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Herstellung von aktivem Gasruß Das Beladen brennbarer Trägergase mit
hochsiedenden. aromatischen Kohlenwasserstoffen zum Zwecke der nachfolgenden Verbrennung
zu aktivem Gasruß soll nach Patent Irr q.6o bei stufenweise steigenden Temperaturen
durchgeführt werden,' so daß dem die hochsiedenden aromatischn Kohlenwasserstoffe
enthaltenden Teeröle nacheinander einzelne Fraktionen mit engen Siedegrenzen entzogen
werden, um die Zusammensetzung des zu verrußenden Gasgemisches und damit die Güte
des anfallenden Rußes möglichst gleichmäßig zu gestalten.
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Die einfachste Durchführungsform dieses Verfahrens, d. h. wenn dem,
zu vergasenden Öle die einzelnen Fraktionen nacheinander in ein und demselben Beladungsgefäß
entzogen werden, läßt wegen der von Zeit zu Zeit sprunghaft steigenden Temperaturen
(und der damit sich ändernden Zusammensetzung des zu verbrennenden Gasgemisches)
und der endlichen Erschöpfung des Öles an hochsiedenden aromatischen Kohlenwasserstoffen
nur eine periodische, nicht aber eine kontinuierliche Arbeitsweise zu.
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Dieser Nachteil läßt sich nun, wenn mehrere dieser Beladungs- (und
Verbrennungs-) vorrichtungen nebeneinander mit einzelnen Trägergasströmen betrieben
werden, dadurch vermeiden, daß das zu vergasende Öl kontinuierlich durch mehrere
Beladungsgefäße strömt, bis dem letzten Beladungsgefäß der an hochsiedenden aromatischen
Kohlenwasser -stoffen (fast) erschöpfte Rückstand des Öles entfließt, wobei das
zu verarbeitende Öl bei von Beladungsgefäß zu Beladungsgefäß steigender Temperatur
mit je einem Teilstrom des Trägergases in Berührung kommt, so daß jeder einzelne
Teilstrom des Trägergases nur in je einem Beladungsgefäß und mit nur je einer Ölfraktion
beladen und somit der einzelnen Verbrennungsvorrichtung dauernd ein Gasgemisch gleichbleibender
Zusammensetzung zugeführt wird.
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Um bei Benutzung einer größeren Anzahl von Einzelvorrichtungen -einheitlicher
Größe das Beladen der einzelnen Teilströme des Trägergases mit in der Menge verschiedenen
Einzelfraktionen zu ermöglichen, ist es zweckmäßig, jede einzelne Fraktion mit bestimmten
Siedegrenzen dem Öle gleichzeitig in einer der Menge dieser Fraktion angepaßten
Anzahl nebeneinandergeschalteter; von je einem Teilstrom des Trägergases durchströmter
gleich großer Beladungsgefäße zu entziehen, die durch gemeinsame Zu- und Abflußsammelbehälter
miteinander verbunden sind, wonach erforderlichenfalls die mit der gleichen Fraktion
beladenen
Teilströme des Trägergases vor der weiteren Verarbeitung vereinigt werden.
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Ahb. i zeigt in schematischer Darstellung die Anordnung der Vorrichtungen,
wenn dem Öle mengengleiche Einzelfraktionen in gleich großen Einzelbeladungsgefäßen
oder mengenmäßig verschiedene Fraktionen in diesen Mengen in der Größe angepaßten
Einzelvorrichtungen entzogen werden sollen, Abb.2 dagegen, wenn dem Öle mengenmäßig
verschiedene Einzelfraktionen in einer Anzahl gleich großer Vorrichtungen entzogen
werden sollen.
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Zu Abb. i-. Ein zur Verrußung dienendes höher siedendes Teeröl, z.
B. Anthracenöl, siedend zwischen etwa 250 und q.00°, wird aus einem nicht
gezeichneten Behälter durch eine Zuleitung i einem Beladungsgefäß 2 der ersten Vorrichtungseinheit
zugeführt, in denn es unter bestimmten Bedingungen der Temperatur durch die zu beladenden,
dem Beladungsgefäß 2 durch eine Zuleitung 3 zugeführten Trägergase derartig behandelt
wird, daß es nach einmaligem Durchlaufen von den als Fraktion a bezeichneten, zwischen
etwa 250 und 28o° siedenden Bestandteilen befreit ist, wonach es durch eine Leitung
4. in einen Behälter 5 gelangt. Die in dem Beladungsgefäß 2 beladenen Trägergase
können in einem Erhitzungs- und Zersetzungsgefäß 6, dem sie durch eine Leitung 7
zuströmen, weiterbehandelt werden und gehen von dort durch Leitungen 8 in zur Verbrennung
und Rußabscheidung dienende Teile 9 der Verbrennungsvorrichtung, von denen hier
beispielsweise zwei vorhanden sind. Die Anzahl der Teile 9 richtet sich nach der
Größe des Beladungsgefäßes 2 und gegebenenfalls des Zersetzungsgefäßes 6 und kann
je nach Maßgabe der gewählten Größenverhältnisse dieser Gefäße beliebig vermehrt
werden. Das in dein Ablaufbehälter 5 angesammelte, von der Fraktion a befreite Öl
läuft in ein Beladungsgefäß i i mit Trägergaszuleitung 12 der zweiten Vorrichtungseinheit,
zu der noch das Zersetzungsgefäß 13, zur Verbrennung und Rußabscheidung dienende
Teile 14 und die Gasleitungen 15 und 16 gehören. In diesem Beladungsgefäß wird das
01 durch entsprechendes Einstellen der Temperaturen von dem mit Fraktion
b bezeichneten, beispielsweise zwischen 28o und 32o° siedenden Ölbestandteilen befreit
und läuft aus ihm in einen Ablaufbehälter 17 durch eine Leitung 18. Die in dem Beladungsgefäß
i i beladenen Trägergase werden durch den Zersetzungsbehälter 13 geführt, in Teilen
1d. der Verbrennungsvorrichtung verbrannt und dort als aktiver Gasruß gewonnen.
Das in dem Behälter 17 angesammelte Öl, das von den Fraktionen a und b befreit ist,
wird durch eine Leitung i9 dem Beladungsgefäß 20 mit Gaszuleitung 21 der dritten
Vorrichtungseinlieit zugeführt, zu der noch die Gasleitungen 22 und 23, ein Zersetzungsgefäß
=.1 und zur Verbrennung und Rußerzeugung dienende Teile 25 gehören, und in dem Beladungsgefäß
2o durch entsprechendes Einstellen der Beladungstemperaturen von sämtlichen noch
in ihm enthaltenen, uniersetzt destillierbaren, als Fraktion c bezeichneten Kohlenwasserstoffen
befreit. Das auch von Fraktion c befreite Öl läuft aus dein Beladungsgefäß 20 in
einen Behälter 26 durch eine Leitung 27 ab. aus dem es für anderweitige Verwendung,
beispielsweise als Straßenteer, Pech o. dgl., abgezogen werden kann. Das das Beladungsgefäß
2o verlassende Gasgemisch geht durch das Zersetzungsgefäß 2.4 in die zur Verbrennung
und Rußerzeugung dienende Teile 25 der dritten Vorrichtungseinheit, in denen es
verbrannt und in Form von aktivem Ruß abgeschieden wird.
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Es ist nicht unbedingt erforderlich, das Öl nur in zwei oder drei
Stufen fraktioniert zum Beladen zu benutzen, vielmehr entspricht es ebenfalls dem
Gedanken . der Erfindung, wenn man das fraktionierte Beladen auch in mehr als drei
Stufen durchführt.
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Der Vorteil des neuen Verfahrens besteht darin, daß man jede einzelne
#'orrichtungseinheit, die zur Erzeugung und Verarbeitung einer bestimmten Fraktion
des Üles benuzt wird, auf die optimalen Bedingungen der Temperatur hinsichtlich
ihrer Gleichmäßigkeit einstellen kann, und zwar unter geringstem Verbrauch an Träger-
und Heizgas. Dadurch wird die Erzeugung eines gleichmäßigen, einwandfreien, äußerst
hochaktiven Rußes in den verschiedenen Vorrichtungseinheiten erreicht.
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Die Verwendung der in Abb. i dargestellten Anordnung hat aber zur
Voraussetzung. daß die einzelnen Fraktionen a, b usw. in ihrer Menge, bezogen
auf das Ausgangsöl, gleich groß sind. da man anderenfalls die einzelnen Vorrichtungseinheiten
in ihrer Größe verschieden bemessen müßte.
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Sollte sich aus irgendwelchen Gründen trotzdem die Notwendigkeit herausstellen.
durch das Beladen Einzelfraktionen herauszuschneiden, die in ihrer Menge nicht untereinander
gleich sind, so müßte die Größe der einzelnen Vorrichtungseinheiten entsprechend
vergrößert bzw. verkleinert werden. Wenn auch eine solche Maßnahme im allgemeinen
richtig ist und ebenfalls unter günstigsten Verbrauchszahlen für Gas und Öl die
Erzielung eines einwandfreien Rußes gestattet, bestehen aber doch die meisten, insbesondere
größeren Rußerzeugungsanlagen aus einer größeren Anzahl einheitlicher, d. h. gleich
groß
bemessener Vorrichtungseinhieiten. Es kommt noch hinzu, daß die höher siedenden
aromatischen Teerölfraktionen in ihrer prozentualen Zusammensetzung mitunter starke
Abweichungen zeigen, so daß schon aus diesem Grunde in den weitaus meisten Fällen
eine unterschiedliche Größenbemessung der einzelnen Vorrichtungseinheiten nicht
ratsam erscheint, weil sie dem, jeweiligen Charakter des Öles nicht immer wieder
ohne Umständlichkeiten oder Schwierigkeiten angepaßt werden kann.
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Zu Abb. 2: Die in dieser Abbildung scheinatisch dargestellte Anordnung
der Vorrichtungen ermöglicht nun die Verw endung gleich großer, in sich vollständiger
Vorrichtungseinheiten 28, 30, 32 in einer größeren Anlage ohne Rücksicht
auf die nach Durchführung des Ausscheidens der einzelnen Fraktionen jeweils noch
verfügbare Ölmenge, und zwar dadurch, daß die Anzahl der dem Öl eine bestimmte Fraktion
entziehenden Vorrichtungseinheiten der Menge dieser bestimmten Fraktionen angepaßt
ist, d. h. daß die in verschiedenen Mengen anfallenden Fraktionen auch in verschiedener
Anzahl Vorrichtungsemheiten entzogen werden.
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In mehreren in ihrer Anzahl der Menge der Fraktion a angepaßten nebeneinandergeschalteten
gleich großen Vorrichtungseinheiten 28 wird nach Aufgabe des gleichen Frischöles
aus diesem eine Fraktion a herausgeholt. Das von Fraktion Q befreite Öl .fließt
in einen gemeinsamen wärmeisolierten Sammelbehälter 29, aus dem das von Fraktion
a befreite Öl mehreren, in ihrer Anzahl der Menge der Fraktion b angepaßten Vorrichtungseinheiten
3o, die in ihrer Größenbemessung den Vorrichtungseinheiten 28 gleichen, zugeführt
wird. In den Vorrichtungseinheiten 30 wird eine Fraktion b herausgeholt und
das ablaufende Öl einem wärmeisolierten Sammelbehälter 31 zugeführt. Aus diesem
fließt das von den Fraktionen a und b befreite Öl in die Vorrichtungseinheiten
32, die in ihrer Größe mit den Einheiten 28 und 30 übereinstimmen. Hier wird
es von der Fraktion c befreit. Der ablaufende Ölrückstand wird in einem Behälter
33 gesammelt. Selbstverständlich kann die gesamte Rußerzeugungsanlage nicht nur
drei, sondern auch mehr Gruppen von Vorrichtungseinheiten 28, 30, 32 umfassen, je
nach der Zahl der Stufen, in der das Beladen der Trägergase durchgeführt werden
soll, d. h. nach der Zahl der Fraktionen, die dem au vergasenden 01 nacheinander
entzogen werden sollen. Auch können alle mit der gleichen Fraktion beladenen Teilströme
des Trägergases vor der weiteren -Verarbeitung erforderlichenfalls vereinigt werden.