DE558877C - Verfahren zur Herstellung von Russ - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Ruß Zur Bildung von Ruß verwendet man vielfach ein auf der Zersetzung von Naphthalin beruhendes Verfahren. Ferner ist es bekannt, Kohlenruß durch eine Verbrennung von gasförmigen Kohlenwasserstoffen herzustellen. Auch die Zersetzung eines Gemisches von Naphthalin mit durch Verkohlung von Brennstoffen bei hoher Temperatur erhaltenen Gasen hat man für die Rußerzeugung schon vorgeschlagen.
• Erfindungsgemäß werden nun zur Gewinnung von Ruß Gase, die sich aus einer bei niederer Temperatur durchgeführten und an sich bekannten Verkohlung von Brennstoffen ergeben, im Gemisch mit Naphthalin zur unvollständigen Verbrennung gebracht. Auf diese Weise wird die bei der Zersetzung von Naphthalin frei werdende Wärme vorteilhaft ausgenutzt und ein Ruß von günstigen Eigenschaften bei hohem Wirkungsgrad des Verfahrens erreicht. Vor dem aus Naphthalin allein erhältlichen Ruß zeichnet sich der erfindungsgemäß erzielte Ruß durch eine größere Feinheit, eine weniger graue Farbe und eine geringe Neigung sur Flockenbildung aus.
• Für die Zumischung zum Naphthalin kommen insbesondere die aus der Niedrigtemperaturverkohlung von Steinkohle oder anderen festen mineralischen Brennstoffen sich ergebenden kohlenstoffreichen Gase in Betracht, deren Gehalt an gasförmigen Produkten selbst bei gewöhnlicher Temperatur sehr hoch bleibt. Darunter finden sich nicht nur die ersten Verbindungen der Methanreihe, sondern auch der Äthylengruppe. Die im Gemisch mit Naphthalin zur Verbrennung gelangenden Rohgase enthalten Methan, Äthan, Propan, Butan, Äthylen, Propylen, die isomerischen Butylene und Amylene mit etwas Acetylen und veränderlichen Mengen von CO C02, Wasserdampf, Schwefelwasserstoff und kondensierbaren Kohlenstoffverbindungen. Diese Gemische, deren Zusammensetzung im einzelnen sowohl von der als Ausgangsmaterial benutzten Kohle als auch von dem angewendeten Verkohlungsverfahren und dem Verlauf der Verkohlung abhängt, sind vor allem zur Gewinnung von Kohlenstoffruß und insbesondere von Gasruß nach dem Verfahren der Erfindung geeignet.
• Bei der Brennstoffverkohlung unter niederer Temperatur werden je nach der Natur des behandelten Brennstoffes Temperaturen von etwa q.oo bis 6oo° C angewendet. Die aus dieser Verkohlung stammenden, bei gewöhnlicher Temperatur nicht kondensierbaren Gase werden mit dem Naphthalin vorzugsweise unter einem dem Atmosphärendruck gleichen Druck innig vermischt, was durch Einspritzen der Gase in die Naphthalinflamme eines gewöhnlichen Brenners oder durch Einblasen der Gase in kochendes flüssiges Naphthalin geschehen kann. Zur Rußerzeugung wird die Flamme des das Gemisch verbrennenden Brenners beispielsweise durch einen über diesem angeordneten, dauernd bewegten und gekühlten Metallkörper in der Form einer Drehscheibe oder eines Drehzylinders oder einer hin und her gehenden Platte beeinflußt und der Ruß von diesem Körper mittels Schabern oder Bürsten abgenommen. Bei der Zersetzung des Gemisches wird eine Temperatur von etwa i5oo bis igoo° C angewendet, und im übrigen kann der für die benutzten Verkohlungsgase die vorteilhafteste Art von Ruß liefernde Gang der Verbrennung leicht durch Ausproben ermittelt werden.
• An Stelle von Steinkohle können auch Braunkohle, Torf und andere mineralische oder vegetabilische Brennstoffe oder Gemische davon als- Ausgangsmaterial für die durch Brennstoffverkohlung bei niederer Temperatur zu gewinnenden Gase dienen. Von der Zusammensetzung der daraus erzeugten Gase und dem Gemischverhältnis zwischen diesen Gasen und Naphthalin hängen die Eigenschaften des erfindungsgemäß erzielten Rußes ab. Insbesondere wird der Ruß um so feiner und schwärzer, je größer die Menge der verwendeten Gase ist. Beispielsweise ergibt sich, wenn man von einem durch Verkohlung von Steinkohle bei niederer Temperatur erzielten Gas Zoo cbm mit j e einer Tonne verdampften Naphthalins mischt, ein feiner Ruß von dunkler Färbung, während bei Gemischen mit nur So cbm des gleichen Gases auf die Tonne verdampften Naphthalins ein Ruß von grauer Färbung entsteht, der sich von dem mit Naphthalin allein erhältlichen Ruß nicht wesentlich unterscheidet. Maßgebend für die Rußbildung ist natürlich auch die Geschwindigkeit der Flammenabkühlung und die Innigkeit der Mischung von Gas und Naphthalin. Die Ausbeute an Ruß ändert sich mit der Menge der dem Naphthalin zugemischten Verkohlungsgase und ist um so höher, je größer die verwendete Naphthalinmenge ist, indem z. B. ein Gemisch von einem Teil Naphthalindampf mit zwei Teilen von aus der Niedrigtemperatur von Steinkohle erhaltenem Gas eine Rußmenge im Betrage von 36 % des Gewichts des verbrannten Naphthalins liefert, während sich beim umgekehrten Mischungsverhältnis von Gas und Naphthalindampf eine Rußausbeute von 58 1/o des Naphthalingewichts ergibt.
• Für das Verfahren nach der Erfindung können auch Gemische von durch Verkohlung von Steinkohle oder anderen Brennstoffen bei niedriger Temperatur erhaltenen Gasen mit Kohlenwasserstoffen oder kohlenstoffhaltigen Gasen oder Dämpfen Verwendung finden.
• Beispiel i Tonne Naphthalin wird zur Verdampfung gebracht und in einem geeigneten Brenner verbrannt. In die Brennerflamme werden auf die angegebene Naphthalinmenge nach und nach i5o cbm eines Gases eingespritzt, das durch Verkohlung von Steinkohle bei 5000 C erhalten ist. In der Flamme des dieses Gemisch verbrennenden Brenners wird ein ständig gekühlter Metallkörper hin und her bewegt, an dem sich der Ruß absetzt. Der vom gekühlten Metallkörper durch Schaber abgenommene Ruß iht fein und von dunkelgrauer Färbung. Die Ausbeute an Ruß beträgt q.o bis 48 % des Gewichts des verbrannten Naphthalins.
• Um i50 cbm des bei den Beispielen verwendeten Gases mit 7000 Wärmeeinheiten zu erzeugen, sind 1,75 Tonnen Steinkohle aus dem Saargebiet erforderlich.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Herstellung von Ruß durch unvollständige Verbrennung eines Gemisches von Naphthalin mit gasförmigen Kohlenwasserstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man für das Gemisch mit Naphthalin Gase verwendet, die aus einer bei niederer Temperatur durchgeführten und an sich bekannten Verkohlung von Brennstoffen sich ergeben.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Verwendung von Gemischen von durch Verkohlung von Steinkohle oder anderen Brennstoffen bei niederer Temperatur erhaltenen Gasen mit Kohlenwasserstoffen oder kohlenstoffhaltigen Gasen oder Dämpfen.