Oglekļa ražošanas metodes

Ir trīs galvenie veidi: krāsns metode, tvertnes metode un termiskā krekinga metode.
Krāsns metode
Ogli iegūst no dabasgāzes vai ļoti aromātiskas eļļas nepilnīgas sadegšanas vai pirolīzes rezultātā reaktorā. Šo ogļu veidu sauc par krāsns melno. Tas ir veids ar vislielāko izlaidi un visvairāk šķirņu starp ogļu veidiem. Būtiskā atšķirība starp krāsns melno, kanālu melno un termiski melno krāsu ir tā, ka tās daļiņu saķepināšanas vai aglomerācijas pakāpi var pielāgot atbilstoši dažādiem lietojumiem. Tāpēc krāsns melnos vienā un tajā pašā daļiņu izmēru diapazonā iedala vairākos atvasinājumos ar atšķirīgu struktūru. Turklāt skābekļa saturs krāsns melnā krāsā parasti ir zemāks nekā kanālu melnajā (mazāk par 1%), un virsma ir neitrāla vai vāji sārmaina. Krāsns melno ražošanas īpašība ir tāda, ka degviela tiek sadedzināta reaktorā, lai nodrošinātu izejvielu plaisāšanai nepieciešamo siltumu. Degšanas un plaisāšanas procesi notiek vienlaicīgi. Atbilstoši dažādām izmantoto izejvielu formām krāsns melno ražošanu var iedalīt divos veidos: gāzes krāsns metode un eļļas krāsns metode. Gāzes krāsns metodē izmantotās izejvielas un degviela ir dabasgāze. Eļļas krāsns metodes degviela var būt dabasgāze, koksa krāsns gāze vai šķidrie ogļūdeņraži, un izejvielas ir augstas aromātiskās eļļas, piemēram, etilēna darvas un antracēna eļļa. Krāsns melnās ražošanas procesa plūsmā (sk. attēlu) reakcijas krāsns ir galvenā iekārta. Lai ražotu dažādu veidu krāsns melno materiālu, ir jāizmanto dažāda izmēra reaktori. Gaiss un degviela tiek sadedzināti reaktorā, un izejvielas tiek izsmidzinātas un izsmidzinātas degšanas liesmā, kur tās augstā temperatūrā pirolizē, veidojot oglekli. Sadegšanas gāzē tiek suspendēts ogleklis, veidojot dūmus. Pēc ātras dzesēšanas dūmgāzes tiek nosūtītas uz gaisa priekšsildītāju un eļļas priekšsildītāju tālākai dzesēšanai un visbeidzot uz maisa filtru. Atdalītais ogleklis tiek nosūtīts uz granulatoru granulēšanai un pēc tam žāvēts žāvētājā.
Slotu metode
Ogli iegūst, izmantojot dabasgāzi kā galveno izejvielu un kanālu tēraudu kā liesmas saskares virsmu. Šo ogļu veidu sauc par kanālu melno. Salīdzinot ar krāsns melno un termiski melno, tā daļiņas ir smalkākas un īpatnējais virsmas laukums ir lielāks. Tajā pašā laikā specifiskās ražošanas metodes dēļ tā virsma ir oksidēta un satur vairāk skābekli saturošu funkcionālo grupu un ir skāba. Šāda veida ogļu daļiņām ir zema aglomerācijas pakāpe. Tā kā tajā ir vairāk skābekli saturošu funkcionālo grupu, tas var aizkavēt gumijas vulkanizācijas ātrumu, uzlabot poliolefīna izturību pret laikapstākļiem un nodrošināt tintei labu plūstamību un drukas veiktspēju.
Termiskā krekinga
Par izejvielām izmantojot dabasgāzi, koksa gāzi vai smagos šķidros ogļūdeņražus, oglekli iegūst augstas temperatūras pirolīzē bez skābekļa un liesmas, ko sauc par termisko melno. Tai ir viszemākā īpatnējā virsma starp ogļu šķirnēm. Tā pamatā pastāv kā viena sfēriska daļiņa un nesaķep un nesaplūst agregātos. Arī tās virsmas skābekļa saturs ir ļoti mazs (0,1% līdz 0,3%). Ir trīs galvenās termiski melnās šķirnes: vidēji termiski melnais, nepiesārņojošs vidēji termiski melns un smalks termiski melns. Vidēja termiski melna slāpekļa adsorbcijas īpatnējais virsmas laukums ir 6–10 m2/g, bet smalkās termiskās melnās virsmas laukums ir 10–15 m2 g.
Oglekļa dioksīda pārvēršana
Karlsrūes Tehnoloģiju institūta (KIT) Siltuma procesu inženierijas institūta izstrādātā tehnoloģija ekstrahē oglekļa dioksīdu tieši no atmosfēras un pārvērš to par oglekli.