CS195774B1 - Zpftsnb výroby sazí - Google Patents
Zpftsnb výroby sazí Download PDFInfo
- Publication number
- CS195774B1 CS195774B1 CS486478A CS486478A CS195774B1 CS 195774 B1 CS195774 B1 CS 195774B1 CS 486478 A CS486478 A CS 486478A CS 486478 A CS486478 A CS 486478A CS 195774 B1 CS195774 B1 CS 195774B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- carbon black
- oxygen
- hydrocarbon
- containing gas
- stream
- Prior art date
Links
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 title claims description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 25
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 20
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 18
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 18
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 241000872198 Serjania polyphylla Species 0.000 claims description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims description 3
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 claims 1
- 235000019241 carbon black Nutrition 0.000 description 30
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 13
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N dibutyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCC DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 4
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 description 2
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
Description
(54) Zpftsnb výroby sazí
Vynález se týká způsobu výroby sazí.
Vynález lze účinně používat k výrobě retortových sazí různé struktury, přidávaných jako plnidel pro polymerní směsi.
Struktura představuje jednu z nejdůležitějších vlastností sazí, která je rozhodující pro kvalitu polymerních směsí plněných sazemi: jako struktura sazí se označuje stupeň nárůstu částic sazí v řetězcích. Během výrobního procesu v reaktoru se sbalují jednotlivé částice sazí v rozvětvené agregáty sestávající z více částic.
Průměrný počet částic v agregátech každého druhu sazí je různý. Čím vyšší je průměrný počet částic v agregátech, tím vyšší je struktura těchto sazí.
Pro stanovení struktury sazí jsou k dispozici různé analytické prostupy. Struktura sazí byla v této práci určována pomocí absorpce oleje (dibutylftalátu).
Se zvyšováním struktury sazí roste absorpční hodnota dibutylftalátu.
Je znám způsob výroby sazí pyrolytickým rozkladem suroviny na bázi uhlovodíků v horkých spalných plynech paliva, při kterém se koaxiálně k proudu suroviny uvádí proud plynu obsahujícího kyslík, s obsahem kyslíku alespoň 33 objemových procent. Plyn obsahující kyslík se uvádí v množství postačujícím k tomu, aby do reaktoru prou2 dílo alespoň 0,057 Nm3 kyslíku na 1 kg suroviny (US pat. spis č. 3 355 247, IN patentový spis 97 738). Struktura sazí se zvyšuje s přibývajícími spotřebou plynu obsahujícího kyslík a s rostoucím obsahem kyslíku v plynu. Způsob umožňuje při nasazení suroviny určitého složení získávat saze rozdílné struktury.
Nevýhoda známého způsobu spočívá ve velké spotřebě kyslíku a tím nižším stupni účinnosti.
)e rovněž znám způsob výroby sazí, při kterém se získávají horké spalné plyny paliva, do nichž se uvádí proud směsi suroviny na bázi uhlovodíků s plynem obsahujícím kyslík (vzduchem) a koaxiálně s ním se uvádí proud vzduchu, tyto proudy se smísí se spalnými plyny paliva a potom se surovina na bázi uhlovodíků pyrolyzuje na saze (viz knihu V. P. Sujeva, V. V. Michailov „Výroba sazí“, Chemie Verlag, Moskva SSSR, 1965, str. 118 až 129). Tímto způsobem lze vyrábět ze suroviny saze s vysokým výtěžkem.
Nevýhodou známého- způsobu je to, že neposkytuje žádnou možnost zvýšit strukturu sazí přidáním surovin určitého složení, jakož i získávat saze s různou úrovní struktury.
Úkolem tohoto vynálezu je vyvinout způ195774 sob výroby sazí s takovými parametry přivádění směsi suroviny na bázi uhlovodíků s plynem obsahujícím kyslík a koaxiálně s ním vháněného proudu vzduchu, jež by dovolily získávat saze se zvýšenou strukturou při snížené spotřebě kyslíku a tím zvýšit účinost výrobního procesu.
Podstata vynálezu spočívá v tom, že při způsobu výroby sazí, ve kterém se nejprve získávají spalováním paliva s oxidačním činidlem horké spalné plyny paliva, potom se uvádí do spalných plynů paliva proud Směsi na bázi uhlovodíků s plynem obsahujícím kyslík a koaxiálně s ním proud vzduchu, oba proudy se mísí se spalnými plyny paliva a potom se surovina na bázi uhlovodíků rozkládá pyrolyticky na saze, podle vynálezu se používá proudu směsi suroviny na bázi uhlovodíků s plynem obsahujícím kyslík a proudu vzduchu pří poměru rychlosti pod 5,0, přičemž plyn obsahující kyslík a vzduch se uvádějí v množství, které postačuje, aby se přivedlo asi 0,003 až 0,02 Nm3 kyslíku, popřípadě 0,1 až 1,0 Nm3 vzduchu na 1 kg suroviny.
Způsobem podle vynálezu lze zvýšit strukturu sazí, získávat saze různé úrovně struktury a snížit spotřebu kyslíku.
Je účelné, uvádět proud směsi suroviny na bázi uhlovodíků s plynem obsahujícím kyslík rychlostí pod 100 m/s a proud vzduchu rychlostí 20 až 150 m/s.
Při těchto rychlostech lze získávat saze s nejvyšší strukturou.
Aby se mohl způsob provádět účinněji, je účelné používat plynu obsahujícího kyslík s více než 20% obsahem kyslíku.
Vynález bude v následujícím blíže vysvětlen pomocí příkladů provedení s odkazy na připojený výkres. Obraz na výkresu znázorňuje podélný řez jednou ze stavebních konstrukcí reaktoru k provádění způsobu podle vynálezu.
Způsob podle vynálezu lze realizovat i s jinou konstrukcí reaktoru.
V dalším je popsána jedna ze stavebních konstrukcí reaktoru k provádění způsobu podle vynálezu.
Reaktor obsahuje těleso 1 vyložené tepelně izolační látkou 2 a ohnivzdornou látkou 3,
Uvnitř reaktoru jsou za sebou a koaxiálně uspořádány kanál 4, spalovací komora 5 a reakční komora 6 se zúženým úsekem 7 ležícím protiproudně.
Do spalovací komory 5 ústí tangenciálně uspořádané kanály 8.
Na konci reakční komory 6 ležícím po proudu jsou kanály 9.
Na předním víku 7 reaktoru je v kanále 4 vestavěno pomocí objímky 11 s hrdlem 12 a příruby 13 přívodní zařízení pro· směs suroviny na bázi uhlovodíků s plynem obsahujícím kyslík.
Přívodní zařízení pro směs suroviny na bázi uhlovodíků s plynem obsahujícím kyslík sestává z trubice 14 a z trubice 15 s hrdlem 16. Trubice 14 a 15 tvoří kruhový kanál 17. Konec trubice 15 je uzavřen slepou přírubou. Na konci trubice 14 je umístěno mísící zařízení 18, které je částečně zavedeno do otvoru kruhové slepé příruby a uzavírá tento otvor. Vyložení 3 a trubice 15 tvoří kruhový kanál 19.
Způsob výroby sazí se ve výše uvedeném reaktoru provádí následujícím způsobem.
Palivo a oxidační činidlo, většinou vzduch, se uvádějí z příslušných (neznázorněných) zdrojů tangenciálně uspořádanými kanály 8 za přetlaku do spalovací komory 5. Oxidační činidlo lze předehřát v libovolném vhodném zařízení na teplotu od 200 až 400° Celsia. Oxidační činidlo se přivádí obvykle ve větším množství než by vyžadovalo· spálení paliva, přičemž jako paliva se používá zemního plynu, plynu ze zpracování ropy, jakož i tekutého· paliva.
Ve spalovací komoře 5 se spaluje palivo s oxidačním činidlem za vzniku horkých spalných plynů.
Surovina na bázi uhlovodíků, předehřátá na teplotu 200 až 320 °C v libovolném, vhodném (neznázorněném] zařízení, se přivádí ze (neznázorněného) zdroje za přetlaku od 0,5 až do· 0,7 MPa potrubím 14 směšovacího zařízení 18. Do· stejného směšovacího zařízení 18 proudí ze (neznázorněného] zdroje plyn obsahující kyslík hrdlem 18 a kruhovým kanálem 17 za přetlaku od 0,5 až do 0,7 MPa s takovou průtočnou hmotou, kterou lze přivádět 0,003 až 0,02 Nm3 kyslíku na 1 kg suroviny. Směs suroviny na bázi uhlovodíků s plynem obsahujícím kyslík, tvořící se ve směšovacím zařízení, proudí do spalovací komory 5 rychlostí pod 100 m/s. Koaxiálně s proudem směsi suroviny na bázi uhlovodíků s plynem obsahujícím kyslík se uvádí z (neznázorněného) zdroje proud vzduchu předehřátý v libovolném vhodném zařízení na teplotu 250 až 350 °C za přetlaku 0,5 až 0,7 MPa hrdlem 12 a kruhovým kanálem 19 s průtočnou hmotou, kterou lze přivádět 0,1 až 1,0 Nm3 vzduchu na 1 kg suroviny. Způsob předpokládá, že se přivádí proud směsi suroviny na bázi uhlovodíků s plynem obsahujícím kyslík a proud vzduchu s poměrem rychlosti pod 5,0.
Proud směsi suroviny na bázi uhlovodíků s plynem obsahujícím kyslík a koaxiální proud vzduchu obklopené spalnými plyny vstupují ze spalovací komory 5 zúženým úsekem 7 do reakční komory 6, kde se proudy míchají se spalnými produkty paliva.
V reakční komoře 6 se rozkládá surovina na bázi uhlovodíků za tvorby sazí.
Na konci reakční komory 6 dochází k ochlazení reakčních produktů chladicím prostředkem (vodou) přiváděným kanály 9. Ochlazené reakční produkty se odtahují z reaktoru.
Výše popsaný způsob výroby sazí je ilustrován blíže pomocí konkrétních příkladů provedení.
Příklady provedení
Příklad 1
Tato série pokusů byla prováděna v reaktoru a způsobem popsaným v úvodu. Do spalovací komory 5 reaktoru byl uváděn kontinuálně zemní plyn s průtočnou hmotou 205 Nm3/h a vzduch předehřátý na teplotu 300 ’°C s průtočnou hmotou 2600 Nm3/h. Směs suroviny na bázi uhlovodíků s plynem obsahujícím kyslík hýla uváděna axiálně do reaktoru. Spotřeba suroviny činila 600 kg/h. Vlastnosti sazí jsou uvedeny v tabulce 1.
T a b u 1 k a 1
Charakteristická
Název hodnota
Charakteristická
| Název | hodnota |
| C | 89,8 |
| H | 7,8 |
| S | 1,5 |
| O + N | 0,9 |
| 3. Koksovatelnost podle | |
| Konradsona, % | 0,52 |
Jako plynu obsahujícího kyslík bylo po-
Claims (2)
- užito vzduchu předehřátého na teplotu 280° Celsia, který byl uváděn koaxiálně s proudem směsi suroviny na bázi uhlovodíků s plynem obsahujícím kyslík. Byly získány saze se specifickým geometrickým povrchem téměř 96 m2/g. Výsledky pokusů jsou pro srovnání s údaji známého způsobu uvedeny v tabulce 2.1. Hustota, g/cm3
- 2. Elementární analýza, %1,043COTflCharakteristické hodnoty způsobu Známý Čísla pokusů a vlastnosti sazí způsob 12 3 inMi coCM19S774
co o CM m o CO rH CO Ml CM Mi θ Mi O rH CO M^ • CO CM CD τ—1 CM τ—1 CO CM O CO M CM CD CO cm o M* CO cm 10 co lf) CM CD rH
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS486478A CS195774B1 (cs) | 1978-07-20 | 1978-07-20 | Zpftsnb výroby sazí |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS486478A CS195774B1 (cs) | 1978-07-20 | 1978-07-20 | Zpftsnb výroby sazí |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS195774B1 true CS195774B1 (cs) | 1980-02-29 |
Family
ID=5392330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS486478A CS195774B1 (cs) | 1978-07-20 | 1978-07-20 | Zpftsnb výroby sazí |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS195774B1 (cs) |
-
1978
- 1978-07-20 CS CS486478A patent/CS195774B1/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2851337A (en) | Carbon black process | |
| KR100229364B1 (ko) | 탄화수소의 분해방법 | |
| US3692862A (en) | Method for pyrolyzing hydrocarbons | |
| US6348181B1 (en) | Process for producing carbon blacks | |
| CZ287335B6 (en) | Process for producing carbon black and apparatus for making the same | |
| US4755371A (en) | Method for producing carbon black | |
| US3009784A (en) | Process for production of carbon black | |
| US4206192A (en) | Method for producing carbon black | |
| US2599981A (en) | Carbon black | |
| US4725424A (en) | Process for producing carbon black | |
| US3595618A (en) | Manufacture of carbon black | |
| US3060003A (en) | Process and apparatus for producing carbon black | |
| CZ302086B6 (cs) | Modulové zarízení pro výrobu sazí a zpusob výroby sazí provádený v tomto zarízení | |
| US2378055A (en) | Manufacture of carbon black | |
| US1999541A (en) | Carbon black production | |
| US3355247A (en) | Production of high structure furnace carbon black | |
| JPH03115365A (ja) | 広範囲粒子寸法分布を有するカーボンブラックを製造するための反応器および方法 | |
| US4490346A (en) | Method for producing carbon black | |
| CS271337B2 (en) | Method of rounded glass particless production and equipment for realization of this method | |
| US4315894A (en) | Method and apparatus for producing carbon black | |
| CS195774B1 (cs) | Zpftsnb výroby sazí | |
| US3409406A (en) | Apparatus for the production of carbon black | |
| US2915371A (en) | Carbon black process | |
| US3565586A (en) | Apparatus for producing carbon black | |
| US3887690A (en) | Process for producing carbon black |