DE742663C

DE742663C - Herstellung von Russ

Info

Publication number: DE742663C
Application number: DED79663D
Authority: DE
Inventors: Dr Harry Kloepfer
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1939-01-12
Filing date: 1939-01-12
Publication date: 1943-12-14
Also published as: FR886120A

Description

Herstellung von Ruß Es ist bekannt. Ruß, insbesondere sog. aktiven Gummiruß, dadurch herzustellen, daß man Kohlenstoffverbindungen, z. B. Naphthalin oder Anthracenrückstände, in Brennern unter beschränkter Luftzufuhr verbrennt und den so gebildeten Ruß sich an kühleren Flächen absetzen läßt. Bei der Durchführung dieses Verfahrens, das im - kleineren Maßstabe sich recht gut bewährt hat, in großtechnischen Anlagen zeigten sich jedoch unerwünschte Schwankungen in der Ausbeute, in der Farbe, in der Aktivität, in dem Empyreumagehalt und anderen Eigenschaften des erhaltenen Rußes. Versuche, diese Nachteile durch Konstanthalten bzw. Regulieren der gegebenen Betriebsbedingungen zu unterdrükden hierdurch nur wirtschaftlich nicht tragbare Unterbrechungen herbeigeführt.
Es wurde auch schon vorgeschlagen. das Strömungsfeld der Brennergase bis zum Absetzen des Rußes, beispielsweise an kühleren Flächen, möglichst wirbelfrei zu halten. d. h. im Bereich der Flamme bis die Rußbildung beendigt ist. Aber auch diese Maßnahme ist noch nicht ausreichend; um eine gleichbleibende Rußgüte mit gu,er Ausbeute zu erzielen.
Es wurde nunmehr gefunden, daß man beim Arbeiten auch im Großbetrieb ausgezeichnete Ergebnisse hinsichtlich der Gleichm.äßigkcit der Rußgüte sowie der Ausbeute erzielt, wenn man die unvollständige Verbrennung der Kohlenstoffverbindungen im Ge- Gasen in Drennerri so durchführt, daß der an den kühleren Flächen abgeschiedene Ruß bis zu den an sich bekannten Abstreifvorrichtungen eine durch entsprechend laminare Führung der Verbrennungsgase weitgehend wirbelfrei gehaltene Atmosphäre passiert.
Dies kann erfindungsgemäß beispielsweise dadurch erreicht werden, daß man die heißen Gase außerhalb der Flammen, d. h. also das Gemisch von Verbrennungsgasen lind Sekundärluft, durch gleichmäßiges Einführen, durch Leitbleche o. dgl. möglichst laminar führt. Weiterhin kann man durch Trennwände oder Unterteilungen zwischen den einzelnen Brennern dafür sorgen, daß etwa aufkommende, nirbelartige Störungen zeitlich und räumlich eng begrenzt bleiben. Von besonderer Wichtigkeit ist es, bei dem weiteren Verlauf der Gasströmung im Brennerraum, an den Abscheidungsflächen vorbei und auf dem Wege zum Gasabzug dadurch das Auftreten von schädlichen Wirbelbildungen zu vermeiden, daß man auf dem ganzen Querschnitt der Apparatur einen möglichst gleichmäßigen Sog aufrechterhält.
Erfindungsgemäß ist es notwendig, daß auch die Wirbelbildung nach :abscheiden des Rußes möglichst weitgehend verhindert wird, weil ein Teil des bereits abgesetzten Rußes sich sonst leicht ablöst und durch die ungeregelte Abzugsströmung nieder in den Bereich der Flamme gerät und dann verkokt mit dem übrigen an der kühlen Fläche abgeschiedenen Ruß durch die Abstreifvorrichtung abgebürstet wird. Er gelangt so in den einwandfrei gebliebenen Ruß und setzt dessen Wert mehr oder weniger stark herab, so daß er für verschiedene Verwendungsztvecke unbrauchbar wird.
Wie gefunden wurde, genügen schon verhältnismäßig geringe räumliche Unterschiede in der Sogwirkung, um Wirbelbildung und damit die geschilderten Nachteile hervorzurufen. Dieses kann man z. B. dadurch vermeiden, daß man die ganze Ofeneinheit am Oberteil dachförmig abdeckt, wobei diese Abdeckung mit einer Mehrzahl von Zwischenwänden versehen sein kann. Die Weiterführung der Brenliergase am Oberteil dieser dachförmigen Abdeckung erfolgt sodann durch eine Vielzahl von Abzügen, welche sich schließlich zu dem gemeinsamen Gasabzusrohr vereinigen.
Treten Druck- oder' Strömungsschwankungen jenseits dieser Abzugsleitungen ein, so können diese rückwirkend mitunter zu einer Störung des laminaren Strömungsfeldes im Innern des Brennerraumes führen. Um. dieses zu vermeiden, kann man mit Vorteil in den einzelnen AbzuasleitunEren Zugunterbrechunangesaugt und somit Störungen vom Brennerraum ferngehalten werden. Umgekehrt kann eine etwa auftretende Stauung durch die genannten Zugunterbrechungen durch Druckausgleich ins Freie ebenso unschädlich gemacht werden.
Es war nicht ohne weiteres vorauszusehen, daß auch die laminare Führung der Gase nach der Absetzung des Rußes von so großer Bedeutung für die Güte des Rußes ist. Es mußte vielmehr angenommen werden, daß nach Abscheiden des Rußes an der kühleren Fläche die Strömungsverhältnisse der Atmosphäre keinen Einfluß mehr ausüben. Überraschenderweise hat sich aber gezeigt, daß es unbedingt notwendig ist, die lammaren Strömungen auch noch nach dem Absetzen des Rußes bis zu den Abstreifvorrichtungen aufrechtzuerhalten, um eine gleichbleibende Güte und eine gute Ausbeute zu erhalten.
Durch das neue Verfahren wird erreicht, daß man Ruße bstimmter, gewünschter Aktivität, Farbe, Empyreumagehalt u. dgl. in durchaus gleichförmiger Beschaffenheit bei höchsten Ausbeuten erhalten kann. Sind andererseits die jeweils gewählten- Betriebsbedingungen vorgegeben, so genügt es, die angegebenen erfinderischen Maßnahmen zu, berücksichtigen, um ohne weiteres eine vorzügliche, einfache und sichere Betriebsführung zu ermöglichen.
Das neue Verfahren läßt sich bei der Rußherstellung aus beliebigen kohlenstoffhaltigen Ausgangsstoffen anwenden, z. B. bei der Verrußungvon Propan, Butan, Benzol, Naphthalin oder anderen aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffeh oder auch Gemischen, wie z. B. Anthracenrückständen. an Stelle oder neben den genannten Stoffen kann man auch kohlenstoffärmere bzcv. -wasserstoffreichere gasförmige Stoffe, wie Kohlenoxyd, Methan, Äthan u. dgl., verarbeiten. So kann man in praktischen Fällen Leuchtgas, Generatorgas,Wassergas, gegebenenfalls in Kombination mit vergastem Flüssiggas, mit verdampftem Naphthalin oder verdampften Anthracenrückständen beladen, wobei die Menge dieser höher siedenden Bestandteile vorteilhaft zwischen 2509 und i ooo g je \-Isubikmeter Gesamtmischung eingestellt wird.

Claims

PA-rEw-rANsPRUCÜ: Verfahren zur Herstellung von für die Gummiindustrie geeignetem Ruß durch unvollkommene,wirbelfreie Verbrennung ga - , förmiger Kohlenstoffverbindungen, wob, der gebildete Ruß wirbelfrei an kühleren Flächen abgeschieden wird. dadurch gekennzeichnet, daß der an den kühleren durch entsprechend laminare Führung der Verbrennungsgase weitgehend wirbelfrei gehaltene Atmosphäre passiert. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im. Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: französische Patentschrift Nr. 807 927 (besonders S. i, Zeile 8 bis 12); USA.-Patentschriften Nr. 654 171 (besonders S. i, Zeile 96 bis S. 2, Zeile 3 und Abb. 2), 7o6 429 (besonders S.
2, Zeile 2o bis 29, S.
3, Zeile 67 bis 72 und Abb.3), 1 891 202 (besonders S. i, Zeile 51 bis 71 und Abb. q.).