DE641608C - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Russ - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Russ

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DE641608C
DE641608C DEN35142D DEN0035142D DE641608C DE 641608 C DE641608 C DE 641608C DE N35142 D DEN35142 D DE N35142D DE N0035142 D DEN0035142 D DE N0035142D DE 641608 C DE641608 C DE 641608C
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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
    • C09C1/54Acetylene black; thermal black ; Preparation thereof

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

Description

  • Verfahren und Vorrichtung zur -Erzeugung von Ruß Es ist bereits bekannt, bei der thermischen Zersetzung von Kohlenwasserstoffen zwecks Herstellung von Ruß wechselnde Temperaturen von 70o bis 1q.00° anzuwenden @midnach der Zersetzung das Reaktionsgemisch zu kühlen. Ferner ist bekannt, in den zur Rußerzeugung dienenden. Kammern gitterartige Einbauten als Wärmespeicher anzuordnen und den entstandenen Ruß in geeigneten Vorrichtungen aufzufangen. Diesen bekannten Verfahren haften aber stets gewisse Nachteile an, sei es in bezug auf die Güte der Erzeugnisse, sei ges in bezug auf die Schwierigkeit der Durchführung -des Verfahrens oder auf die Ausbeute und Wirtschaftlichkeit.
  • Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, in welchem ein sehr hochwertiger Ruß mit entsprechend hohem Wirkungsgrad und angemessener Ausbeute erzeugt wird. Zu diesem Zwecke wird der zu zersetzende Kohlenwasserstoff dauernd durch eine dünne Flammenschicht oder eine flache brennende Flamme hindurchgeleitet und unmittelbar darauf an einer erhitzten strablen.-den Fläche vorbeigeleitet, während die Verbrennung aufrechterhalten wird. Dadurch, daß das Gas durch :eine brennende Flamme und anschließend unmittelbar an einer dauernd erhitzten Fläche, zweckmäßig in Form eines verhältnismäßig ,dünnen Gitterwerks, vorbeigeleitet wird, wird eine praktisch. vollständige Zersetzung erzielt und ein Erzeugnis von überlegener Güte gewonnen. Die Temperatur in der Dissoziationszone wird dabei zweckmäßig zwischen rooo und 1q.00° gehalten.
  • Innerhalb normaler Grenzen spielt bei diesem Verfahren der herrschende Druck keine wesentliche Rolle.
  • Da das Gitterwerk in der Dissoziationszone von geringer Ausdehnung ist, können auch die zur Durchführung des Verfahrens gebrauchten öfen verhältnismäßig klein gehalten werden.
  • Der nachdem beschriebenen Verfahren ;gewonnene Ruß ist ungewöhnlich locker und flockig. Sein Aussehen ist glänzend schwarz und übertrifft das des Flammenrußes. Er besitzt ein ungewöhnlich und unerwartet niedriges spez. Gewicht.
  • Wegen seiner nicht körnigen Beschaffenheit und seines glänzend schwarzen Aussehens eignet er sich namentlich zur Herstellung von Malfarben, Druckerschwärze und zu ähnlichen Zwecken. Infolge seiner besonderen physikalischen Eigenschaften ist er auch zur Mischung mit Gummi besonders geeignet. Nach dem Vulkanisieren :entsteht ein Erzeugnis von ausgezeichneten Festigkeitseigenschaften und unerreichter Elastizität. An Stelle eines Kohlenwasserstoffgases kann man auch ein Kohlenwasserstofföl benutzen. In diesem Falle wird das Öl zweckmäßig in einem Teil des Ofens vorgewärrni;. bevor es in die Dissoziationszone geleitet wirf."' Das Verfahren kann dadurch wesentIicli verbessert werden, daß die Temperatur der Dissoziationsprodukt:e gleich nach deren Entstehung herabgesetzt wird.
  • Der Ruß ist nämlich nach seiner Entstehung gegen Hitze verhältnismäßig empfindlich, und seine Beschaffenheit verschlechtert sich schnell infolge von Verbrennung oder Zersetzung. Bei zu langsamer Abkühlung besteht aber die Gefahr, daß ein Erzeugnis von grauer und teilweise grießiger oder graphitischer Beschaffenheit erhalten wird. Solch verkokter Ruß ist wertlos und unverkäuflich. Eine rasche Abkühlung ist auch schon deshalb geboten, um eine genügende Zusammenballung zu gewährleisten und damit eine glatte Trennung des Rußes von den mit ihm gemischten Gasen zu ermöglichen. Heißer Ruß würde auch die Stoffsäcke in Brand setzen, in denen er für gewöhnlich gesammelt wird, außerdem würde er sich bei Berührung mit der Luft von selbst entzünden.
  • Die durch die Zersetzung eines Kohlenwasserstoffes zum Zwecke der Bildung von Ruß erzeugten Gase werden daher durch. Kühler hindurch zu einer Stelle oder zu Stellen unmittelbar oder in der Nachbarschaft der Auslaßöffnung des Zersetzungsofens hin in Umlauf gesetzt. Auf diese Weise wird die Dauer, während der der Ruß seiner Zersetzungstemperatur ausgesetzt bleibt, außerordentlich. abgekürzt und jede Verschlechterung verhindert. Inshesondere erscheint es wichtig, in dem, über 8oo° liegenden Temperaturgebiet -einen raschen Temperaturabfall zu erzeugen.
  • Einige Ausführungsformen der Apparatur zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens werden im folgenden an Hand: der Zeichnungen erläutert.
  • Fig. i stellt eine schematische Seitenansicht des Ofens teilweise im Schnitt dar, verbunden mit einer Kühl-, Sammel- und Rußabscheidungsanlage, Fig. 2 einen horizontalen Querschnitt durch den Ofen längs der Linie II-II der Fig. i, Fig. 3 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der Rußabscheidungs- und -sammelanlage, Fig. q. einen vertikalen Schnitt durch ein Kühlelement, Fig: 5 einen Längsschnitt durch eine Einröhreneinheit eines anderen Apparats zur Erzeugung des Rußes, Fig. 6 einen Schnitt durch eine Mehrröhreneinheit nach der Linie II-II der Fig. 7 und Fig. ; eine Endansicht des in Fig. 6 dargestellten Apparats. .
  • Die in Fig. i gezeigte Anlage besteht aus .dem Ofen i mit einer feuerfesten Ausklei-'dUng 2 und einer isolierenden Hülle 3. In einijger Entfernung von der Decke des Ofens ist ein Gitterwerk q. angebracht von verhältnismäßig geringer vertikaler Ausdehnung. Dieses Gitterwerk kann durch Gasbrenner 5 erhitzt werden, durch die ein brennbares Gas-Luft-Gemisch in den Ofen eingeführt wird. Zweckmäßig werden diese Brenner mit einer leichten Neigung nach unten angeordnet, um das Brenngemisch gegen die Oberseite des Gitterwerks zu richten und dabei die Ströme des Brennstoffgemisches im großen und ganzen in tangentialer Richtung in den Ofen einzuführen.
  • Die Einlaßöffnungen 6 für das zu zersetzende Kohlenwasserstoffgas sind so ange-,ordnet, daß sie das Gas von oben nach unten in und durch die Dissoziationszone des Ofens schicken, die aus dem Gitterwerk q. und der flachen, dicht über der Oberfläche dieses Gitters brennenden Flamme besteht. Unter dem Gitter befindet sich ein Auslaß 7, von dem aus die im Ofen entstandenen Zersetzungsprodukte durch ein Auslaßrohr 8 in einen Kühler 9 gelangen. Von dem Kühler aus führt ein Rohr i o zu einem Rußscheider und -sammler i i. Von diesem führt eine Leitung 12 zu einem Ventilator 13, der für den Umlauf eines Teiles der Gase sorgt. Der Ventilator 13 schickt die in Umlauf gesetzten Gase mittels einer Leitung 14 durch einen Kühler 15, von dort durch eine Leitung 16 und Zweigröhren 17 und 18 zu dem Auslaßrohr 8, das zum Kühler 9 und zu einem unter der Dissoziätionszone liegenden Ofenteil führt. Der Teil des Gases, der nicht in Umlauf versetzt ist, wird durch die Leitung i 9 abgeführt, die sein Venti12o aufweist. Dieses Ventil dient dazu, ein bestimmtes Verhältnis zwischen dem ausgestoßenen Gas und dem zu Kühlungszwecken in Umlauf gesetzten Gas aufrechtzuerhalten. Der abgeschiedene Ruß selbst wird durch eine mit einem Auslaßventil 22 ausgerüstete Leitung 21 abgelassen.
  • Zweckmäßig wird ein durchbrochener feuerfester Schirm q.a in verhältnismäßig kurzer Entfernung über dem Gitterwerk q. angebracht. Die Aufgabe dieses hitzebeständigen Schirmes besteht darin, die Ausdehnung der Flamme nach oben scharf zu begrenzen.
  • Der in der Zeichnung dargestellte Ofen erzeugt ein Produkt von besonders hoher Güte. Er gestattet ferner in besonders günstiger Weise, dem erzeugten Ruß seine bei der Entstehung vorhandenen guten Eigenschaften zu erhalten. Die Ausführung des Verfahrens gestaltet sich wie folgt: Durch die Brenner 5 wird ein brennbares Gas-Luft-Gemisch eingeführt. Als Gemisch wird vorzugsweise ein solches verwendet, das eine im wesentlichen neutrale Flamme liefert. Durch die Verbrennung wird einmal das Gitterwerk 4. erhitzt, und außerdem wird eine schmale Flammenschicht gebildet, die auf und unmittelbar über dem Gitterwerk liegt. Während die Verbrennung weiter aufrechterhalten wird, um die Temperatur -des Gitterwerks zu halten und die flache Flammenschicht zu bilden, wird der zu zersetzende K6hlenwasserstoff ,durch die Ein-1aß,öffnung@en 6 eingeführt. Der zu zersetzende Kohlenwasserstoff ist zweckmäßig Naturgas, das im wesentlichen aus Methan besteht. Der Durchgang des Gases durch die verhältnismäßig -dünne Zersetzungszone, die aus der Flamme und dem Gitterwerk besteht, geht außerordentlich schnell vor sich, so daß das .Gas und seine Zersetzungsprodukte nicht einer längeren Heizwirkung ausgesetzt sind.
  • Unmittelbar nach seinem Austritt aus der Dissoziationszone tritt der Strom der Zersetzungsprodukte in einen Ofenteil ein, dessen Temperatur unter dem Einflluß von kühlen Gasen, die in den Ofen selbst mit Hilfe einer Zweigleitung 17 eintreten, wesentlich unter der Temperatur der Zersetzungszone gehalten wird. Gleich nach dem Austritt des den Ruß enthaltenden Gasgemisches aus dem Ofen wird dieses weiter abgekühlt durch den Strom der Kühlgase, die durch die Zweigleitung 18 der von dem Ofen zum Kühler 9 führenden Auslaßleitung 8 zugefiihrt werden. Wie aus den Abbildungen ersichtlich, ist. das Verbindungsstück zwischen dem Ofen i und dem Kühler 9 verhältnismäßig kurz. Es kann jedoch im Bedarfsfalle irn Interesse eines plötzlichen Temperaturabfalls der Zersetzungsprodukte auch erheblich länger gehalten werden.
  • Der Kühler g kann von beliebiger Bauart sein. Zweckmäßig wir. ein Sprühkühler verwendet, in.,dem die Temperatur der Zersetzungsprodukte weiter erniedrigt wird, ehe die Scheidung vorgenommen wird. Wenn in dem in Fig. i dargestellten Scheider i i Stoffsäcke zur Trennung des Rußes von den Gasen verwendet werden, muß das Gemisch des Rußes und der Gase in dem Kühler auf eine so niedrige Temperatur, etwa i 5o', gebracht werden, daß die Stoffsäcke in dem Scheider i i nicht durch die Wärme des zersetzten Gemisches versengt werden. In jedem Falle muß der Ruß, bevor er der Luft ausgesetzt wird, so weit, und zwar mindestens auf 5oo°, abgekühlt werden, daß er sich nicht an der Luft von selbst entzündet. Wird ein Zentrifugalstaubseparator 23, wie er in Fig.3 dargestellt ist, verwendet, so braucht die Temperaturdes Gasgemisches zur Scheidung des Rußes und.der Gase nicht auf i5o° herabgedrückt zu werden, sondern nur so weit; daß der Ruß sich für die Scheidung genügend zusammenballt und an der Luft nicht von @selbst entzündet. Der Kühler 9 dient zugleich als Ausdehnungskammer und trägt s0 weiter zu einer gleichmäßigen Zusammenbal]#ung des Rußes bei.
  • Für gewöhnlich arbeitet man mit einer Abkühlung auf Zoo bis 35o°. Unter Umständen kann jedoch hin Teil der abgeschiedenen Gase ,aus der Apparatur auch bei verhältnismäßig hoher Temperatur ausgestoßen werden, so z. B., wenn die Gase zur Bindung von Stickstoffoder zu anderen Zwecken verwendet werden sollen, bei welchen hohe. Temperatur erwünscht ist. Unter diesen Umständen wird das Gasgemisch auf einer so hohen Temperatur gehalten, wie gerade noch mit einem guten Zusammenballen .-undeiner wirksamen Scheidung verträglich ist. Der übrige durch die Leitung 2 1 entleerte Ruß wird ,dann einer besonderen Kühlung unterworfen, bevor er der Luftausgesetzt wird.
  • Der Kühler 15 kann von beliebiger Bauart sein und beispielsweise mit Salzlake oder Ammoniak beschickt werden. Der in Fig. ¢ dargestellte Kühler besteht aus einem Mantel i 5a, dessen Inneres in Verbindung mit den Leitungen i q. und 16 :steht. In dem Mantel 15-ist ;eine Kühlschlange I 5b angeordnet mit Ein-und Auslaßöffnungen 15c und I 5d für ein Kühlfluidum. Die zusätzliche, in dem Kühler 15 erzielte Abkühlung hängt im wesentlichen von dem Temperaturgefälle ab, das in dem ersten Kühler 9 erreicht wird.
  • Wie bereits bemerkt, trägt der plötzliche Temperaturabfall, der durch das Inumlaufsetzen der gekühlten Gase herbeigeführt wird, wesentlich dazu bei, einen hochwertigen Ruß zu erzeugen. Das. zweckmäßigste Kühlmittel sind die durch Dissoziation erzeugten Gase selbst, weil diese gegenüber den dem Ofen entströmenden Zersefzungsprodukten inert sind. Es kann jedoch auch ein Strom inerter Kühlgase unter den für :das Verfahren geeigneten Bedingungen einer äußeren Quelle entnommen werden. Das betreffende Gas wird dann nach Schließung des Ventils 25 durch die Leitung 24 oder nach Schließung des Ventils 26 durch die Leitung 27 zugeführt.
  • Es ist selbstverständlich möglich undunter Umständen zweckmäßig, . zwei oder mehrere Öfen so anzuordnen, daß als Kühlgas das Dissoziationsprodukteines anderen Ofens benutzt wird.
  • Die Einführung der verhältnismäßig kalten Gase in den heißen Gemischstrom hat zur Folge, daß dieser verdünnt und durcheinandergewirbelt wird, wodurch .die Ausfällung und die zu einer glatten Trennung erforderliche Zusammenballung des Rußes gefördert wird.
  • In den Fig. 5 bis 7 ist eine Apparatur ;in zwei verschiedenen Ausführungsformen dargestellt, die zur Durchführung des Verfahrens besonders dann in Frage kommen, wenn verhältnismäßig kleine Ofeneinheiten verweridet werden sollen.
  • Der in Fig. 5 dargestellte Ofen besteht aus einem Mantel i' mit einem inneren Auskleidungsrohr 2' aus hochfeuerfestem Material. Der Querschnitt des Rohres 2' ist verhältnismäßig klein gehalten, und die innere Öffnung besitzt runde Wandungen, um zu vermeiden, daß sich der erzeugte Ruß an irgendwelchen Vorsprüngen innerhalb des Rohres sammelt. Am einen Ende des Rohres ist ein Brenner 3' angebracht für Gas oder fein verteiltes Öl. Dieser Brenner wird zweckmäßig so ausgebildet, daß er eine hohle Flamme von verhältnismäßig geringer Länge und von verhältnismäßig großer Wärmeintensität erzeugen kann. Der äußere Teil dieser hohlen Flamme (der Flammenkonus) schmiegt sich unmittelbar der inneren Fläche des Rohres an und erhitzt eine im wesentlichen ununterbrochene Zone oder einen Streifen an der inneren Fläche auf hohe Temperatur. Die hohle Flamme bildet, indem sie sich gegen ;die innere Wandung des feuerfesten Rohres anlegt, zusammen mit dem hocherhitzten Abschnitt oder Streifen von feuerfestem Material eine verhältnismäßig schmale Dissoziationszone mit einer Temperatur, wie sie für die Zersetzung eines Kohlenwasserstoffes in Ruß und Gas erforderlich ist. Die Zersetzungstemperatur wird zweckmäßig um iooo bis 1¢oo° herum gehalten.
  • Das Gas wird hinter der Flamme eingeführt. Zu diesem Zweck besitzt das Rohreine Art Stutzen q.', der den Brennerkörper umgibt und nicht so weit reicht wie dessen Spitze. In diesen Gehäusestutzen q.@ wird mittels eines ,oder mehrerer Gaseinlaßrohne 5' das Gas eingeführt. Es sucht den Wandungen des Rohres meinem Strom zu folgen, der durch die äußere Zone des Flammenkonus 6' hindurchgeht und auch dicht an dem hocherhitzten Streifen der inneren Rohroberfläche vorbeistreicht. Bei diesem Vorbeigang wird das Gas sowohl unmittelbar durch die aus der Flamme als auch durch die aus dem hocherhitzten feuerbeständigen Material stammende Wärme auf eine hohe Temperatur erhitzt. Da zwar die Dissoziationszonekurz, die Heizwirkung aber groß ist, findet im wesentlichen eine augenblickliche Zersetzung des Kohlenwasserstoffgases in Ruß und Gas statt. Der Brenner ist dabei so zu regeln, daß der zuströmende Brennstoff möglichst vollständig verbrennt und in Betracht kommende Mengen eines Sauerstoffüberschusses im Ofen nicht vorhanden sind.
  • Um den entstandenen Gemischstrom aus Ruß und Gas abzuführen und den Ruß abzuscheiden, sind Kühl- und Sammeleinrichtungen vorgesehen, die in den Figuren nur schematisch dargestellt sind. Ein Ableitungsrohr 7' führt zu einer geeigneten Siebvorrichtung .o. dgl., die beispielsweise aus einem oder mehreren Stoffsäcken 8' bestehen kann. Das Rohr 7' kann mit Hilfe eines Sprüh-,oder Rieselkühlers 9' gekühlt werden. Währenddie Leitung 7' an sich von beliebiger Länge sein kann, soll die Kühlanlage auf Leitung 7' dicht an der Auslaßöffnung des Ofenrohres zur Einwirkung gelangen, da ein längeres Verweilen des gebildeten Rußes in der höheren Temperatur eine deutliche Verschlechterung des Gutes zur Folge haben würde.
  • Durch genaue Einstellung des Brenners 6' gelingt @es, die Dissoziationszone so kurz zu bemessen, daß die Temperatur des Rohres selbst, soweit es hinter der Zersetzungszone liegt, niedrig genug bleibt, um eine Zersetzung und Verschlechterung des erzeugten Rußes innerhalb des Ofens zu verhindern.
  • Eine andere Ausführungsform dieser Art Zersetzungsofen ist in den Fig. 6 und 7 dargestellt. Grundsätzlich ist der Aufbau der Zersetzungsanlage derselbe, nur sind mehrere Ofenrohre io' zusammengefaßt und in einem gemeinsamen Gehäuse i i' untergebracht. Dieses Gehäuse bildet einen für alle Rohre i o' gemeinsamen Auslaß 12'. Die Ofenrohre i o' besitzen bei diesem Mehrfachofen einen äußeren Querschnitt von vieleckiger Gestalt, jedoch im Innern genau so einen runden Querschnitt wie das Einzelofenrohr i'. Innerhalb des gemeinsamen Auslaßstutzens i z' und rings um die zusammengefaßten Röhren i o' ist eine Auskleidung 13', beispielsweise aus Kieselgur, angebracht. Jedes der Ofenrohre io' besitzt seinen eigenen Brenner 15' und seinen Gaseinlaßstutzen 1q.' mit den Gaszuführungsrohren 16'. Jedes der Ofenrohre i o' wirkt daher als ,einzelner Zersetzungsofen wie das Rohr i' des Ofens nach Fig. 5. Der Vorteil dieser besonderen Ausführungsform liegt im geringeren Anschaffungspreis und in großer Anpassungsfähigkeit an die jeweiligen Bedürfnisse.
  • Beispiel Zur Herstellung von Ruß wurde der in Fig. 5 der Zeichnung dargestellte Ofen verwendet. Das gut isolierte feuerfeste Rohr 2' hatte einen inneren Durchmesser von etwa io cm und eine Länge von 9o cm. Der Brenn@er 3' hatte einen Durchmesser von etwa 6,3 cm und ragte etwa io cm in das Rohr 2' hinein.
  • Der Brenner 3' wurde in Betrieb gesetzt. Es wurden 3681 Naturgas und 368o-1 Luft in der Stunde zugeführt. Sobald die Temperatur im Rohr 2' i i 8o° betrug, wurden durch den Stutzen 4' in der Stunde 7651 Naturgas Zugeführt, das 88,6% Methan, i i, 2 % Äthan und o,2% Stickstoff enthielt. Dadurch entstand im Rohr 2' ein Überdruck von 15 cm Wassersäule. Die Temperatur im Rohr schwankte zwischen i i 5o und i i 8o°. Das Gesamtvolumen der die Zersetzungszone verlassenden Gase betrug bei i 18o° etwa 15570 1 pro Stunde. Die Geschwindigkeit dieser Gase in dein einen Durchmesser von etwa io cm aufweisenden feuerfesten Rohr 2' betrug etwa 53 cm i der Sekunde.
  • Die Verbrennungsprodukte- des Brenners 3' ,enthielten 1,o2 % Sauerstoff, i i,22 % Kohlensäure und 87,76% Stickstoff. Nach der Einführung des Naturgases durch den Stutzen 4 hatten ,die gasförmigen Produkte im Rohr folgende Zusammensetzung: 1,7% Methan, o,8% schwere Kohlenwasserstoffee, 7,2% Kohlensäure, 4,0% Kohlenoxyd, 1i,6% Wasserstoff und 7q.,7% Stickstoff.
  • Auf je 28 320 1 Gas (Gesamtvolumen des zersetzten und des zur Heizung verbrauchten Naturgases, wobei die beiden Anteile in dem oben angegebenen Mengenverhältnis standen) wurden etwa- 1,43 kg Ruß erhalten. Der Ruß war flockig und sehr fein.
  • Der nach dem neuen Verfahren gewonnene Ruß unterscheidet sich in zahlreichen Eigenschaften vorteilhaft von den bisher bekannten Standardsorten. Nameftlich ist er auch den in Amerika unter der Bezeichnung Thermax und P. 33 bekannten Sorten überlegen.
  • So besitzt der neue Ruß ein scheinbares spez. Gewicht von nur 6o bis 144 g/1, ist sehr flockig, weist eine sehr feine Teilchengröße auf und besitzt eine große Ölabsorption.
  • Beim Einverleiben in Rohgumn,;mischungen beschleunigt er die Vulkanisierung erheblich. Ferner besitzt er hohe Färbkraft.
  • Im Zusammenhang mit dem Unterschied der spez. Gewichte ist zu erwähnen, daß die wahren spez. Gewichte hei den verschiedenen Arten von Ruß zwischen 475 und 1,9 schwanken, während der nach dem neuen :Verfahren hergestellte Ruß ein wahres spez. Gewicht von etwa i,8 besitzt.
  • Die Angaben über die Flockigkeit und die Teilchengröße beruhen auf mikroskopischen Beobachtungen. Die Angaben über die Beschleunigungswirkung beim Vulkanisieren von Gummi sind durch praktische Versuche gewonnen worden.
  • Die Färbkraft des Thermalrußes nach der Erfindung ist durch Versuche mit Anstrichen aus Mischungen mit Zinkweiß festgestellt worden. Nach den ,dabei erhaltenen Ergebnissen besitzt der nach dem neuen Verfahren gewonnene Thermalruß einen besonders hohen Wert für die Herstellung eines Pigmentschwarz sowohl wegen seiner Färbkraft als auch- wegen der Leichtigkeit und Gleichförmigkeit, mit der er sich in dem Trägermedium oder den Trägermedien, die den Grundstoff der Farbe Moder des Firnisses bilden, verteilt.
  • Wie oben erläutert wurde, wird der Ruß nach dem vorliegenden Verfahren vollständig durch Zersetzung erzeugt und nicht durch teilweise Verbrennung. Er gehört also zu der Gruppe der Thermalruße und nicht zu der der Flammenruße.
  • Trotzdem weist der neue Ruß alle Vorzüge eines Flammenrußes auf, übertrifft diesen sogar gerade in denjenigen Eigenschaften, die für Flammenruße kennzeichnend sind, d. h. in bezug auf größere Flocligkeit, geringeres scheinbares spez. Gewicht und größere Färbkraft.

Claims (7)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Ruß durch thermische Zersetzung von Kohlenwasserstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß der zu zersetzende Kohlenwasserstoff dauernd durch eine dünne brennende Flammenschicht hindurcli- -und an einer unmittelbar benachbarten strahlenden Fläche vorbeigeleitet wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar nach der thermischen Zersetzung das Ruß-Gas-Gemisch durch Zuleiten inerter Gase, die gegebenenfalls aus dem Reaktionsgemisch stammen können, gekühlt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Einleitung der Kühlgase unmittelbar hinter der Zersetzungszone, derart, äaß sie ein beschleunigtes Entfernen des Reaktionsgemisches bewirken.
  4. 4. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i bis 3, gekennzeichnet durch die Anordnung eines verhältnismäßig dünnen Gitterwerks (4) von einem oder mehreren in unmittelbarer Nähe vorhandenen Brennern (5) sowie einer Gaszuführung (6) und einer Ableitung (7) .
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch-einen Kühler (15) nach der Rußabscheidung, eine Zuleitung (24, 27) für inerte Gase und Rückführungsleitungen (17, 18), die in den Ofen (i) oder die Gasableitung (8) einmünden.
  6. 6. Vorrichtung - nach Anspruch 4 und 5, gekennzeichnet durch einen hitzebeständigen Schirm (4a) kurz oberhalb der Brenner (5).
  7. 7. Vorrichtfung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i bis 3, gekenn- zeichnet durch ein oder inehrere feuer- feste Reaktionsrohre (2', io') mit je einem eingesetzten Brenner (3', 15'), Einlaßein- richtungen (q.', 16) und einer Auslaßöff- nUng (7'. I2')'
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1040721B (de) * 1951-11-26 1958-10-09 Phillips Petroleum Co Abschreckteil fuer Russoefen
DE1181351B (de) * 1957-02-13 1964-11-12 Cabot Corp Vorrichtung zur Erzeugung von Thermalruss

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