کاربن بلیک کی پیداوار کے طریقے

تین اہم اقسام ہیں: فرنس کا طریقہ، ٹینک کا طریقہ، اور تھرمل کریکنگ کا طریقہ۔
بھٹی کا طریقہ
کاربن بلیک قدرتی گیس یا انتہائی خوشبو والے تیل سے ایک ری ایکٹر میں نامکمل دہن یا پائرولیسس کے ذریعے پیدا ہوتا ہے۔ اس قسم کی کاربن بلیک کو فرنس بلیک کہا جاتا ہے۔ یہ وہ قسم ہے جس کی پیداوار سب سے زیادہ ہے اور کاربن بلیک اقسام میں سب سے زیادہ اقسام ہیں۔ فرنس بلیک، چینل بلیک اور تھرمل بلیک کے درمیان اہم فرق یہ ہے کہ اس کے ذرات کے سنٹرنگ یا جمع ہونے کی ڈگری کو مختلف استعمال کے مطابق ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے۔ لہذا، ایک ہی پارٹیکل سائز رینج میں فرنس بلیک کو مختلف ڈھانچے کے ساتھ کئی مشتقات میں تقسیم کیا گیا ہے۔ اس کے علاوہ، فرنس بلیک کا آکسیجن مواد عام طور پر چینل بلیک (1% سے کم) سے کم ہوتا ہے، اور سطح غیر جانبدار یا کمزور الکلین ہوتی ہے۔ فرنس بلیک پروڈکشن کی خصوصیت یہ ہے کہ ری ایکٹر میں ایندھن کو جلایا جاتا ہے تاکہ خام مال کی کریکنگ کے لیے درکار حرارت فراہم کی جا سکے۔ دہن اور کریکنگ کے عمل بیک وقت ہوتے ہیں۔ استعمال شدہ خام مال کی مختلف شکلوں کے مطابق، فرنس بلیک پروڈکشن کو دو اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: گیس فرنس کا طریقہ اور آئل فرنس کا طریقہ۔ گیس فرنس کے طریقہ کار میں استعمال ہونے والا خام مال اور ایندھن قدرتی گیس ہے۔ تیل کی بھٹی کے طریقہ کار کا ایندھن قدرتی گیس، کوک اوون گیس، یا مائع ہائیڈرو کاربن ہو سکتا ہے، اور خام مال اعلی خوشبو والے تیل ہیں، جیسے ایتھیلین ٹار اور اینتھراسین تیل۔ فرنس بلیک پروڈکشن پروسیس فلو میں (اعداد و شمار دیکھیں)، ری ایکشن فرنس بنیادی سامان ہے۔ مختلف قسم کے فرنس بلیک کی تیاری کے لیے مختلف ساختی سائز کے ری ایکٹرز کے استعمال کی ضرورت ہوتی ہے۔ ری ایکٹر میں ہوا اور ایندھن کو جلایا جاتا ہے، اور خام مال کو ایٹمائز کیا جاتا ہے اور دہن کے شعلے میں اسپرے کیا جاتا ہے، جہاں انہیں کاربن بلیک پیدا کرنے کے لیے اعلی درجہ حرارت پر پائرولائز کیا جاتا ہے۔ کاربن بلیک دہن گیس میں معطل ہو کر دھواں بنتا ہے۔ تیز ٹھنڈک کے بعد، فلو گیس کو مزید ٹھنڈک کے لیے ایئر پری ہیٹر اور آئل پری ہیٹر میں بھیجا جاتا ہے، اور آخر میں بیگ فلٹر میں بھیجا جاتا ہے۔ الگ کیے گئے کاربن بلیک کو گرانولیشن کے لیے گرانولیٹر کو بھیجا جاتا ہے، اور پھر ڈرائر میں خشک کیا جاتا ہے۔
سلاٹ کا طریقہ
کاربن بلیک قدرتی گیس کو بنیادی خام مال کے طور پر اور چینل اسٹیل کو شعلہ رابطہ سطح کے طور پر استعمال کرتے ہوئے تیار کیا جاتا ہے۔ اس قسم کی کاربن بلیک کو چینل بلیک کہا جاتا ہے۔ فرنس بلیک اور تھرمل بلیک کے مقابلے میں، اس کے ذرات باریک ہیں اور اس کی سطح کا مخصوص رقبہ بڑا ہے۔ ایک ہی وقت میں، مخصوص پیداوار کے طریقہ کار کی وجہ سے، اس کی سطح آکسائڈائزڈ ہے اور زیادہ آکسیجن پر مشتمل فنکشنل گروپس پر مشتمل ہے اور تیزابی ہے۔ اس قسم کے کاربن بلیک ذرات میں جمع ہونے کی کم ڈگری ہوتی ہے۔ چونکہ اس میں زیادہ آکسیجن پر مشتمل فنکشنل گروپس ہوتے ہیں، یہ ربڑ کی ولکنائزیشن کی رفتار میں تاخیر کر سکتا ہے، پولی اولفن کی موسمی مزاحمت کو بہتر بنا سکتا ہے، اور سیاہی کو اچھی روانی اور پرنٹنگ کی کارکردگی دے سکتا ہے۔
تھرمل کریکنگ
قدرتی گیس، کوک اوون گیس یا بھاری مائع ہائیڈرو کاربن کو خام مال کے طور پر استعمال کرتے ہوئے، آکسیجن اور شعلے کی عدم موجودگی میں ہائی ٹمپریچر پائرولیسس کے ذریعے کاربن بلیک پیدا ہوتا ہے، جسے تھرمل بلیک کہا جاتا ہے۔ کاربن بلیک قسموں میں اس کی سطح کا رقبہ سب سے کم ہے۔ یہ بنیادی طور پر ایک واحد کروی ذرہ کے طور پر موجود ہے اور یہ مجموعوں میں sinter یا اکٹھا نہیں ہوتا ہے۔ اس کی سطح پر آکسیجن کا مواد بھی بہت کم ہے (0.1% سے 0.3%)۔ تھرمل بلیک کی تین اہم اقسام ہیں: میڈیم تھرمل بلیک، نان پولیٹنگ میڈیم تھرمل بلیک اور فائن تھرمل بلیک۔ درمیانے تھرمل سیاہ کا نائٹروجن جذب مخصوص سطح کا رقبہ 6~10m2/g ہے، اور ٹھیک تھرمل سیاہ کا رقبہ 10~15m2g ہے۔
کاربن ڈائی آکسائیڈ کی تبدیلی
کارلسروہے انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی (KIT) میں انسٹی ٹیوٹ آف تھرمل پروسیس انجینئرنگ کی تیار کردہ ٹیکنالوجی براہ راست فضا سے کاربن ڈائی آکسائیڈ نکالتی ہے اور اسے کاربن بلیک میں تبدیل کرتی ہے۔