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Vorrichtung zur Herstellung von Russ
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Russ, bestehend aus einem vertikalen, sich am oberen Ende verjüngenden, insbesondere mit einer Absaugöffnung versehenen Ofen mit von unten erfolgender Zufuhr der Reaktionspartner.
Das Ziel der Erfindung besteht vor allem darin, eine neue und verbesserte Vorrichtung zur Herstellung verschiedener Sorten von Russ aus gasförmigen oder flüssigen Kohlenwasserstoffen, wie Erdgas oder Öl, oder Kombinationen von gasförmigen und flüssigen Kohlenwasserstoffen zu schaffen, wobei der Be-
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Art von Kohlenstoffruss umfassen soll.
Durch die Zersetzung der Kohlenwasserstoffe in mehreren Zonen, nämlich in einer untersten primären Dissoziationszone und einer thermalen Crackzone oberhalb der primären Dissoziationszone und die Variation der Turbulenz und der Geschwindigkeit der Gase in einer oberen Dissoziationszone, wo die Kohlenwasserstoffe einer Kontaktkatalysation und weiteren Crackvorgängen unterworfen werden, kann die herzustellende Russart variiert und der Mengenertrag gesteigert werden. Durch Verwendung eines Kontaktkatalysators in der Dissoziationszone wird die Geschwindigkeit der Russbildung in der oberen Dissoziationszone beschleunigt.
Erfindungsgemäss ist im Inneren des Ofens oberhalb eines in dessen unteren Teil angeordneten Brenners eine vertikal verstellbare, insbesondere nach oben konisch zulaufende Haube vorgesehen, wobei die Zuführungsleitungen für die Zufuhr von insbesondere regelbaren Mengen von Luft, gasförmigen und bzw. oder flüssigen Kohlenwasserstoffen am unteren, den Brenner aufnehmenden Teil des Ofens angeordnet sind.
Vorteilhafterweise besteht der vorzugsweise im wesentlichen hohlzylindrische Brenner aus einem oberen und einem unteren Teil, wobei der obere, vorzugsweise halbzylindrische Teil mit einer Vielzahl von im wesentlichen über die ganze Fläche verteilten Öffnungen versehen ist.
Zweckmässigerweise weisen die im oberen Teil des Brenners angeordneten Öffnungen an ihrem radial nach innen liegenden Ende eine zylindrische Bohrung auf, an die sich nach aussen eine trompetenartige Aufweitung anschliesst, wobei nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Krümmungsradius der Aufweitung etwa sechs Zehntel, der Durchmesser der zylindrischen Bohrung etwa acht Zehntel und die Länge der zylindrischen Bohrung etwa zwei Zehntel der Wandstärke des oberen Teiles des Brenners beträgt.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich an Hand der Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Vorrichtung dargestellt ist.
Fig. 1 zeigt ein schematisches Bild einer Russerzeugungsanlage mit einem erfindungsgemässen Ofen, Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch einen Ofen, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 3, Fig. 5 eine grössere Darstellung einer Brenneröffnung im Schnitt, Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie 6-6 der Fig. 2 und Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie 7-7 der Fig. 2.
Die in Fig. l schematisch dargestellte Russerzeugungsanlage weist einen Ofen 10 auf, in welchen durch die Luft- und Gasleitungen 11,12 und 51 Luft bzw. Kohlenwasserstoffe eingeleitet werden. Die dem Ofen zugeführte Luftmenge wird hiebei so gewählt, dass sie nicht ausreicht, um die vollkommene Verbrennung des Kohlenwasserstoffes zu gewährleisten, wodurch sich Russ bildet, der mit den durch die Teilverbren-
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nung entstehenden Gasen in die Primärkühlanlage 13 üblicher Konstruktion gelangt, welche durch ein
Gebläse 14 mit Kühlluft beliefert wird.
Die Mischung von Russ und Gas wird in der Primärkühlung abgekühlt und dann durch das Gebläse 15 über geeignete Leitungen zu den Wirbelkammern 16 gebracht, in welchen die Russ enthaltenden Gase auf kreisförmigem oder spiralförmige Wege nach unten und wieder hinauf über eine Luftleitung 17 zu einer Sekundärkühlung 18 geführt werden. Während der Bewegung der Gase auf dem nach abwärts gerichteten spiralförmigen Weg wird ein grosser Teil des im Gas suspendierten Russes durch die Zentrifugalkräfte abgeschieden und in einem Behälter 20 abgelagert.
Der übrige in den Wirbelkammern nicht abgeschiedene Russ wird von den Gasen durch den Sekundärkühler 18 weiter mitgeführt, wo die Gase durch die durch das Gebläse 22 zugeführte Luft abgekühlt werden. Die kalten Gase werden dann von dem enthaltenen Russ in einem Staubsammlerrohr 23 getrennt, welcher im Sammelbehälter 24 gesammelt wird, während die nun von Russ freien Gase in die Aussenatmosphäre abgeleitet werden.
Der in den Behältern 20 und 24 gesammelte Russ kann mittels einer Förderschnecke 26 zu einer Pulverisieranlage 27 und dann in einen Pillenformer 28 gebracht werden, wo der pulverisierte Russ zu Pillen verfestigt wird, welche dann mit einem geeigneten Transportmittel, wie einem Kübelförderer 29, auf eine Sortierrüttelsiebanlage 30 gebracht werden, durch die Pillen bestimmter Grösse in einen Lagere- hälter 31 fallen, wobei unbrauchbare Pillen, zerbrochene Pillenreste und Kohlenstaub durch ein Gebläse 32 in die Pulverisieranlage 27 zurückgebracht werden. Vom Lagerbehälter können die Pillen an einen Transportbehälter 33 abgegeben werden bzw. mit einem Kübelaufzug 34 und einem Förderband 35 einem Behälter 36 zur Beschickung offener Güterwagen 37 od. dgl. zugeführt werden.
Der im Behälter 20 abgelagerte Russ kann statt der Förderschnecke 26 auch direkt einer eigenen Pulverisieranlage 40 zugeführt werden. Der so pulverisierte Russ wird in den Pillenformer 41 gebracht, wo er zu Pillen verfestigt wird, die mit einem Kübelaufzug 42 auf ein Rüttelsieb 43 gebracht werden. Das Rüt-
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schiedenen bzw. gebrochenen Pillen und Kohlenstaub durch das Gebläse 45 in die Pulverisieranlage 40 zurückgebracht werden. Der Russ aus dem Lagerbehälter 44 kann einer Einsackanlage 46 zugeführt werden, die abmessbare Russmengen in Einzelsäcke abfüllt.
Die verschiedenen Elevatoren, Förderbänder, Gebläse, Pulverisieranlagen und Pillenformer werden mit adjustierbarer Geschwindigkeit von geeigneten Antrieben betrieben, so dass sich mit der geschilderten Russherstellungsanlage ein kontinuierliches Herstellungsverfahren ergibt.
Mit dieser Russherstellungsanlage werden Kohlenwasserstoffe gasförmiger oder flüssiger Art im Ofen 10 zu Russ verarbeitet, wobei sich die im Ofen gebildeten heissen Gase, die den Russ mit sich führen, zum Kühler 13, dann durch die Wirbelkammern (Nassabscheider), die einen grossen Teil des Russes aus den Gasen abscheiden, zu einem weiteren Kühler 18 und dann zu einem Staubsammlerrohr 23 bewegen, wo der Rest des Russes aus den Ofenabgasen rückgewonnen wird.
Es ist auch ersichtlich, dass der Russ entfernt und in Form von Russblättchen oder zu Pillen verpresst verwendet werden kann, bevor er zur Verbrauchsstelle gebracht wird.
Der Ofen 10 (Fig. 2 und folgende) ist vorteilhafterweise rechteckig ausgeführt und besitzt vier senkrechte Seitenwände 60,61, 62 und 63, die aus äusseren Schichten 64 aus Metall und inneren Schichten 65 aus feuerfestem Material, z. B. feuerfesten Ziegeln, bestehen. Die Seitenwände sind auf einem Betonfundament 66 aufgestellt, auf welchem eine Lage 67 aus feuerfestem Material, wie feuerfesten Ziegeln, liegt. Die Wände sind mittels senkrechten Doppel-T-Trägern 68 abgestützt, die an ihren unteren Enden mit Bolzen auf dem Betonfundament 66 befestigt sind und die an ihren oberen Enden mit Querträgern 69 miteinander verbunden sind. Die Seitenwand 60 ist mit einer Explosionsöffnung 70 versehen, die mit einer Explosionstür 71 verschlossen ist, welche sich bei Entwicklung eines Überdruckes im Ofen öffnet.
Die Seitenwand 62 ist mit einer durch eine Tür 73 verschlossene Zugangsöffnung 72 und mit einem durch einen Deckel 75 abgeschlossenen Mannloch 74 versehen. Auf den oberen Enden der vertikalen Seiten des Ofens ist ein im wesentlichen kegelförmiges Dach 80 befestigt, das aus einer Innenwand 81 aus feuerfestem Material und aus einer äusseren Metallwand 82 besteht. Das Ofendach 80 ist mit Stützgliedem 83,84 und 85 versehen. Die unteren horizontalen Stützglieder 84 sind z. B. durch Bolzen befestigt, auf Trägern 86 abgestützt, die an den Oberkanten der Ofenseitenwände angeordnet sind, während die oberen Stützglieder 85 z. B. durch Bolzen, mit Abstützungen 87 einer die Ofenprodukte aus der Haube zur Primärkühlung ableitenden Luftleitung 88 verbunden sind.
Auf den Querträgern 69 sind ein Elektromotor 90 od. dgl. und Winden 91 montiert. Die Winden sind
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sind mit Stahlseilen 92 ausgestattet, die sich durch geeignete Öffnungen in das Ofeninnere erstrecken und einen Katalysator bzw. die Haube 93 tragen. Die Winden sind durch eine Kette 95 miteinander verbun- den und werden vom Motor 90 angetrieben. In der einen Bewegungsrichtung werden die Stahlseile 92 von den Winden 91 abgewickelt und die Haube im Ofen gesenkt, in der andern Bewegungsrichtung werden die Seile auf die Winden aufgewickelt und die Haube im Ofen gehoben.
Die Haube 93 hat im wesentlichen eine konische Form und ist am oberen Ende mit einer zylindri- schen Verlängerung 97 versehen, welche sich in die Luftleitung 88 der Ofenspitze teleskopartig einziehen lässt.
Auf dem Boden 67 des Ofens ist ein Brenner 100 montiert. Der Brenner umfasst einen oberen halb- ) zylindrischen Teil 101 aus Metall und einen unteren halbzylindrischen Teil 102. Der obere Teil hat einen grösseren Radius als der untere Teil, so dass ein Paar parallel längs verlaufender Horizontalstäbe 103 und
104 zwischen den voneinander distanzierten Seitenrändem der beiden Teile untergebracht werden kann und fest mit ihnen verschweisst wird, so dass nach unten zeigende Stützflächen gebildet werden. Der Bren- ner steht auf mehreren Ständern 105 und 106, deren obere Enden an die Stützflächen 103 und 104 stossen und z. B. durch Schweissung mit ihnen verbunden sind. Die Stirnflächen des Brenners 100 sind durch End- platten 108 und 109 abgeschlossen, die mit den halbzylindrischen Teilen beispielsweise verschweisst sind.
Der obere Teil 101 ist mit einer Vielzahl in Richtung der Längserstreckung verteilt angeordneter Rah- men 112 versehen. Jeder dieser Rahmen weist ein horizontales Querstück 113 auf, dessen Enden auf den
Stäben 103 und 104 aufrasten und auf diesen, z. B. durch Schweissung, befestigt sind. Jedes Querstück 113 trägt einen mit ihm verschweissten, im wesentlichen U-förmigen Rahmenteil 114, an den Bänder 115 an- geschweisst sind, die sich radial nach aussen erstrecken und mit Bändern 116 verschweisst sind, die sich vom halbzylindrischen Oberteil 101 radial nach innen erstrecken, wodurch der obere Teil durch die
Stützrahmen abgestützt wird.
Der untere halbzylindrische Teil 102 wird gleichfalls von einer Vielzahl längsverteilter Stützrahmen 120 abgestützt, von welchen jeder einen Horizontaltrager 121 besitzt, welcher"L"-förmig sein kann und an seinen Enden mit der Wandung des Teiles 102 verschweisst ist. An den Trägern 121 ist eine Vielzahl von Winkelträgern 122 angeschweisst, die sich vom mittleren Teil des Horizontalträgers 121 divergierend nach aussen erstrecken und mit der Wandung des unteren Teiles 102 verschweisst sind.
Die Stützrahmen 112 und 120 verliehen dem Brenner eine grosse Festigkeit und Steifheit.
Der obere halbzylindrische Teil 101 ist mit einer Vielzahl von Öffnungen oder Schlitzen 125 ver- sehen, welche im wesentlichen über die ganze Oberfläche des oberen Teiles verteilt sind. Entlang des sich längs erstreckenden Seitenrandes sind in dem Oberteil über einen Bogen von etwa 50 vom Rand derselben keine Schlitze vorgesehen. Jeder der Schlitze (Fig. 5) besitzt einen zylindrischen Teil 126, des- sen Durchmesser vorteilhafterweise acht Zehntel der Stärke der den Oberteil bildenden Platten beträgt und dessen Länge zwei Zehntel der Stärke betragen soll. Der obere Teil 127 jeder Bohrung ist gekrümmt auf- geweitet, wobei die Krümmung einen Radius aufweist, der sechs Zehntel der Plattenstärke beträgt. Die
Krümmung der geschweiften Bohrung endet in vertikal und lateral verteilten kreisförmigen Linien 128 und
129.
Mit derartigen Schlitzen bzw. Öffnungen, deren Dimensionen in der angegebenen Weise auf die
Stärke des Oberteiles bezogen sind, wird ein sehr vorteilhafter, über den Brenner verteilter Flammenman- tel erzielt.
Auf dem Brenner ist mittels der Stützen 131 und 132 eine Abkratzplatte 130 montiert, wobei die äusseren Enden der Stützen mit der Kratzplatte verschweisst sind und die unteren Enden mit Bohrungen versehen sind, in denen Wellen 133 und 134 z. B. mittels Fixierschrauben befestigt sind. Die Welle 133 ist in Lagern 135 und 136 gelagert, die auf den Endplatten 108 des Brenners und auf dem Aussenteil 64 der Seitenwand 63 des Ofens montiert sind, wobei die Welle durch die Seitenwand 63 hindurchgeht und mit einem Handrad 137 versehen ist.
Die Welle 134 ist in den Lagern 138 und 139 gelagert, welche auf der Endplatte 109 des Brenners und auf der Aussenseite 64 der Seitenwand 61 des Ofens montiert sind. Das Abkratzmesser kann somit rund um den oberen Teil 101 des Brenners in einem Bogen von 180 geschwenkt werden, um etwaigen Russ abzu- kratzen, der sich auf dessen äusserer Oberfläche absetzen könnte und dazu neigen würde, die Schlitze
125 zu verlegen oder zu verstopfen.
In das Innere des Brenners 100 wird das Kohlenwasserstoffgas mittels einer Leitung 150 eingebracht, die durch eine geeignete Öffnung in der Seitenwand 61 in den Ofen geführt ist und zwei Abzweigungen
151 und 152 besitzt, die sich durch den unteren Brennerteil 102 erstrecken und deren Öffnungen sich ne- ben dem Unterteil des Brenners im Inneren desselben befinden, so dass das Gas beim Aufwärtssteigen in den oberen Teil vorgewärmt wird. Hierauf strömt das Gas durch die Schlitze 125 des oberen Brennerteiles
101 nach aussen. Die Leitung 150 wird von den Verlängerungen 153 der Stützbeine 106 abgestützt.
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Auf jeder Seite des Brenners 100 und unterhalb der Seitenränder des oberen Brennerteiles wird durch ein Paar Leitungen 160 Luft in den Ofen eingeführt. Die Leitungen sind durch Öffnungen in der Seitenwand 61 in das Innere des Ofens geführt und werden von den Ansätzen 161 und 162 der Stützbeine 105 und 106 abgestützt. Die äusseren Enden der Luftleitungen 160 sind mit einem T-Stück 163 mit einer gemeinsamen Hauptleitung 164 über einen Luftdruckregler 165 verbunden, welcher den Luftdurchtritt steuert und die Schwankungen der atmosphärischen Temperatur und des Druckes zur Aufrechterhaltung eines konstanten Flusses kompensiert.
Die Luftleitungen 160 sind mit Längsschlitzen 168 versehen, welche sichim wesentlichen entlang der ganzen Länge des Brenners erstrecken, so dass aus ihnen ein flächiger Luftstrom auf jeder Seite des Brenners zu den Schlitzen 125 fliesst und so einen Flammenmantel schafft, wenn gleichzeitig ein Kohlenwasserstoffgas in das Innere des Brenners eingeführt wird.
Der Ofen 10 ist zur Messung und Beobachtung der Verhältnisse im Ofeninneren während des Betriebes an mehreren Stellen mit Schaulöchern 170 und mit Thermoelementen 171 versehen. Jedes Thermoelement erzeugt eine Spannung, die in Abhängigkeit von der Temperatur des Ofens steht, die an jener Stelle herrscht, an der sich das Thermoelement befindet. Mit jedem Thermoelement ist ein nicht dargestelltes Messinstrument zur Messung der Spannung und zur Angabe der Temperatur verbunden.
Durch Sprühköpfe oder Düsen 175 werden flüssige Kohlenwasserstoffe, z. B. Öl, in den Ofen einge-
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Die Sprühköpfe werden von Trägern 177 getragen, die aus Baustahl bestehen können, der mit einer feuerfesten Masse isoliert ist, wie z. B. feuerfeste Ziegel. Beim Ausstoss durch die Sprühköpfe durch Dampf- druck oder mechanischen Druck wird das Öl in kleinsten Teilchen versprüht.
Die Öl-, Gas- und Luftleitungen sind natürlich mit nicht gesondert gezeigten Ventilen ausgerüstet, mittels welcher die Zufuhr dieser Stoffe in den Ofen gesteuert wird.
Bei Verwendung des Ofens zur Erzeugung von Russ aus gasförmigen Kohlenwasserstoffen, wie Erdgas, wird der Ofen zuerst auf eine Temperatur von 9500C bis 1350 C vorgewärmt, vorzugsweise durch die Einbringung von Erdgas durch die Zuleitungsabzweigungen 151 und 152 und von Luft durch die Luftleitung 160 in einem derartigen Verhältnis, dass eine vollkommene Verbrennung des Gases gewährleistet ist.
Wenn die gewünschte Temperatur erreicht ist, wird das Gas-Luftverhältnis durch Regulierung der bezüglichen Ventile so eingestellt, dass die gewünschte Russsorte erzeugt wird. Im allgemeinen ist ein Verhältnis von Luft zu Gas von 4 : 1 bis 8 : 1 für eine vollständige Verbrennung des Gases unzureichend, so dass sich Russ bilden kann.
Das in den Unterteil des Brenners eintretende Gas wird während des Aufwärtsströmens zu den Schlitzen 125 des oberen Teiles vorgewärmt. Die durch die Schlitze 168 der Luftleitungen 160 in den Ofen geleitete Brennluft kann vorgewärmt werden oder nicht, je nach der Qualität und der Art des zu erzeugenden Russes und je nach der Temperatur und der gewünschten Zersetzungsgeschwindigkeit. Die Brennluft wird natürlich schon bevor sie durch die Schlitze 168 austritt, in einem gewissen Mass vorgewärmt, während sie durch die Leitungen 160 in den Ofen geleitet wird.
Die Luft steigt aus den Schlitzen 168 langsam zu den unteren Öffnungen 125 auf jeder Seite des Brenners und in die primäre Verbrennungszone auf, die sich von den untersten Öffnungen bis zu einer knapp über den Brennern liegenden Zone erstreckt, wobei das aus den Öffnungen ausströmende Gas zuerst bei den unteren Brenneröffnungen zündet und einen Flammenmantel um den oberen Brennerteil bildet. Der Ofen wird mit Hilfe des Gebläses 15 bei etwa subatmosphärischem Druck betrieben, so dass sich die nicht Sauerstoff führenden Gase, die die Verbrennungszone verlassen, etwas gegen die Mitte des Ofens und vertikal gegen den Mittelpunkt des Ofens durch eine primäre Dissoziationszone zu einer thermischen Crack-Dissoziationszone und von da aufwärts in Kontakt mit dem Katalysator bzw. der Haube bewegen.
In allen Dissoziationszonen, der primären Dissoziationszone, der thermischen Dissoziationszone und der katalytischen Kontakt-Crackzone, werden die andern in den Gasen vorhandenen Kohlenwasserstoffe dissoziert und zu Russ zersetzt. In dieser thermischen Crackzone, wo die Temperaturen zwischen 12000C und 14500C liegen, werden die Kohlenwasserstoffe einer thermischen Crackbehandlung unterworfen, die zu einer exothermen Reaktion führt und die Temperatur in der Zone erhöht. Die Ausdehnung der Gase, gefördert durch die konische Form der Haube, verursacht eine Wirbelung der Gase, die in der thermischen Crackzone beginnt und die Gase gründlich und einheitlich durchmischt, während sie aufwärts in die obere bei dem Kontakt-Katalysatorglied oder der Haube liegende Dissoziationszone steigen.
Die von der thermischen Crackzone aufwärts steigenden Gase, die sich in die obere Dissoziationszone bewegen, besitzen eine Massegeschwindigkeit des Turbu- lenzflusses zwischen 15 cm/sec und 1, 8 m/sec, wobei die maximale Geschwindigkeit im oberen Teil der Haube gerade unterhalb des zylindrischen Fortsatzes 97 desselben auftritt. Die höchsten Temperaturen
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zwischen 14500C und 16500C werden in dieser oberen katalytischen Kontakt-Crackzone im oberen Teil der Haube erreicht, wo die restlichen unzersetzten Gase im wesentlichen durch die katalytische Kontakt-
Krackung in Russ und Verbrennungsprodukte zersetzt werden, deren Mengen in Abhängigkeit von der in den Ofen eingebrachten Luft oder Sauerstoff enthaltenden Gasen variieren.
Die in den oberen Teilen des
Ofens auftretende Turbulenz, die ja auch in der Haube 93 vorhanden ist, lässt im wesentlichen alle Gase in engen Kontakt mit den Flächen der Haube oder des Kontakt-Katalysatorgliedes treten, wodurch die
Herstellung oder Bildung von Russ aus den heissen Gasen gefördert wird.
Die Qualität und die Art des hergestellten Russes ist von verschiedenen Faktoren abhängig, z. B. der
Art der in den Ofen eingebrachten Kohlenwasserstoffe, dem relativen Volumen und den Mengen von Luft und Kohlenwasserstoffen, die pro Zeiteinheit in den Ofen eingebracht werden, und der Höheneinstellung der Haube im Ofen.
Wenn die Haube in ihre unterste Stellung abgesenkt wird, wird eine Ein- und Aufwärtsströmung der beiden aus den Schlitzen 168 der Luftleitungen 160 strömenden Luftschichten über dem Brenner verur- sacht, wodurch der grösste Teil des Sauerstoffes der eingebrachten Luft sogleich zur Unterstützung der
Verbrennung zur Verfügung steht und im wesentlichen der gesamte Sauerstoff gleich beim Brenner ver- braucht wird. Die Turbulenz oberhalb des Brenners wird auf ein Minimum reduziert, da sich die Haube relativ nahe beim Brenner befindet und die Luft unmittelbar durch die Haube in die Absaugleitung flie- ssen kann. Demzufolge wird das Gemenge praktisch nur durch ein thermisches Crackverfahren dissoziiert, so dass Russ in Form von feinen Teilchen gewonnen wird.
Wenn die Haube in eine obere Stellung gezogen wird, neigen die beiden Luftströme aus den Luftleitungen zu einer geradlinigeren Aufstiegsbahn im Ofen, so dass im Verlauf der ganzen Ofenhöhe verschiedene Grade der Verbrennung auftreten. Da das Volumen des Ofens nun grösser ist, bleiben die Gase relativ länger im Ofenraum, wodurch eine vollständigere Nutzung des Sauerstoffes der eingebrachten Luft, eine höhere Temperatur in den oberen Teilen des Ofens und eine grössere Turbulenz der Gase ermöglicht wird, welches die Gase mit grösserer Geschwindigkeit durch die Haube wirbeln lässt und so alle Moleküle wiederholt in enge Berührung mit der Haube bzw. dem Katalysator bringt. Da die Haube als Kontaktkatalysator wirkt, cracken oder dissoziieren die Kohlenwasserstoffmoleküle zu Russ, wenn sie die Haube berühren.
In der obersten Stellung der Haube besitzt der erzeugte Russ eine wesentlich grössere Teilchenform als bei der Herstellung im unteren Teil des Ofens.
Die Adjustierung der Haube zwischen ihrer obersten und untersten Stellung ermöglicht bei unveränderten sonstigen Bedingungen die Wahl der Art und Qualität des Russes, da die Grösse der erstellten Russteilchen mit der Absenkung der Haube verringert, beim Aufziehen der Haube hingegen vergrössert wird. Zusätzlich zu den Variationen in der Grösse der Russteilchen verursacht diese Haubenadjustierung auch noch Veränderungen anderer Teilcheneigenschaften, wie deren Dichte und Härte.
Daraus ist daher ersichtlich, dass die Stellung der Haube das effektive Ofenvolumen, die effektive Temperatur und die Turbulenz der Gase oberhalb der primären Dissoziationszone und oberhalb der thermalen Crackzone verändert.
Die Haube wird natürlich schnell von Russ überdeckt, der auf allen Seiten der Haube als Isolierung wirkt und eine übermässige Verschlechterung der Haube durch Oxydation verhindert, wie sie sonst wegen der hohen Temperaturen der Gase in der Kontakt-Crackzone der Dissoziation vorkommen könnte.
Soll Russ aus flüssigen Kohlenwasserstoffen, z. B. aus Öl, hergestellt werden, so werden diese mittels der Sprühköpfe 175 oberhalb des Brenners versprüht bzw. eingespritzt, nachdem der Ofen in der beschriebenen Weise vorgeheizt wurde. Die Verbrennungs- und Dissoziationszonen bilden sich in gleicher Weise wie bei gasförmigen Kohlenwasserstoffen. Das feinst verteilte Öl entzündet sich bei Eintritt in den Ofen.
Die Menge, die Qualität und die Art des gebildeten Russes werden auch hier durch die Einstellung der Höhenlage der Haube und daher des Volumens des Ofens beeinflusst.
Es können auch flüssige und gasförmige Kohlenwasserstoffe gleichzeitig in den Ofen eingebracht und durch Bildung von Russ zersetzt oder dissoziiert werden, wobei das Verhältnis der flüssigen zu den gasförmigen Kohlenwasserstoffen ebenfalls eingestellt wird, um die Art des zu bildenden Russes zu bestimmen.
Der im Ofen gebildete Russ wird natürlich, in den Gasen suspendiert, in der beschriebenen Weise vom Ofen in den Primärkühler gebracht.
Die beschriebene Vorrichtung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar, auf das diese nicht beschränkt ist. Die dargestellten Konstruktionsdetails können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, auch geändert werden.