কার্বন কালো উৎপাদন পদ্ধতি

তিনটি প্রধান প্রকার রয়েছে: চুল্লি পদ্ধতি, ট্যাঙ্ক পদ্ধতি এবং তাপীয় ক্র্যাকিং পদ্ধতি।
চুল্লি পদ্ধতি
একটি চুল্লিতে অসম্পূর্ণ দহন বা পাইরোলাইসিসের মাধ্যমে প্রাকৃতিক গ্যাস বা অত্যন্ত সুগন্ধযুক্ত তেল থেকে কার্বন কালো তৈরি হয়। এই ধরনের কার্বন ব্ল্যাককে ফার্নেস ব্ল্যাক বলা হয়। এটি কার্বন ব্ল্যাক প্রকারের মধ্যে সবচেয়ে বড় আউটপুট এবং সর্বাধিক বৈচিত্র্য সহ টাইপ। ফার্নেস ব্ল্যাক, চ্যানেল ব্ল্যাক এবং থার্মাল ব্ল্যাকের মধ্যে উল্লেখযোগ্য পার্থক্য হল এর কণার সিন্টারিং বা একত্রিতকরণের মাত্রা বিভিন্ন ব্যবহার অনুযায়ী সামঞ্জস্য করা যায়। অতএব, একই কণার আকারের সীমার মধ্যে ফার্নেস ব্ল্যাকগুলি বিভিন্ন কাঠামো সহ বিভিন্ন ডেরিভেটিভগুলিতে বিভক্ত। এছাড়াও, ফার্নেস ব্ল্যাকের অক্সিজেনের পরিমাণ সাধারণত চ্যানেল ব্ল্যাকের (1%-এর কম) থেকে কম এবং পৃষ্ঠটি নিরপেক্ষ বা দুর্বলভাবে ক্ষারীয়। ফার্নেস ব্ল্যাক প্রোডাকশনের বৈশিষ্ট্য হল যে কাঁচামাল ফাটানোর জন্য প্রয়োজনীয় তাপ সরবরাহ করতে চুল্লিতে জ্বালানী পোড়ানো হয়। জ্বলন এবং ক্র্যাকিং প্রক্রিয়া একই সাথে ঘটে। ব্যবহৃত কাঁচামাল বিভিন্ন ফর্ম অনুযায়ী, চুল্লি কালো উত্পাদন দুই ধরনের বিভক্ত করা যেতে পারে: গ্যাস চুল্লি পদ্ধতি এবং তেল চুল্লি পদ্ধতি। গ্যাস ফার্নেস পদ্ধতিতে ব্যবহৃত কাঁচামাল এবং জ্বালানী প্রাকৃতিক গ্যাস। তেল চুল্লি পদ্ধতির জ্বালানী প্রাকৃতিক গ্যাস, কোক ওভেন গ্যাস বা তরল হাইড্রোকার্বন হতে পারে এবং কাঁচামাল হল উচ্চ সুগন্ধযুক্ত তেল, যেমন ইথিলিন টার এবং অ্যানথ্রাসিন তেল। চুল্লি কালো উত্পাদন প্রক্রিয়া প্রবাহ (চিত্র দেখুন), প্রতিক্রিয়া চুল্লি মূল সরঞ্জাম. বিভিন্ন ধরনের ফার্নেস ব্ল্যাক উৎপাদনের জন্য বিভিন্ন স্ট্রাকচারাল সাইজের রিঅ্যাক্টর ব্যবহার করা প্রয়োজন। চুল্লিতে বায়ু এবং জ্বালানী পোড়ানো হয় এবং কাঁচামালগুলিকে পরমাণুযুক্ত করা হয় এবং দহন শিখায় স্প্রে করা হয়, যেখানে কার্বন ব্ল্যাক তৈরি করতে উচ্চ তাপমাত্রায় তাদের পাইরোলাইজড করা হয়। কার্বন ব্ল্যাক দহন গ্যাসে স্থগিত হয়ে ধোঁয়া তৈরি করে। দ্রুত শীতল হওয়ার পরে, ফ্লু গ্যাসকে আরও শীতল করার জন্য এয়ার প্রিহিটার এবং তেল প্রিহিটারে পাঠানো হয় এবং অবশেষে ব্যাগ ফিল্টারে পাঠানো হয়। পৃথক করা কার্বন ব্ল্যাকটি দানাদারের জন্য দানাদারে পাঠানো হয় এবং তারপর ড্রায়ারে শুকানো হয়।
স্লট পদ্ধতি
কার্বন কালো প্রধান কাঁচামাল হিসাবে প্রাকৃতিক গ্যাস এবং শিখা যোগাযোগ পৃষ্ঠ হিসাবে চ্যানেল ইস্পাত ব্যবহার করে উত্পাদিত হয়. এই ধরনের কার্বন ব্ল্যাককে চ্যানেল ব্ল্যাক বলা হয়। ফার্নেস ব্ল্যাক এবং থার্মাল ব্ল্যাকের তুলনায়, এর কণাগুলি সূক্ষ্ম এবং এর নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল বড়। একই সময়ে, নির্দিষ্ট উত্পাদন পদ্ধতির কারণে, এর পৃষ্ঠটি জারিত হয় এবং এতে আরও অক্সিজেন-ধারণকারী কার্যকরী গ্রুপ রয়েছে এবং এটি অম্লীয়। এই ধরনের কার্বন ব্ল্যাক কণার সংমিশ্রণের মাত্রা কম। যেহেতু এটিতে আরও অক্সিজেন-ধারণকারী কার্যকরী গোষ্ঠী রয়েছে, এটি রাবারের ভালকানাইজেশন গতিকে বিলম্বিত করতে পারে, পলিওলেফিনের আবহাওয়া প্রতিরোধের উন্নতি করতে পারে এবং কালিকে ভাল তরলতা এবং মুদ্রণ কার্যক্ষমতা দিতে পারে।
থার্মাল ক্র্যাকিং
কাঁচামাল হিসাবে প্রাকৃতিক গ্যাস, কোক ওভেন গ্যাস বা ভারী তরল হাইড্রোকার্বন ব্যবহার করে, অক্সিজেন এবং শিখার অনুপস্থিতিতে উচ্চ-তাপমাত্রার পাইরোলাইসিসের মাধ্যমে কার্বন কালো তৈরি করা হয়, যাকে তাপীয় কালো বলা হয়। কার্বন কালো জাতের মধ্যে এটির সর্বনিম্ন নির্দিষ্ট পৃষ্ঠ এলাকা রয়েছে। এটি মূলত একটি একক গোলাকার কণা হিসাবে বিদ্যমান এবং একত্রিত হয় না বা একত্রিত হয় না। এর পৃষ্ঠের অক্সিজেনের পরিমাণও খুব কম (0.1% থেকে 0.3%)। তাপীয় কালোর তিনটি প্রধান জাত রয়েছে: মাঝারি তাপীয় কালো, অ-দূষণকারী মাঝারি তাপীয় কালো এবং সূক্ষ্ম তাপীয় কালো। মাঝারি তাপীয় কালোর নাইট্রোজেন শোষণ নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল হল 6~10m2/g, এবং সূক্ষ্ম তাপীয় কালোর হল 10~15m2g।
কার্বন ডাই অক্সাইড রূপান্তর
কার্লসরুহে ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজির (কেআইটি) ইনস্টিটিউট অফ থার্মাল প্রসেস ইঞ্জিনিয়ারিং দ্বারা উন্নত প্রযুক্তি বায়ুমণ্ডল থেকে সরাসরি কার্বন ডাই অক্সাইড বের করে এবং কার্বন কালোতে রূপান্তর করে।