DE1592958B2

DE1592958B2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Ruß

Info

Publication number: DE1592958B2
Application number: DE1592958A
Authority: DE
Inventors: Robert Edward Dollinger; Eulas Webb Henderson
Original assignee: Phillips Petroleum Co
Current assignee: Phillips Petroleum Co
Priority date: 1966-12-23
Filing date: 1967-12-12
Publication date: 1974-05-30
Also published as: GB1196280A; SE340140B; DE1592958C3; DE1592958A1; FR1551260A; US3486853A; ES346723A1

Description

So beschreibt die USA.-Patentschrift 3 079 236 ein Verfahren zur Herstellung von Ofenruß, bei dem die Kohlenwasserstoffbeschickung konisch in den Ofen eingespritzt wird. Bei der USA.-Patentschrift 2918353 wird das Beschickungsmaterial radial in den Ofen eingespritzt.

Die USA.-Patentschrift 2 825 632 bezieht sich auf die Herstellung neuer Rußsorten mit kleiner Partikelgröße bzw. auf die Ausbeutenverbesserung bei der Herstellung bekannter Rußsorten.

Schließlich sei noch die USA.-Patentschrift 2 672 402 genannt, bei der in einer Verfahrenskombination die Abgabe von einem Fischer-Tropsch-Verfahren verwendet werden in Zusammenhang mit der Herstellung von Ofenruß.

Diese bekannten Verfahren haben als gemeinsames Merkmal, daß die Einführung der Kohlenwasserstoffbeschickung in den Rußofen an einer stromabwärts gelegenen Stelle von der Stelle, an der die Luftzufuhr bzw. die Zufuhr des Sauerstoff enthaltenden Gases erfolgt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung von Ruß zu schaffen, bei dem das Rußerzeugnis eine geringere Oberfläche hat als das, das nach den bekannten Verfahren aus demselben Kohlenwasserstoffausgangsmaterial erzeugt wird, und bei dem die Struktur des Rußerzeugnisses so gesteuert werden kann, daß sie einstellbar niedriger oder höher ist als bei den bekannten Verfahren.

Dieses Verfahren zur Herstellung von Ruß mit geringer Oberfläche und einstellbarer Struktur, bei dem ein Kohlenwasserstoff axial in eine zylindrische Reaktionskammer eingeführt wird, welche zwei koaxiale Abschnitte aufweist, wobei der in Strömungsrichtung obere Abschnitt (I) einen kleineren Durchmesser hat als der in Strömungsrichtung untere Abschnitt (II), sowie Luft oder ein gleichwertiges sauerstoffenthaltendes Gas tangential in den Abschnitt (I) eingeleitet wird und der Kohlenwasserstoff partiell unter Rußbildung verbrennt, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenwasserstoff in den Abschnitt (1) in Strömungsrichtung unterhalb der Stelle der tangentialen Sauerstoffeinführung mit einem Abstand von der tangentialen Sauerstoffeinführungsstelle eingeführt wird, der das 0,1- bis 1Ofache des Durchmessers des Abschnitts (I) beträgt, und daß die Luft oder das gleichwertige Sauerstoff enthaltende Gas bei einer linearen Geschwindigkeit, die 30 m/sek. nicht überschreitet, eingeführt wird, wobei die Einstellung der Struktureigenschaften dadurch erfolgt, daß Luft oder gleichwertiges sauerstoffenthaltendes Gas zusätzlich auch axial in den in Strömungsrichtung oberen Abschnitt eingeführt werden kann und/oder der Druck, mit welchem der Kohlenwasserstoff injiziert wird, verändert werden kann.

Das erfindungsgemäße Rußherstellungsverfahren liefert einen Ruß mit einer so geringen Oberfläche, wie sie nach den bisher bekannten Verfahren mit einem entsprechenden Kohlenwasserstoffausgangsmaterial nicht erreicht werden konnte. Um die Struktur des Rußes dem jeweiligen Verwendungszweck optimal anpassen zu können, ist es erfindungsgemäß möglich, diese Struktur in einem zweiten Bereich einzustellen. Dies wird dadurch erreicht, daß auch in den in Strömungsrichtung oberen Abschnitt (I) Luft oder sauerstoffenthaltendes Gas zusätzlich axial eingeführt werden kann, wobei durch die Menge dieser zusätzlich eingeführten Luft die Struktur des Rußes bestimmt wird. Wird keine Luft zugeführt, so ergibt sich ein Rußprodukt mit einer Struktur, die wesentlich niedriger ist als die Struktur eines nach einem herkömmlichen Verfahren hergestellten Rußes. Mit zunehmender Menge der axial eingeführten Luft kann die Struktur des erzeugten Rußes einstellbar erhöht werden, wobei auch eine Struktur erhalten werden kann, die wesentlich höher ist als die bei den herkömmlichen Verfahren erhältliche. Außerdem kann die Struktur des Rußerzeugnisses mit Hilfe des

ίο Druckes verändert werden, mit dem der Kohlenwasserstoff injiziert wird. Die Erfindung liefert also ein Rußherstellungsverfahren, bei dem ein Ruß mit geringer Oberfläche erhalten wird, wobei die Struktur dieses Rußes unabhängig von der Oberflächenverringerung einstellbar ist.

Das Volumenverhältnis des axial eingeführten freien Sauerstoff enthaltenden Gases zu dem tangential eingeführten Gas liegt bei der Erfindung je nach, der erwünschten Struktur des zu erzeugenden Rußes

ao innerhalb des Bereiches von 0 bis ungefähr 3. Wird ein Ruß von erhöhter Struktur erwünscht, so liegt dieses Verhältnis vorzugsweise in dem Bereich von 0,25 bis ungefähr 1,5.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat sich eine Vorrichtung mit einer sich in Längsrichtung erstreckenden zylindrischen Reaktionskammer mit einer Auslaßöffnung an einem Ende und Einlaßöffnungen an dem gegenüberliegenden Ende, wobei die Einlaßöffnung wenigstens eine seitliche Tangentialeinlaßöffnung und eine Axialeinlaßöffnung einschließt, als zweckmäßig erwiesen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die axiale Einlaßöffnung aus einer äußeren Leitung, die sich in diese Kammer hinein öffnet, einer inneren Leitung, die in dieser äußeren Leitung angeordnet ist, und sich an einem Ende durch eine Düse in diese Kammer hinein in einer Lage öffnet, die jenseits der Öffnung der äußeren Leitung und jenseits der tangentialen Einlaßöffnungen in Richtung dieser Auslaßöffnung liegt, wobei sich das entgegengesetzte Ende der inneren Leitung durch eine erste Stopfbüchsenpackung in einer Wand der äußeren Leitung gleitend erstreckt und an seinem äußeren Ende eine zweite Stopfbüchsenpackung hat, aus einer Ventilstange, die sich durch diese zweite Stopfbüchsenpackung erstreckt und in einem Ventil an der Düse endet, wobei das Ventil zum Verändern der Größe der Düsenöffnung angebracht ist, und aus einer Einrichtung zur Betätigung des Ventils an dem dem Ventil gegenüberliegenden Ende der Ventilstange besteht. Um dem eingeleiteten Kohlenwasserstoff zur besseren Durchmischung mit dem Sauerstoff enthaltenden Gas einen Drall zu erteilen, ist es vorteilhaft, wenn auf der Ventilstange an dem Ventil anliegend ein schneckenförmiges Leitblech befestigt ist.

Bei der Anwendung der Erfindung kann das Volumenverhältnis des axial eingeführten freien Sauerstoff enthaltenden Gases bezogen auf das tangential eingeführte, freien Sauerstoff enthaltende Gas innerhalb des Bereiches von 0 bis ungefähr 3 liegen.

Wenn ein Rußerzeugnis von erhöhter Struktur erwünscht wird, liegt dieses Verhältnis vorzugsweise in dem Bereich von 0,25 bis ungefähr 1,5.

Die Kohlenwasserstoff beschickung wird in den Ofen an einer Stelle stromab von der Zuführungsstelle des tangential zugeführten, freien Sauerstoff enthaltenden Gases eingeführt. Diese Beschickung kann stromab von der Einführungsstelle des tangential zugeführten freien Sauerstoff enthaltenden Gases bei einem Ab-

Standbereich eingeführt werden, der sich in dem Bereich vom O,lfachen, vorzugsweise 0,25fachen, bis zum lOfachen des Durchmessers der Ofenkammer erstrecken kann, in welche diese Ströme eingeführt werden. Wenn das gesamte, freien Sauerstoff enthaltende Gas tangential eingeführt wird, ist es vorzuziehen, daß die Einführungsstelle für die Kohlenwasserstoffbeschickung in einem Abstand stromab von der Einführungsstelle des tangential eingeführten, freien Sauerstoff enthaltenden Gases liegt, der wenigstens das 4,5fache des Durchmessers der Ofenkammer hat, in welche diese Ströme eingeführt werden.

Die tangential eingeführte Luft oder das freien Sauerstoff enthaltende Gas wird mit einer linearen Geschwindigkeit eingeführt, die vorzugsweise beträchtlich niedriger ist, als die Geschwindigkeiten, die bei den bekannten Verfahren verwendet werden. Vorzugsweise überschreitet die Lineargeschwindigkeit der tangential eingeführten Luft nicht 30 m/sek. (100 ft/sek.) und im besonderen Vorzugsfalle nicht 15 m/sek. (50 ft/sek.). Diese Geschwindigkeit ist die Lineargeschwindigkeit des Luftstromes, die an der Auslaßöffnung des oder der Einlaßtunnel berechnet wird.

Luft ist das im allgemeinen meistens bevorzugte freien Sauerstoff enthaltende Gas. Jedoch können auch andere freien Sauerstoff enthaltende Gase verwendet werden, wie mit Sauerstoff angereicherte Luft, im wesentlichen reiner Sauerstoff oder Mischungen von Sauerstoff mit anderen Gasen. Zur Vereinfachung wird bei der weiteren Beschreibung der Erfindung an Stelle des Ausdruckes »freien Sauerstoff enthaltendes Gas« der Ausdruck Luft verwendet.

Die vorliegende Erfindung wird an Hand der Zeichnung, in welcher eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist, veranschaulicht.

F i g. 1 ist eine teilweise geschnittene Ansicht einer Art eines Rußofens, der bei der Ausführung der Erfindung verwendet wird.

F i g. 2 ist ein Querschnitt längs der Linie A-A von F i g. 1.

F i g. 3 ist eine teilweise geschnittene Ansicht, die eine Einzelheit der Vorrichtung von F i g. 1 darstellt.

In den F i g. 1 und 2 wird der Ofen im allgemeinen mit 10 bezeichnet. Der in F i g. 1 gezeigte Ofen umfaßt einen Außenmantel 11 aus Stahl, eine Zwischenschicht 12 aus einem geeigneten Wärmeisolierstoff, z. B. einem bis 1650°C feuerfesten, vergießbaren Material auf Kaolinbasis, und eine innere Auskleidung 13 aus einem geeigneten feuerfesten Material, wie z. B. einem hochfeuerfesten Material aus Siliciumcarbid, mit wenigstens 85 Gewichtsprozenten Siliciumcarbid. Es können andere geeignete feuerfeste Stoffe verwendet werden.

Der Ofen umfaßt einen ersten im allgemeinen zylindrischen, horizontal angeordneten Abschnitt, der eine erste Kammer 14 abgrenzt, deren Länge größer als ihr innerer Durchmesser ist. An das stromab gelegene Ende dieses ersten Abschnittes schließt sich ein zweiter im allgemeinen zylindrischer, horizontal angeordneter Abschnitt an, der eine zweite Kammer 16 abgrenzt, deren Länge ebenfalls größer als ihr innerer Durchmesser ist. Der innere Durchmesser dieser zweiten Kammer 16 ist größer als der innere Durchmesser der ersten Kammer 14. Diese zweite Kammer 16 steht in offener Verbindung mit der ersten Kammer 14 und fluchtet mit ihr in axialer Richtung. Ein dritter im allgemeinen zylindrischer, horizontal angeordneter Abschnitt, dei eine dritte Kammer 17 abgrenzt, ist mit dem stromab gelegenen Ende des zweiten Abschnittes verbunden und steht in offener Verbindung mit dieser zweiten Kammer 16. Die Länge der dritten Kammer 17 ist ebenfalls größer als ihr Durchmesser, aber ihr Durchmesser ist geringer als der Durchmesser der zweiten Kammer. Vorzugsweise fluchtet der Boden dieser dritten Kammer 17 horizontal mit dem Boden der zweiten Kammer 16.

Tabelle I

Eigenschaften der Beschickung

Dichte nach ⁰API 1,3

ASTM Destillation °C bei 760 mm

2% (erster Tropfen) 361

5% 372

10% 385

20% 398

30% 407

40% 419

50% ; 434

60% 452

70% 472

80% 504

90% 554

Bureau of Mines Correlation Index

(BMCI) 112

Kohlenstoff Gewichtsprozent 90,5

Wasserstoff Gewichtsprozent 8,3

Schwefel Gewichtsprozent 0,75

Beispiel

Es wird eine Reihe von Versuchen durchgeführt, wobei als Beschickung mit Kohlenwassei stoff ein öl aus einem Aromatenkonzentrat von der in Tabelle I angegebenen Art verwendet wird. Bei der Beschickung handelt es sich um eine handelsübliche Beschickung, die beim Raffinieren von Erdöl erhalten wird. Die Bedingungen während des Betriebs, die Ausbeute an Ruß und die Untersuchungen an dem Rußeizeugnis sind in der nachstehenden Tabelle II aufgeführt, bin anderer Versuch, nämlich Versuch Nr. 1 ist ein Kontrollversuch. Der bei diesem Kor.trollversuch verwendete Ofen hat die wesentlichen Merkmale des stromauf gelegenen Endes des in F i g. 1 dargestellten Ofens, d. h. die erste Kammer 14 mit der Ausnahme, daß die Kohlenwasserstoffbeschickung durch eine in der

öffnung 12 angebrachte übliche Zweistromanordnung eingeführt wird. Diese konventionelle Zweistromanordnung ist im wesentlichen die gleiche wie die in F i g. 3 der USA.-Patentschrift 2 616 795 dargestellte mit der Ausnahme, daß die Auslaßöffnungen des Kohlenwasserstoffzuführungsrohres und des Rohres für den Luftmantel innerhalb der öffnungen 22 und im wesentlichen mit der stromauf gelegenen Wand der ersten Kammer 14 abschließend liegen.

\l

Tabelle II

Versuchsnummer
3 14 15

ölzufuhr

Mengenstrom in l/h
Vorwärmung in ⁰C ....
Einspritzdruck in atm A
öleinspritzlage in m(a) .

Ofenbedingungen

axial zugeführte Luft in m³/h

tangential zugeführte Luft in m³/h

Geschwindigkeit der tangential zugeführten

Luft in m/sec (c)

Gesamtes Luft-/Ölverhältnis in 1/1

Verhältnis axial zugeführter Luft zu

tangential zugeführter Luft

Rußerzeugnis '

Ausbeute in kg/1)

Photoelometer % Übertragung

N₂ Oberfläche in m²/g

Ölabsorption in cm³/g

630

204
8,5
2,5

0
2400

7,6
3820

0,560
50
19

1,07

729
204
14,3
2,5

820
1600

5,2
3320

0,51

0,568
93
34

1,65

729
204
19,4
0,09

820
1600

5,2
3320

0,51

34
1,56

682
204
13,6
2,5

820
1600

5,2
3540

0,51

100
43

1,55

695
204
10,2
2,5

820
1600

5,2
3480

0,560 58
38

(a) Stromab von der Lufteinlaßöffnung 24 gemessen.

(b) Kontrollversuch.

(c) Berechnet an der Auslaßöffnung der Zuführungsgänge.

Wird unter Bezugnahme auf die vorstehende Tabelle II der Kontrollversuch 1 mit den Versuchen 2 und 3 verglichen, so sieht man, daß das Luft-Öl-Verhältnis von 3020 1/1 beim Versuch 1 bis 3820 1/1 bei den Versuchen 2 und 3 zunimmt. Normalerweise würde man erwarten, daß die Oberfläche des Rußerzeugnisses mit dieser Zunahme des Luft-Öl-Verhältnisses höher wird. Überraschenderweise nimmt jedoch die Oberfläche von 46 m²/g beim Versuch 1 auf 21 beziehungsweise 19 m²/g bei den Versuchen 2 und 3 ab. Man sieht ebenfalls, daß die Ölabsorptionswerte von I,37cm³/g beim Versuch Ni. 1 auf 1,04 beziehungsweise 1,07 cm³/g bei den Versuchen 2 und 3 verringert werden, wodurch gezeigt wird, daß das Rußerzeugnis der Veisuche2 und 3 eine verringerte Struktur hat, wenn man sie mit der Struktur vergleicht, die normalerweise bei einer derartigen Beschickung erhalten wird.

Die Versuche 4 und 5 veranschaulichen im Vergleich mit dem Versuch 1 eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Die Versuche 4 und 5 werden auf eine ähnliche Art wie die Versuche 2 und 3 durchgeführt mit der Ausnahme, daß ein Teil der bei dem Verfahren zugeführten Luft axial über die Leitung 30 zugeführt wird. Die Oberfläche des Rußerzeugnisses nimmt wieder ab, d. h. von 46 auf 34 m²/g, obwohl das Luft-Öl-Verhältnis von 30201/1 auf 33201/1 erhöht wird. Wenn ein Teil der bei dem Verfahren zugeführten Luft axial anstatt tangential eingeführt wird, so erhöht sich der ölabsorptionswert des Rußerzeugnisses überraschenderweise von 1,37 cm³/g auf 1,65 beziehungsweise 1,56 cm³/g bei den Versuchen 4 und 5, wodurch gezeigt ist, daß das Rußerzeugnis der Versuche 4 und 5 eine erhöhte Struktur hat, wenn man diese mit der vergleicht, die normalerweise bei einer derartigen Beschickung erzielt wird.

Die Versuche 6 und 7 veranschaulichen ebenfalls ein weiteres Kennzeichen der Erfindung. Man sieht, daß durch eine Verringerung des in Versuch 7 verwendeten Einspritzdruckes von 13,6 atm A auf 10,2 atm A der ölabsorptionswert auf 1,74 cm³/g verglichen mit den 1,55 cm³/g von Versuch Nr. 6 anwächst. Dadurch gibt eine Veränderung des Einspritzdruckes der Ölbeschickung bei dem erfindungsgemäßen Herstellungs-Vorgang ein Verfahren zum Steuern der Struktur des Rußerzeugnisses.

Das oben beschriebene und bei den Versuchen des Beispiels verwendete Öl aus einem Aromatenkonzentrat ist typisch für eine im vorliegenden Fall bevorzugte Beschickung bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Jedoch können die üblichen Aromatenöle, die bei der Erzeugung von Kohlenruß verwendet werden, andere Arten von ölen aus einem Aromatenkonzentrat einschließen. Typische Eigenschaften der üblichen Aromatenöle sind: Siedebereich 204 bis 538° C BMCI 75 bis 150 und die API Dichte von ungefähr 0 bis ungefähr 20°.

Obwohl die Erfindung durch das oben angeführte Beispiel veranschaulicht wird, wobei ein Ofen mit speziellen Abmessungen verwendet wird, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Das einzig Erforderliche dabei ist, daß die Länge der ersten Kammer 14 größer als deren innerer Durchmesser ist, z. B. erstreckt sich diese Länge vom 1,5- bis zum 15fachen dieses Durchmessers, daß die Länge der zweiten Kammer größer als deren innerer Durchmesser und daß der innere Durchmesser dieser zweiten Kammer größer als der innere Durchmesser der ersten Kammer ist, z. B. erstreckt sich die Länge dieser zweiten Kammer vom 1,2- bis zum lOfachen ihres inneren Durchmessers und der innere Durchmesser der zweiten Kammer erstreckt sich vom 1,1- bis zum 2,4fachen des inneren Durchmessers der ersten Kammer; und daß die Länge der dritten Kammer ebenfalls größer als deren innerer Durchmesser und daß dieser Durchmesser der dritten Kammer kleiner als der innere Durchmesser der ersten Kammer ist, z. B. erstreckt sich die Länge der dritten Kammer vom 2- bis 8fachen ihres inneren

409 522/314

Durchmessers, und der innere Durchmesser der dritten Kammer erstreckt sich vom 0,4- bis zum 0,9fachen des inneren Durchmessers der ersten Kammer.

Die Erfindung ist nicht durch die Verwendung von ölen aus einem Aromatenkonzentrat begrenzt. Andere öle, wie z. B. Kerosin, Kohlenwasserstoffe mit dem Siedebereich des Benzins, schwere oder leichte Naphthas oder öle, die sogar schwerer als Rücklaufgasöle sind, können verwendet werden. Es können ebenfalls Stoffe aus Kohlenwasserstoff, wie Naturgas, entweder getrocknet oder naß, oder Roherdgas, wie es aus der Gasquelle kommt, oder Gase aus einer Benzinextraktionsanlage oder Raffinationsrestgase verwendet werden. Weiterhin können als Beschickung Kohlenwasserstoffe verwendet werden, die schwerer als diese Gase sind, wie zum Beispiel Butan, Pentan od. dgl. Allgemein gesehen, kann fast jeder Kohlenwasserstoff bei

10

dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren als Beschickung verwendet werden. Jedoch werden im Normalzustand flüssige Kohlenwasserstoffe bevorzugt, insbesondere werden die im Normalzustand flüssigen aromatischen Kohlenwasserstoffe bevorzugt, weil aus ihnen eine höhere Ausbeute erzielt wird. Die Beschickung kann eingesprüht werden als Flüssigkeit durch eine Sprühvorrichtung oder einen Zerstäuber, oder sie kann als Dampf eingeblasen werden. Kohlen-Wasserstoffe aus anderen Vorkommen als erdölartigen sind geeignet, wie z. B. Steinkohlengas von niedriger Temperatur, Steinkohlenteerdestillate, Schiefergase und Schieferdestillate. Diese Beschickungen können fast alle Arten einer Kohlenwasserstoffverbindung enthalten, wie z. B. gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffe, Paraffine, Olefine, Aromaten, Naphthene oder irgendwelche anderen, die verfügbar sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine VorPatentansprüche: richtung zur Herstellung von Ruß. Eine wichtige Stoffgröße des Rußes ist seine Ober-

1. Verfahren zur Herstellung von Ruß mit ge- fläche. Bei einigen Anwendungen, z. B. beim Gummi ringer Oberfläche und einstellbarer Struktur, bei 5 für den Reifenunterbau, wird eine geringe Oberfläche dem ein Kohlenwasserstoff axial in eine zylindrische bevorzugt. Ruß von geringer Oberfläche zeichnet sich Reaktionskammer eingeführt wird, welche zwei durch eine bessere Durchmischung im Gummi, durch koaxiale Abschnitte aufweist, wobei der in Strö- ein schnelleres Austreten des Gummis aus dem mungsrichtung obere Abschnitt (I) einen kleineren Extruder und durch einen geringeren Wärmestau in Durchmesser hat als der in Strömungsrichtung io dem Gummi aus. Aus diesen Gründen ist es für einige untere Abschnitt (II), sowie Luft oder ein gleich- Anwendungszwecke wünschenswert, wenn ein Ofenruß wertiges, Sauerstoff enthaltendes Gas tangential verwendet werden kann, der eine geringere Oberfläche in den Abschnitt (I) eingeleitet wird und der Koh- hat als der üblicherweise nach einem Ofenverfahren lenwasserstoff partiell unter Rußbildung verbrennt, hergestellte.

dadurch gekennzeichnet, daß der 15 Eine weitere Stoffgröße des Rußes, wenn dieser Kohlenwasserstoff in den Abschnitt (I) in Strö- beim Compoundieren des Gummis in der Reifenhermungsrichtung unterhalb der Stelle der tangentialen stellung verwendet wird, wird im allgemeinen mit Sauerstoffeinführung mit einem Abstand von der »Struktur« bezeichnet. Es besteht eine gute Wechselbetangentialen Sauerstoffeinführungsstelle eingeführt ziehung zwischen der Struktur des Rußes und dem wird, der das 0,1- bis lOfache des Durchmessers 20.Modul eines Gummierzeugnisses, welches mit Ruß des Abschnitts (I) beträgt, und daß die Luft oder compoundiert ist. Weitere Stoffeigenschaften können das gleichwertige, Sauerstoff enthaltende Gas bei verglichen werden, da Ruß von hoher Struktur noreiner linearen Geschwindigkeit, die 30 m/sek. nicht malerweise einen hohen Modul des Gummis ergibt und überschreitet, eingeführt wird, wobei die Einstellung Ruß von niedriger Struktur normalerweise einen geder Struktureigenschaften dadurch erfolgt, daß 25 ringen Modul des Gummis ergibt. Unter dem AusLuft oder gleichwertiges, Sauerstoff enthaltendes druck »Struktur«, wie er hier auf den Ruß angewendet Gas zusätzlich auch axial in den in Strömungs- wird, werden die Merkmale der Rußteilchen verstanrichtung oberen Abschnitt eingeführt werden kann den, die sich auf die Ausflockung dieser Teilchen be- und/oder der Druck, mit welchem der Kohlen- ziehen. Man sagt die Struktur ist hoch, wenn eine Wasserstoff injiziert wird, verändert werden kann. 30 starke Neigung der Teilchen besteht, Teilchenketten zu

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- bilden. Umgekehrt sagt man, die Struktur ist gering, zeichnet, daß das Volumenverhältnis des axial wenn wenig Neigung besteht, derartige Ketten zu bileingeführten freien Sauerstoff enthaltenden Gases den. Da die Klassifizierungen alle relativ sind, können zu dem tangential eingeführten Gas innerhalb die im Handel befindlichen Rußsorten im allgemeinen des Bereiches von 0 bis ungefähr 3 liegt. 35 als »hohe Struktur«, »Normalstruktur« und »niedrige

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- Struktur« klassifiziert werden.

rens nach Anspruch 1 bis 2 mit einer sich in Längs- Ofenrußsorten mit den Merkmalen der hohen Strukrichtung erstreckenden zylindrischen Reaktions- tür haben für das Compoundieren von Gummi mehrere kammer mit einer Auslaßöffnung an einem Ende Vorteile. Zum Beispiel sind sie »leicht verarbeitbar«, und Einlaßöffnungen an dem gegenüberliegenden 40 d. h., sie sind leicht in den Gummi einzukneten. Ein Ende, wobei die Einlaßöffnung wenigstens eine weiterer Vorteil besteht darin, daß ein Gummi, der mit seitliche Tangentialeinlaßöffnung und eine Axial- Rußsorten hoher Struktur compoundiert ist, übereinlaßöffnung einschließt, dadurch gekennzeichnet, legene Extrudiereigenschaften besitzt. Bei vielen Andaß die axiale Einlaßöffnung aus einer äußeren Wendungsmöglichkeiten, wo Ofenruß von hoher Struk-Leitung (30), die sich in diese Kammer hinein 45 tür vorgezogen wird, werden Ofenrußsorten von höheöffnet, einer inneren Leitung (32), die in dieser rer Struktur als sie normalerweise durch Ofenverfahren äußeren Leitung angeordnet ist, und sich an einem hergestellt werden können, erwünscht.
Ende durch eine Düse (38) in diese Kammer hinein Ofenruß mit für einen Ruß, der durch einen Ofenin einer Lage öffnet, die jenseits der Öffnung der prozeß hergestellt ist, relativ niedriger Struktur hat äußeren Leitung und jenseits der tangentialen Ein- 50 sich in manchen Fällen für Anwendungen als nützlich laßöffnungen in Richtung dieser Auslaßöffnung erwiesen, bei welchen vorher Kanalruß verwendet liegt, wobei sich das entgegengesetzte Ende der wurde, z. B. beim Verstärken von Erzeugnissen aus inneren Leitung durch eine erste Stopfbüchsen- Naturgummi und bei besonderen Anwendungen, wie packung (34) in einer Wand der äußeren Leitung nicht quietschenden, weich laufenden Reifen. Diese gleitend erstreckt und an seinem äußeren Ende eine 55 Rußsorten werden oft als Ofenruß von »niedriger zweite Stopfbüchsenpackung (42) hat, aus einer Struktur« bezeichnet, obwohl ihre Strukturwerte oder Ventilstange (40), die sich durch diese zweite ölabsorbtionswerte in den Bereich für Rußsorten fal-Stopfbüchsenpackung (42) erstreckt und in einem len, die man im allgemeinen als »normale Struktur« Ventil an der Düse (38) endet, wobei das Ventil bezeichnet, oder in den Bereich zwischen »normaler« zum Verändern der Größe der Düsenöffnung ange- 60 und »hoher« Struktur fallen, weil ihre ölabsorbtionsbracht ist, und aus einer Einrichtung zur Betätigung werte geringer sind als es für Rußsorten, die durch des Ventils an dem dem Ventil gegenüberliegenden einen Ofenprozeß hergestellt werden, normal ist. DesEnde der Ventilstange besteht. halb ist es für mehrere Anwendungszwecke erwünscht,

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet daß Ofenrußsorten vorgesehen werden können, die durch ein schneckenförmiges Leitblech, das auf der 65 f üi einen Ruß, der durch einen Ofenprozeß hergestellt Ventilstange an dem Ventil anliegend befestigt ist. wird, eine relativ niedrige Struktur haben.

Es sind bereits eine Reihe von Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Ofenruß bekannt.