DE1236109B - Verfahren zur Erzeugung von Russ - Google Patents

Verfahren zur Erzeugung von Russ

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DE1236109B
DE1236109B DEH30786A DEH0030786A DE1236109B DE 1236109 B DE1236109 B DE 1236109B DE H30786 A DEH30786 A DE H30786A DE H0030786 A DEH0030786 A DE H0030786A DE 1236109 B DE1236109 B DE 1236109B
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hydrocarbon
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DEH30786A
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English (en)
Inventor
Dr Ira Williams
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JM Huber Corp
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JM Huber Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/44Carbon
    • C09C1/48Carbon black
    • C09C1/50Furnace black ; Preparation thereof

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)

Description

DEUTSCHES -»HTlM^ PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Deutsche Kl.: 22f-14
Nummer: 1 236 109
Aktenzeichen: H 30786IV a/22 f
1 236 109 Anmeldetag: 1. August 1957
Auslegetag: 9. März 1967
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Ruß in einem Ofen, der aus zwei Teilen mit verschieden! Durchmesser und verschiedener Höhe besteht, wobei eine erste Kammer von geringer Höhe und größerem Durchmesser vorgesehen ist, in deren Deckenwand zentral eine Kohlenwasserstoff-Injektorleitung mit einer Düse vorgesehen ist und an deren Rand rund um die Kammer Brenner angeordnet sind, die mit Brennstoff und Luft im Uberschuß beschickt werden, deren Flammen sich direkt längs der Seitenwand dieser ausbreiten sowie in deren Boden eine Auslaßöffnung als Verbindung zu einer zweiten langgestreckten und schmaleren Kammer angeordnet ist, wobei der Kohlenwasserstoff durch die Düse in die erste Kammer als Nebel in Form eines schräg gegen die Seitenwand in die turbulente Masse der Flammen und Gase gerichteten Sprühkegels geführt wird. Gekennzeichnet wird die Erfindung dadurch, daß der Sprühkegel hohl ist, einen Öffnungswinkel von mindestens 50° aufweist und der Durchmesser seiner Grundfläche in der Ebene der Auslaßöffnung größer ist als der Durchmesser der Auslaßöffnung und daß die Reaktion fast vollständig in der ersten Kammer durchgeführt und das Reaktionsgemisch in der zweiten Kammer durch Besprühen mit Wasser rasch abgeschreckt wird.
Für das Verfahren der Erfindung können flüssige oder ölartige Kohlenwasserstoffe von beträchtlichem Molekulargewicht Verwendung finden, wobei die stark ungesättigten oder aromatischen Kohlenwasserstoffe bevorzugt werden. Mit gutem Erfolg sind auch gesättigte Kohlenwasserstoffe mit 9 oder mehr Kohlenstoffatomen im Molekül verwendbar, solche mit einer geringen Zahl von Kohlenstoffatomen besitzen verhältnismäßig geringen Wert.
Die in die Verbrennungskammer eingeführte Luftmenge kann in einem beträchtlichen Ausmaß variiert werden, vorzugsweise verwendet man etwas mehr Luft, als für die vollständige Verbrennung des Brennstoffes erforderlich ist.
Sie kann aber auch die Hälfte der Menge betragen, die theoretisch zur Verbrennung sowohl des Brennstoffes wie des rußerzeugenden Kohlenwasserstoffes notwendig ist. Die angewendete Luft- oder Sauerstoffmenge kann zu einem beträchtlichen Überschuß an freiem Sauerstoff in den gekühlten Gasen führen, denn die Reaktion verläuft im allgemeinen so rasch, daß ein vollständiger Verbrauch des Sauerstoffes nicht stattzufinden braucht.
Die Verbrennung und die Rußerzeugung kann man besonders wirksam durchführen, wenn die Zufuhr und die Entnahme aus dem Ofen so geregelt werden, Verfahren zur Erzeugung von Ruß
Anmelder:
J. M. Huber Corporation,
Borger, Tex. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr. Dr. J. Reitstötter und Dipl.-Ing. W. Bünte,
Patentanwälte, München 15, Haydnstr. 5
Als Erfinder benannt:
Dr. Ira Williams,
Borger, Tex. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 2. August 1956 (601 675)
daß ein Überdruck in der kombinierten Verbrennungsreaktionskammer aufrechterhalten wird, vorzugsweise bei Bedingungen, bei denen der Überdruck mindestens 50,8 cm Wassersäule beträgt.
Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird der rußerzeugende Kohlenwasserstoff mit den heißen Verbrennungsgasen außerordentlich rasch vermischt. Hierdurch wird ein sehr wirksames und schnelles Verdampfen des vernebelten Kohlenwasserstoffes erzielt und eine höhere Verdünnung des Kohlenwasserstoffes mit den heißen inerten Gasen erreicht.
So gelangt man bei dem Endprodukt des Verfahrens der Erfindung zu einem Ruß von so geringer Teilchengröße, wie sie bisher noch nicht erreicht werden konnte.
Eine nachfolgende Übersicht (Beispiel 1) macht deutlich, daß der Öffnungswinkel des Sprühkegels eine kritische Größe ist. Die Überlegenheit beginnt bei der Mindestweite von 50°. Wird die Öffnungsweite des Sprühkegels vergrößert, so ergeben sich Ruße von zunehmend geringerer Teilchengröße. Zweckmäßig beträgt der Öffnungswinkel 70 bis 150°.
Ferner sind für das Verfahren der Erfindung die Merkmale kritisch, wonach der Sprühkegel hohl ist und einen Durchmesser besitzt, der die die beiden Kammern verbindende Öffnung völlig umschließt. Versuche haben gezeigt, daß das Verfahren nach der Erfindung solchen Verfahren überlegen ist, bei denen der Kohlenwasserstoff in einem vollen Kegel geringerer Öffnungsweite von 36° mit der weiteren Maßgabe versprüht wird, daß er mit der Öffnung, die die beiden Kammern des Rußofens verbindet, koinzidiert.
709 518/468
Die Ergebnisse der Versuche lauten für:
Stand Ver
der Erfindung besse
Technik rung
Jodadsorption 88,2 89,1
Ölabsorption 151,3 166,4 15,1
300 "/ο Modul (psi) +75,0 +200,0 125,0
Abriebwiderstand 94,5 100,8 6,3
Zerreißfestigkeit (psi) .. 3750,0 3900,0 150,0
Die Übersicht zeigt, daß das Verfahrensprodukt nach der Erfindung neben seiner besonderen Feinheit auch noch in einer Reihe weiterer wichtiger Eigenschaften die Technik bereichert. Zur praktischen Durchführung des Verfahrens hält man zweckmäßig besondere Bedingungen ein, damit auch gewährleistet ist, daß die Reaktion in sehr kurzer Zeit abläuft.
Die Raumgeschwindigkeit beträgt zwischen 300 und 700 m3/m3/Min., bezogen auf das Normalvolumen. Die Gase werden auf Temperaturen zwischen 12 und 151° C erhitzt. Unter diesen Bedingungen liegt die Verweilzeit der Reaktionsteilnehmer im Ofen (Reaktionskammer) im Bereich zwischen 0,013 und 0,03 Sekunden.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung wird nachstehend beschrieben.
Die Vorrichtung besteht aus einem Verbrennungsraum, der in gleicher Weise wie der bekannte Ofen von der Einlaß- zu der Auslaßwand verhältnismäßig flach gestaltet ist, eine vergleichbare Anordnung von Brennern und Kohlenwasserstoff-Injektionsleitung und eine Auslaßöffnung in der Mitte der Ausgangswand aufweist. Der neue Ofen unterscheidet sich von dem bekannten aber in verschiedener Hinsicht. Insbesondere ist die Verbrennungskammer in eine kombinierte Verbrennungs-Reaktions-Kammer umgewandelt worden, wobei sich der Ruß praktisch ganz in diesem Raum bildet, während höchstens noch ein geringer Anteil in der »Reaktionskammer« erzeugt wird, welche damit durch die Auslaßöffnung in offener Verbindung steht und jetzt hauptsächlich als Abschreckraum dient.
Die Hauptunterschiede gegenüber der bekannten Vorrichtung bestehen in folgendem:
1. Die sich durch die Einlaßwand erstreckende und als Kohlenwasserstoff-Injektionsleitung dienende Sprühdüse ist von solcher Art, daß der Kohlenwasserstoff in Form eines weitwinkligen und praktisch hohlen Sprühkegels oder Nebels aus sehr kleinen Teilchen eingesprüht wird.
2. Die zentral gelegene Auslaßöffnung in der gegenüberliegenden Ausgangswand weist im Verhältnis zu dieser Wand und zum Sprühkegel eine genügend kleine Fläche auf, so daß nicht nur die Flamme und die Verbrennungsgase zur Erzeugung einer kräftigen Turbulenz in der Kammer auf die Ausgangswand aufprallen, sondern daß auch der versprühte Kohlenwasserstoff gezwungen wird, schräg gegen die Seitenwand oder -wände des Raumes und in die turbulente Masse zu strömen, nicht aber in Richtung auf die Auslaßöffnung hin.
3. Die mit der Auslaßöffnung verbundene Kammer dient hier fast ausschließlich zur Abkühlung des Reaktionsgemisches, und sie weist eine Flüssigkeits-Sprühvorrichtung auf, welche eine rasche Abschreckung bewirkt.
Zur Erzeugung von Ruß von besserer oder optimaler Qualität unter vorteilhafteren oder optimalen Bedingungen sind die Abmessungen der verschiedenen Teile des erfindungsgemäßen Ofens verschieden von denen der bekannten Vorrichtung gewählt, wie es im folgenden noch näher beschrieben wird.
In der Zeichnung stellt F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Mitte des Ofens und Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie 2-2 von F i g. 1 dar. In der Zeichnung ist mit 12 eine kombinierte Verbrennungs-Reaktions-Kammer von relativ geringer Tiefe von ihrem Kopf- oder Einlaßende bis zu dem Bodenoder Auslaßende bezeichnet. Diese Kammer hat vorzugsweise eine zylindrische Form mit einer Höhe, welche etwa halb so große bis ebenso groß wie der Durchmesser ist. An dem äußeren Rand des Einlaßendes 13 ist eine Vielzahl, beispielsweise acht, von Brennern 14 vorgesehen, welche so angeordnet sind, daß die von ihnen erzeugte Flamme längs sowie in der Nähe der Seiten wände senkrecht zu der Ausgangswand sich ausbreitet. Die Einlaßwand 13 weist ferner eine axial zu der Reaktionskammer gerichtete öffnung 15 auf. DieAusgangs- oder Bodenwand der Kammer zeigt eine zentral gelegene Auslaßöffnung 16, welche etwa 3 bis IO"/» der Fläche dieser Ausgangswand bedecken soll. Die Auslaßöffnung steht in offener Verbindung mit der Kühl- oder Abschreckkammer 17, welche ihrerseits durch die Auslaßleitung 18 mit einer Sammelvorrichtung für den Ruß in Verbindung steht, die hier nicht gezeigt ist. Die wärmebeständigen, aus einem feuerfesten Material bestehenden Ofenwände sind von einem Stahlmantel 19 umgeben, welcher sich über die kombinierte Verbrennungs-Reaktions-Kammer 12 nach oben erstreckt und eine umschlossene Kammer 20 bildet, welcher durch die Einlaßleitung 21 von einem nicht gezeigten Ventilator Luft zugeleitet wird. Diese Kammer 20 ist dazu bestimmt, Luft von beliebigem Druck bis etwa 381 cm Wassersäule zu liefern.
Den Brennern 14 wird durch die Leitung 22 der Kohlenwasserstoffbrennstoff zugeleitet. Das in Ruß umzuwandelnde Kohlenwasserstoffausgangsmaterial wird mittels Leitung 23 zugeleitet, welche durch die öffnung 15 geht und in der Düse 27 endigt, deren Art im folgenden noch näher beschrieben wird. Die der Abschreckkammer 17 benachbarte Ofenwand weist eine oder mehrere Öffnungen 24 nahe oder dicht bei der Auslaßöffnung 16 auf, durch welche Leitungen lauf en, die in den Zerstäubungsdüsen 25 enden. Letztere dienen dazu, in den durch die Kammer gehenden Strom von Reaktionsprodukten eine Kühlflüssigkeit einzusprühen und dieselben außerordentlich schnell abzuschrecken.
Das Volumen der Abschreckkammer 17 beträgt vorteilhaft 10 bis 50% des Volumens der kombinierten Verbrennungs-Reaktions-Kammer, und ihre vorzugsweise zylindrische Gestalt ist so gewählt, daß sie ein schnelles Abschrecken der mit Ruß beladenen Gase ermöglicht. Eine geeignete Größe für diese Abschreckkammer 17 ist so gewählt, daß ihre Querschnittsfläche etwa das 2fache von derjenigen der mit der kombinierten Verbrennungs-Reaktions-Kammer in Verbindung stehenden Auslaßöfmung beträgt. Zur Erzielung einer ausreichend schnellen Kühlung in dieser Kammer soll die erste oder am oberen Ende befindlichen Sprühdüse 25 nur in kurzer Entfernung von der Auslaßöffnung 16 angebracht
sein, und mittels einer solchen Anordnung kann das erste Abschrecken der mit Ruß beladenen Gase in etwa 0,005 bis 0,01 Sekunde nach Verlassen der Verbrennungs-Reaktions-Kammer bewirkt werden.
Zur Erzielung der gewünschten Unterteilung und gerichteter Strömung des Kohlenwasserstoffausgangsmaterials kann die Sprühdüse 27 in der Injektorleitung mit einer durchlöcherten Scheibe versehen werden, deren Stärke den hohlen Sprühkegel erzeugt und die Winkelweite des Kegels bestimmt, wobei der größte Winkel durch eine dünne Scheibe und der kleinste Winkel durch eine dickere Scheibe erzeugt wird. Es kann mit Erfolg eine gebräuchliche Sprühdüse von dem Typ Verwendung finden, welcher in dem Kohlenwasserstoff gerade vor dessen Eintritt in die öffnungen -der flachen Scheibe für eine starke Durchwirbelung sorgt. Für die Durchführung der Zerstäubung soll diese Scheibe so gewählt werden, daß ein Kegel von gesprühtem Material mit einem kleinsten Winkel von etwa 50° entsteht, wobei es unbedingt erforderlich ist, daß der Sprühkegel praktisch vollständig hohl ist. Sprühkegel mit Winkeln bis zu 140° ergeben Ruße von zunehmend feinerer Teilchengröße. Sprühwinkel von beträchtlich weniger als 50°, z. B. von 40° oder weniger, führen dagegen zu Ruß mit mehr als der zweifachen Teilchengröße, verglichen mit solchem, der unter Verwendung von Winkeln zwischen 50 und 150° erhalten wird.
Die Lage und Anordnung der Brenner zur Erzeugung eines Ringes aus Flammen und Verbrennungsgasen in nächster Nähe der Seitenwände der Reaktionskammer sind von besonderer Bedeutung für eine wirkungsvolle Arbeitsweise des Ofens, welche dazu führt, daß die Flammen auf die Ausgangswand oder das Gemäuer 26 der kombinierten Verbrennungs-Reaktions-Kammer aufprallen, so daß die Flammen nicht von den Brennern fortgeblasen werden, wenn der Ofen mit sehr hohen Geschwindigkeiten gefahren wird und eine turbulente Masse heißer Gase in der Kammer aufrechterhalten wird.
Zur Erzielung dieser sehr wünschenswerten oder optimalen Ergebnisse müssen die Verfahrensbedingungen sorgfältig kontrolliert werden. Im allgemeinen muß die Reaktion in einer sehr kurzen Zeitspanne ablaufen. Die Raumgeschwindigkeit durch den Ofen soll zwischen 300 und 700 m3/m3/Min. betragen, bezogen auf das unter normalen atmosphärischen Bedingungen gemessene Gasvolumen, und die Gase sollen auf Temperaturen im Bereich zwischen 1204 und 1510° C erhitzt werden. Unter diesen Bedingungen liegt die Verweilzeit der Reaktionsteilnehmer in der Verbrennungs-Reaktionskammer im Bereich zwischen 0,013 und 0,03 Sekunden. Der rußerzeugende Kohlenwasserstoff wird praktisch vollständig innerhalb der Verbrennungs-Reaktionskanuner zersetzt, und die gebildeten Rußteilchen sind von einer bisher nicht erreichten Feinheit.
hatte einen Durchmesser von 30,5 cm und war 101,6 cm hoch. Die Wassersprühvorrichtung in der Abschreckkammer war in einer Höhe von 45,7 cm unterhalb der Ausgangs- oder Bodenwand der Reaktionskammer angebracht.
Zur Heizung wurde Naturgas mit einem Heizwert von 9078 kcal/m3 verwendet. Dieses Gas wurde zusammen mit Luft in 8 Brennern vom Inspiratortyp verbrannt, welche sich durch den Kopf der Verbrennungs-Reaktions-Kammer erstrecken. Der zu zersetzende Kohlenwasserstoff war ein viskoser Rückstand aus dem katalytischen Cracken von Erdöl mit einer API-Dichte von 2,6, einem Destillationsbereich zwischen 187,8 und 360° C, sowie einer Anilinzahl von 53. Dieses Öl wurde auf 329,4° C vorerhitzt und dann mit einem Druck von etwa 10,5 kg/cm2 mit einer Geschwindigkeit von etwa 111 pro Minute durch die Injektorleitung im Zentrum des Einlaßkopfes des Ofens in und durch eine Düse gepreßt, so daß der Kohlenwasserstoff in Form eines Hohlkegels mit verschiedenen Winkeln zerstäubt wurde, wie im folgenden noch näher angegeben, wobei die Sprühdüse über die innere Oberfläche der Kopfwand etwa 1,27 cm hervorstand.
5,6 m3 Gas und 82,9 m3 Luft wurden den Brennern pro Minute zugeführt. 3,4 m3 Luft wurde durch die Kopfwand um die Kohlenwasserstoff-Injektorleitung zugeführt, so daß letztere durch die Luft gekühlt wurde. Alle Gasmengen wurden bei einem Druck von 762 mm Hg und bei einer Temperatur von 15,56° C gemessen. Diese Gas- und Luftzuführungsgeschwindigkeiten gewährleisten die Aufrechterhaltung einer Raumgeschwindigkeit von 570 m3 pro Kubikmeter pro Minute für den Gasdurchgang durch den Ofen. Die Temperatur innerhalb der Verbrennungs-Reaktions-Kammer lag etwa zwischen 1399 und 1510° C
Bei der Durchführung des Verfahrens wurden für die verschiedenen Versuche Scheiben von unterschiedlicher Dicke verwendet, um Sprühkegel von verschiedener Breite zu erzeugen, wie es in der folgenden Tabelle angegeben ist. Proben der so erzeugten Ruße von den einzelnen Versuchen wurden gesammelt und hinsichtlich ihrer Teilchengröße und Farbstärke in einer Zeitungsdruckerschwärze geprüft. Es ergaben sich die folgenden Ergebnisse:
50
55
Versuch
Nr.
Winkel
des
Sprühkegels
Grad
Aus
beute
kg/m3
Mittlerer
Durchmesser
MilIikron
Farbstärke,
bezogen auf
Kanalruß
%
1 30 395,34 70 92
2 40 407,32 70 93
3 70 419,30 22 99
4 100 407,32 12 104
5 140 407,32 7 109
Beispiel 1
Es wurde ein Vertikalofen verwendet, wie er in der Zeichnung dargestellt ist. Er hatte eine flache Verbrennungs-Reaktions-Kammer von 38,1 cm Höhe und 81,3 cm Durchmesser. Die Auslaßöffnung dieser Kammer hatte einen Durchmesser von 17,8 cm und eine Länge von 15,2 cm. Die mit dieser Auslaßöffnung in Verbindung stehende Abschreckkammer Die durch die Versuche 1 und 5 hergestellten Rußsorten wurden auch miteinander verglichen hinsichtlich ihrer Verstärkungswirkung in Zusammensetzungen mit geräucherten Kautschukfellen. Es wurde gefunden, daß nur 35 Teile des Produktes von Versuchs ausreichten, um einen Steifheitsgrad zu erzielen, für den 50 Teile des Produktes von Versuch 1 verwendet werden mußten. Die Versuche 1 und 2

Claims (1)

■wurden zum Vergleich mit nicht erfindungsgemäßen kleineren Winkeln des Sprühkegels durchgeführt. Bei einer anderen Versuchsreihe, welche in der eben beschriebenen Weise durchgeführt wurde, zeigt sich, daß der mittlere Teilchendurchmesser des erzeugten Rußes 75 Millimikron betrug bei einem Sprühwinkel von 20°. War dagegen der Winkel des Sprühkegels 50°, so verringerte sich die mittlere Teilchengröße auf 28 Millimikron, und bei einem Winkel von 60° verringerte sie sich weiterhin auf 25 Millimikron. Eine beträchtliche Verfeinerung der Größe der Rußteilchen wird also erhalten, wenn der Sprühkegel des Kohlenwasserstoffnebels sich in einem Winkel von wenigstens etwa 50° ausbreitet. Beispiel 2 Es wurde der gleiche Ofen wie in dem vorhergehenden Beispiel verwendet, mit der Änderung, daß die dort benutzten Gasbrenner durch Ölbrenner ersetzt wurden, die unter Zerstäubung arbeiten. Das in diesem Beispiel verwendete Kohlenwasserstoffbrennmaterial wie auch der rußerzeugende Kohlenwasserstoff hatten eine API-Dichte von 18 und einen Aromatengehalt von 47%. Dieses öl wurde vor Einführung in den Ofen auf 232,2° C erhitzt, und zwar sowohl das zu verbrennende wie das zu crackende Öl. Die Luft wurde mit einer Geschwindigkeit von 85,8 m3 pro Minute zugeführt, und das Öl wurde in einer Menge von 3,8 1 pro Minute verbrannt. 0,85 m3 Luft pro Minute wurden um die Kohlenwasserstoff-Injektionsleitung herumgeführt. Das Öl wurde dieser Injektorleitung mit einer Geschwindigkeit von 11,41 pro Minute zugeführt und bildete einen hohlen Sprühkegel mit einem Winkel von 140° C. Die Temperatur innerhalb des Reaktionsraumes betrug etwa 1471° C Der gebildete Ruß wurde gesammelt, indem man ihn durch ein elektrisches Filter und eine Zyklon-Sammelvorrichtung leitete, und er hatte ein Schüttgewicht von nur etwa 0,00481 g/cm3, während der Teilchendurchmesser etwa 6 Millimikron betrug. Beispiel 3 Ein Ofen entsprechend dem im Beispiel 1 beschriebenen wurde verwendet, jedoch betrug der Durchmesser der Auslaßöffnung von der Verbrennungs-Reaktions-Kammer nur 14,22 cm und die Abschreckkammer hatte einen Durchmesser von nur 22,86 cm. Naturgas mit einem Heizwert von 9345 kcal/m3 wurde den acht Brennern mit einer Geschwindigkeit von 4,8 m3 pro Minute zugeführt. Luft wurde durch die Brenner mit einer Geschwindigkeit von 62,7 m3 pro Minute geleitet, während der die Kohlenwasserstoff-Injektionsleitung umgebende Öffnung die Luft mit einer Geschwindigkeit von 2,8 m3 zugeführt wurde. Das zu crackende Material war ein katalytisches Rücklauföl, welches als Nebenprodukt bei der Benzingewinnung erhalten wird, und es hatte einen Destillationsbereich von 187,8 bis 313,9° C, während 52% desselben in Schwefelsäure löslich waren. Nach Vorerhitzung auf 315,5° C wurde das öl in den Ofen durch die Kohlenwasserstoff-Injektorleitung mit einer Geschwindigkeit von 13,3 1 pro Minute eingeführt und bildete einen praktisch hohlen Sprühkegel mit einem Winkel von 140°. Die Temperatur innerhalb der Reaktionskammer betrug etwa 1488° C. Die mit Ruß beladenen Reaktionsgase wurden mittels Wasser in der Abschreckkammer an einem etwa 76,2 cm von der Auslaßoberfläche der Verbrennungs-Reaktions-Kammer entfernt gelegenen Punkt auf eine Temperatur von 648,8° C abgeschreckt. In dem unteren Teil der Reaktionskammer wurden die Gase weiterhin auf eine Temperatur von 218,3° C abgekühlt, worauf sie durch ein elektrisches Filter und einen Zyklon gesammelt wurden. Dieser Ruß ίο hatte eine Pulverdichte von etwa 0,00481 g/cm3, und der mittlere Durchmesser der Teilchen betrug etwa 6 Millimikron. Der mittels dieses Verfahrens erzeugte Ruß wurde mit einem Standard-ISAF-Ruß verglichen, indem man die betreffenden Rußarten mit Kautschukzusammensetzungen vergleichbarer Art verarbeitete, wobei die Rezepte entsprechend verändert wurden, um den Unterschieden in der Oberflächengröße des Rußes gerecht zu werden. Die Menge des gemäß der Erfindung hergestellten Rußes betrug dabei nur 70*/o von derjenigen des ISAF-Rußes. AB25 GRS-Synthetischer Kautschuk 100100ISAF-Ruß 50Ruß gemäß der Erfindung 35Zinkoxyd 55Stearinsäure 1,51,530 Schwefel 1,82,0Mineralöl 7,57,5Reaktionsprodukt von Mercapto-benzothiazol und CyclohexyIamin1,01,2 Jede dieser Zusammensetzungen wurde 60 Minuten bei 148,9° C vulkanisiert. ZusammensetzungBelastungbei 300 VoVerstreckungkgZerreißfestigkeitkgDuro-meterhärteAbriebverlust cm*A866,41687,4632,41B979,81769,0642,09 Patentansprüche:
1. Verfahren zur Erzeugung von Ruß in einem Ofen, der aus zwei Teilen mit verschiedenem Durchmesser und verschiedener Höhe besteht, wobei eine erste Kammer von geringer Höhe und größerem Durchmesser vorgesehen ist, in deren Deckenwand zentral eine Kohlenwasserstoffes Injektorleitung mit einer Düse vorgesehen ist und an deren Rand rund um die Kammer Brenner angeordnet sind, die mit Brennstoff und Luft im Überschuß beschickt werden, deren Hammen sich direkt längs der Seitenwand dieser ausbreiten sowie in deren Boden eine Auslaßöffnung als Verbindung zu einer zweiten langgestreckten und schmaleren Kammer angeordnet ist, wobei der Kohlenwasserstoff durch die Düse in die erste Kammer als Nebel in Form eines schräg gegen die Seitenwand in die turbulente Masse der Flammen und Gase gerichteten Sprühkegels geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprühkegel hohl ist, einen öffnungswinkel von
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5938993B2 (ja) * 1980-03-11 1984-09-20 電気化学工業株式会社 カ−ボンブラックの製造装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2625466A (en) * 1950-02-17 1953-01-13 Huber Corp J M Process and apparatus for making carbon black
DE876128C (de) * 1947-10-29 1953-05-11 Godfrey L Cabot Verfahren und Geraet zur Herstellung von Gasruss

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE876128C (de) * 1947-10-29 1953-05-11 Godfrey L Cabot Verfahren und Geraet zur Herstellung von Gasruss
US2625466A (en) * 1950-02-17 1953-01-13 Huber Corp J M Process and apparatus for making carbon black

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