Это делает ее перспективной дл  использовани  в р де отраслей химической промышленности, а также в качестве исходного продукта при получении искусственного топлива ..

Claims (2)

1. УГЛЕРОДНАЯ ДИСПЕРСИЯ, содержащая твердый углеродный наполнитель, стаоилизатор - высокоструктурный технический углерод и дисперсионную углеводородную среду, о т л и ч а ю ща я с я тем, что,с целью повышения седиментационной устойчивости, она в качестве стабилизатора содержит печной активный технический · „ углерод с плотностью 0,14-0,25 г/см⁵ и коэффициентом шероховатости 1,5“ 2,4 при следующем соотношении компонентов, мас.%: /

Твердый углеродный наполнитель 20-50

Печной активный технический углерод 2-6

Дисперсионная углеводородная среда Остальное·

2. Углеродная дисперсия по π. 1, отличающаяся тем, что твердый углеродный наполнитель берут с дисперсностью 10-70 мкм.

SIL·, 1039940