色素カーボンブラックはインク、塗料、プラスチックなどの業界に用いられる重要な黒色顔料であり、これらの業界の発展に伴い、色素カーボンブラックの分散性、流動性などへの応用性能の要求も絶えず向上しており、カーボンブラックが酸化処理されると、カーボンブラックの表面に酸素含有エネルギー団が導入され、表面が活性化され、色素カーボンブラックの分散性が流動特性に改善される。
オゾンは強い酸化剤であり、オゾン酸化カーボンブラックはカーボンブラックの気相化処理の典型的な代表である。オゾンは一定の条件下でカーボンブラックを酸化処理すると、カーボンブラックの構造を低下させ、表面揮発分含有量が高くなり、流動性が増加し、酸化後のカーボンブラックの塗料とインクの性能、例えば粘度、分散性、流動性などが改善される。
カーボンブラックのオゾン酸化処理の全プロセスにおいて、オゾン発生器システムとオゾン反応装置は重要な設備であり、カーボンブラックのオゾン酸化はオゾン反応器の中で行われ、生産過程で連続的に動作し、規模化された生産は一般的に連続的な動作状態である。カーボンブラック酸化処理の過程で制御する必要がある要素はオゾン収量とオゾン濃度、接触方式、反応時間、反応温度などいくつかの方面がある。
カーボンブラックオゾン発生システムの設計方法
カーボンブラックオゾン酸化の応用において、オゾン生産量は一般的に1-2 KG/H以上のオゾン発生器であり、オゾン発生システムは全自動制御方式を採用し、すべて生産に投入することができ、一部生産に投入することもでき、オゾン濃度は15-25 mg/lであり、システム全体が連続的に動作する。実験による小収量100〜200 kgの高濃度オゾン反応装置を使用することができる。
オゾン酸化カーボンブラックの処理方法
オゾンによるカーボンブラックの酸化処理は、処理量の多さ、立径の大きさ、および処理の技術的要求などに応じて異なる処理技術を採用しなければならない。
1つは静的反応（法固定床酸化法）であり、それはカーボンブラックを反応器に入れてからオゾンを投入し、同時にカーボンブラックを攪拌し、反応後に処理要求を達成し、この方法は処理量が小さく、処理品質要求が高い場合に適している。
第二の時動的反応法（流動化床酸化法）は、粒状または粉末状カーボンブラックを一定の流量で反応器に入れ、オゾンと逆流接触し、酸化過程を完成し、反応の時間を十分に把握し、最適な処理効果を達成すべきである。