本發(fā)明涉及一種炭黑脫污技術(shù)，尤其涉及一種炭黑脫PAHs的方法。

背景技術(shù)：

炭黑是一種主要成分為無定形碳的輕、松而極細的黑色粉末，表面積非常大，范圍從 10-3000m2/g，是有機物（天然氣、重油、燃料油等）在空氣不足的條件下經(jīng)不完全燃燒或受熱分解而得的產(chǎn)物（具有較大的粘附性）。炭黑的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，可作黑色染料，用于制造中國墨、油墨、油漆等，也用于做橡膠的補強劑，在工業(yè)領(lǐng)域有著重要的作用。

多環(huán)芳烴(PAHs)是指具有兩個或兩個以上苯環(huán)的一類有機化合物。多環(huán)芳烴是分子中含有兩個以上苯環(huán)的碳氫化合物，包括萘、蒽、菲、芘等 150余種化合物。英文全稱為polycyclic aromatic hydrocarbon，簡稱PAHs。有些多環(huán)芳烴還含有氮、硫和環(huán)戊烷，常見的多環(huán)芳烴具有致癌作用的多環(huán)芳烴多為四到六環(huán)的稠環(huán)化合物。國際癌研究中心（IARC）（1976年）列出的94種對實驗動物致癌的化合物，其中15種屬于多環(huán)芳烴。多環(huán)芳烴(PAHs)是一種非常嚴重的污染物。

在炭黑的生產(chǎn)過程中，多環(huán)芳烴(PAHs)會無可避免的產(chǎn)生，同時又因為炭黑本身具有粘附性，PAHs會附著在炭黑上，一般的物理清潔過濾方法無法完全清除炭黑上的PAHs，使得炭黑產(chǎn)品上仍具有污染物，不僅無法通過國外的環(huán)保驗證，還會在實際生產(chǎn)中對工人造成傷害。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種炭黑去除PAHs的方法，能夠有效去除附著在炭黑上的多環(huán)芳烴(PAHs)，使得炭黑原料無毒環(huán)保，解決了炭黑作為原材料在生產(chǎn)過程中散發(fā)多環(huán)芳烴(PAHs)污染環(huán)境以及危害工人健康的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決，一種炭黑去除PAHs的方法，包括以下幾個步驟，步驟A) ：對炭黑進行脫水處理，使得所述炭黑的含水率低于2%；步驟B）：把所述炭黑放置到傾斜的滑道上讓其自然滑落，所述滑道的傾斜度在30°至45°之間，同時對所述的滑道進行左右震動，讓所述的炭黑分散；步驟C）：讓所述的炭黑從所述的滑道上掉落到低溫等離子發(fā)生裝置內(nèi)的等離子發(fā)生室，所述的等離子發(fā)生室溫度控制在150℃至250℃之間，所述等離子發(fā)生室內(nèi)設(shè)置有可振動的分離膜，所述的分離膜背面設(shè)置有吸氣裝置，所述的炭黑在所述等離子發(fā)生室內(nèi)正負極板之間經(jīng)過的時間不少于1S，正負極板之間產(chǎn)生的低溫等離子體讓附著在所述炭黑表面的多環(huán)芳烴發(fā)生還原反應(yīng)生成二氧化碳和水，其中二氧化碳和水汽通過透氣膜排出；步驟D）：所述炭黑從低溫等離子發(fā)生裝置內(nèi)排出后進入冷卻室冷卻，所述炭黑冷卻到不高于30℃；步驟E）：對冷卻完成的所述炭黑進行稱量封裝。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，在所述的步驟C中，所述的炭黑在正負極板之間經(jīng)過的時間為3S，如果所述的炭黑單次在正負極板之間經(jīng)過的時間不足3S，則需要重新進行步驟B和步驟C直至達到時間要求后再進行步驟D讓所述的炭黑冷卻。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，在步驟D中，所述的炭黑進入干燥的熱交換室進行熱交換冷卻，交換的熱量進入低溫等離子發(fā)生裝置為離子發(fā)生室加熱。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，在步驟B中，先將所述的炭黑打碎，打碎后所述的炭黑不大于50目，然后把所述的炭黑放置到所述的滑道上。

現(xiàn)有炭黑的工業(yè)化生產(chǎn)大多為燃燒油高溫裂解法，在燃燒油的高溫裂解過程中不可避免的會產(chǎn)生多環(huán)芳烴(PAHs)，部分多環(huán)芳烴會在剩下的制備過程被分解還原，但是炭黑本身具有一定的吸附性，還有部分多環(huán)芳烴會附著在炭黑的表面。由于附著在炭黑上的多環(huán)芳烴并不能用一般的物理過濾法有效的去除，而且使用化學藥劑去除多環(huán)芳烴則會對炭黑造成不良影響，因此現(xiàn)有的炭黑多多少少都會附著部分多環(huán)芳烴。為此本發(fā)明通過低溫等離子技術(shù)去除附著在炭黑上的多環(huán)芳烴，其主要原理是讓低溫等離子體接觸炭黑表面，此時低溫等離子體讓炭黑表面的多環(huán)芳烴發(fā)生還原反應(yīng)，變成二氧化碳和水，在這個過程中低溫等離子則不會對炭黑造成任何影響，使得炭黑可以完美的脫除多環(huán)芳烴(PAHs)，達到環(huán)保要求。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠有效去除附著在炭黑上的多環(huán)芳烴(PAHs)，使得炭黑原料無毒環(huán)保，解決了炭黑作為原材料在生產(chǎn)過程中散發(fā)多環(huán)芳烴(PAHs)污染環(huán)境以及危害工人健康的問題。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細描述。

實施例1：一種炭黑去除PAHs的方法，包括以下幾個步驟。步驟A：對炭黑進行脫水處理，使得炭黑的含水率低于2%，優(yōu)選的炭黑含水率低于1.5%因為炭黑的含水率越低，低溫等離子除多環(huán)芳烴效果越好。步驟B：將炭黑打碎，打碎后的炭黑不大于50目，然后再把炭黑放置到傾斜的滑道上讓其自然滑落，滑道的傾斜度在30°至45°之間，同時對所述的滑道進行左右震動，讓炭黑分散。這樣設(shè)置是為了能讓炭黑下降時均勻分散，減少炭黑時的厚度，方便低溫等離子體穿過，避免部分炭黑無法與低溫等離子體接觸。步驟C：讓炭黑從滑道上掉落到低溫等離子發(fā)生裝置內(nèi)的等離子發(fā)生室，炭黑在等離子發(fā)生室內(nèi)正負極板之間經(jīng)過的時間不少于1S。一般而言，炭黑在正負極板之間經(jīng)過的時間為3S，因為重力因素，如果要在正負極板之間經(jīng)過3S則需要正負極板的高度要達到幾十米，因此可以讓炭黑重復(fù)進入等離子發(fā)生室，每次進入時間控制在1S左右，這樣正負極板的高度就可以控制在10米上下，不僅可以使得整個裝置的小大縮小還不影響脫除多環(huán)芳烴(PAHs)的能力。等離子發(fā)生室溫度控制在150℃至250℃之間，在這個溫度段可以較好的讓多環(huán)芳烴(PAHs)發(fā)生反應(yīng)，同時還讓產(chǎn)生的水變?yōu)樗魵狻Ｔ诘入x子發(fā)生室內(nèi)設(shè)置有可振動的分離膜，分離膜背面設(shè)置有吸氣裝置，通過吸氣裝置抽走多環(huán)芳烴(PAHs)還原分解產(chǎn)生的二氧化碳和水蒸氣保持等離子發(fā)生室干燥潔凈。分離膜只能讓氣體通過，部分炭黑會被吸附在膜上，為此分離膜可振動，把吸附上的炭黑抖落防止炭黑堵住分離膜。步驟D：炭黑從低溫等離子發(fā)生裝置內(nèi)排出后進入干燥的熱交換室進行熱交換冷卻，交換的熱量進入低溫等離子發(fā)生裝置為離子發(fā)生室提供部分熱量。

低溫等離子體去除多環(huán)芳烴(PAHs)的原理是：會發(fā)生電暈放電的低溫等離子體在放電過程中，電子從電場中獲得能量，通過非彈性碰撞將能量轉(zhuǎn)化為多環(huán)芳烴(PAHs)分子的內(nèi)能或動能，獲得能量的多環(huán)芳烴分子被激發(fā)或發(fā)生電離形成活性基團，同時干燥空氣也在高能電子的作用下產(chǎn)生大量的活性氧，羥基氧等活性基團，這些活性基團之間相互碰撞后引發(fā)一系列的復(fù)雜物理、化學反應(yīng)最終轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水等物質(zhì)。由于炭黑是一種無定型碳，低晶體，電離程度很低，低溫等離子體不會讓炭黑發(fā)生反應(yīng)，保持炭黑穩(wěn)定。