DE748391C - Herstellung von hochwertigem Russ - Google Patents

Description

• Herstellung von hochwertigem Ruß Das Patent 667 iig beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von hochwertigem Ruß aus durch Zündung zur Explosion zu bringenden, vorzugsweise unter Druck stehenden, Gemischen von gasförmigen oder verdampften Kohlenwasserstoffeh mit zur vollständigen Verbrennung unzureichenden Mengen Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasen oder sauerstoffabgebenden Stoffen, wobei man den Sauerstoffgehalt -der Gemische größer, vorteilhaft wesentlich größer, bemißt, als jeweils zur Bildung explosionsfähiger Gemische erforderlich ist, die einzelnen Explosionen so rasch wie möglich aufeinander folgen läßt und sofort nach jeder Explosion den entstandenen Ruß nur durch rasches Expandierenlassen der unter Druck stehenden Reaktionsgase aus dem Reaktionsgefäß entfernt und anschließend von den Reaktionsgasen abtrennt.
• Bei der praktischen Durchführung dieses Verfahrens ist es von wesentlichem Vorteil, daß die Speisung des Explosionsgefäßes vermittels eines vorgeschalteten Windkessels bewirkt wird, um unerwünschte Druckschwankungen im System zu vermeiden. Besonders bei der Verarbeitung von Gasgemischen ist die Zwischenschaltung eines M'indkessels auch insofern von Vorteil, als hierdurch nicht nur der Reaktionsdruck, sondern auch die Zusammensetzung des zur Explosion zu bringenden Gasgemisches während des ganzen Vorgangs praktisch konstant gehalten werden kann. Die Speisung aus dem Windkessel in das Explosionsgefäß wird durch Einlaßorgane bewirkt, während dieZündung imExplosionsgefäß selbst durch an sich bekannte Zündvorrichtungen eingeleitet wird.
• Es hat sich nun gezeigt, daß schon kurze Zeit nach der Inbetriebnahme einer solchen Vorrichtung, auch wenn für intensive Kühlung Sorge getragen wurde, Selbstentzündungen beim Einlassen der Gase in da: Explosionsgefäß eintreten können. Diese Selbstzündungen scheinen durch den katalytischen Einfluß des zurückgebliebenen Rußes eingeleitet zu werden. fedenfalls wird hierdurch die Inbetriebnahme einer Zündvorrichtung schon kurze Zeit nach Beginn der Reaktion nicht mehr erforderlich. Es hat sich aber weiterhin gezeigt, daß gerade hierdurch die Selbstent-

  zündung der Gase ini 1.Zeaktionsgefäll so früh

  eintritt. daß die 1#`xplosion in den Windkessel.

  und gegebenenfalls noch weiter zurückschlägt

  und auf diese Weise verheerende Explosionen

  oder zum niin(lesten doch eiiipfindliche Be-

  triebsstörungen hervorgerufen werden k@intien.

  Iss wurde- aber auch gefunden, daß sich,

  dieser Übelstand in höchst einfacher und ztt-

  verläs:iger Weise dadurch belieben läßt, dal:l

  die ieweili-e Einlaßzeit für die Ausgangs='

  Stoffe in das Reaktionsgefäß unten Laib

  o.5 Sekunden, vorteilhaft in der Größenord-

  nung von o.oi Sekunden, bemessen wird.

  ha, in den Brennstottbehälter einströmende

  Gemisch braucht eine gewisse Einlaufzeit, um

  zti explodieren. Es ist nun eriindungsgeinäß

  wesentlich, dall die Einfüllung abgeschlossen

  sein muß, bevor <las eingeströmte Gemisch

  zur Explosion kommt. Erstes Erfordernis ist

  es dabei, noch vor der Ausbreitung von Ex-

  plosionen ini Explosionsraum die Einfüllung,

  d.li. das Eitilaß#:entil, geschlossen zu hallen.

  I?s kommt weniger darauf an. wieviel Ex-

  plosionen in der Minute erfolgen, als daß die

  Einlaufzeit möglichst kurz gewählt wird. wo-

  hei es nicht erforderlich ist, daß die Explosion

  sofort nach der Füllung erfolgen nittfl.

  Scheinbar wirkt der ini Reaktionsgefäß

  auch nach dem Alllassen verbleibende Ruß

  hatalvtiscli auf die Explosion. Man muß

  damit rechnen, daß die Selbstentzündung des

  ein:tröinenderi Gemisches von jedem Punkt

  des Reaktionsgefälles ausgehen kann. Die

  Explosionsgeschwindigkeit.ist in allen Fällen

  sehr groß. Dabei kann die Hinlaßzeit so klein

  g iililt werden, daß der Zündverzug unbe-

  ewi

  dingt größer wäre, während die Einstrii-

  mungsgeschwindigkeit so groll wie niccglich

  gehalten werden inuß, damit sie stets griilaer

  ist als die Explosionsgeschwindigkeit.

  Bei den üblichen Einlallorganen wird im

  Laufe der Füllzeit der Einlaßquerschnitt zu-

  erst erweitert und dann wieder verengt. 1a

  tritt also, schon durch die wechselnde Größe

  des Einlaßquerschnittes bedingt, eine Unregel-

  mäßigkeit in der Füllgeschwindigkeit ein.

  Wenn man nun noch berücksichtigt, darl finit

  steigender Füllung im Reaktionsgefäll auch

  der Druck ansteigt, so tritt eine Verminderung

  der Einlaßgeschwindigkeit sogar bei konstant

  gehaltenem Einlaßquersclniitt auf, wenn. wie

  es in der Praxi. der Fall ist. der Vordruck

  konstant ist. Bei den üblichen I?irllallorganeti

  wirkt nun gegen Ende der Füllzeit die Ver-

  ringerung des Einlaßduersclinittes und die

  Erhöhung des Innendruckes gemeinsam gegen

  die Gleicliniiilliglceit der Füllgeschwindigkeit:

  es tritt eitle derart geringe Einlal.lgescliwin-

  digkeit au-f, daß die Finlallzeit aul@erorc.lcnt-

  lichverlängert werden inull. Ertindungsgeni:il.l

  wird dieser :Nachteil dadurch l@eh@@llen, dall

  der EinlaßquerscImitt gegen Ende c1ei- 1, iill-

  zeit ininier gröl.ier wird und (las Einlal.lorgan

  plötzlich geschlossert wird. hei der @-er@@e»-

  #dung eines Windkessel, ist die %\-alirsclieili-

  lichkeit eines Explosionsrückschlages natiir-

  lich größer. Der Windkessul ist aber prak-

  ti#,ch immer erforderlich, tim ein "leicliiiIei

  bendes -

  und dahei eine

  --Mischungsverhältnis gleichbleibende Qualität des I@ttl@rs zu er-

  zielen.

  Es war durchaus überraschend, daß unter

  den erfindungsgemäßen 13edirigungc°ii ein

  Zurückschlagen der @xlilcisi@>n auch dann

  sicher vermieden werden kann, weim (leni

  Explosionsgefäß ein @@'indlcessel vorgeschaltet

  ist. Für die praktische Durchführung ist es

  dabei von Vorteil, daß der Einlala <leg Aus-

  gangsstoffe in das @xplosionsgefäl.l finit iliüg-

  lichst konstanter Füllgeschwindigkeit (Iui-cii-

  geführt wird.

  Das EinlaL)organ kann dabei so gct:itigt

  werden, daß es bei der jeweiligen @'er@leine-

  rung des Druckabfalles wahrend der 1# üll-

  periode einen größereninlaßquerschnitt frei

  gibt als beim Bestehen des "i-öl)eren Druck-

  abfalles, wie er zu Beginn der i)itnungs-

  periode bestand. Auf diese Weise kann man

  eine möglichst konstante Einströniungsge-

  schwindigkeit erhalten. Ain Schluß (je,- Ein-

  laP)periode ist es vorteilhaft, <las @chliel.leii

  der Eiiilaliot;gane schlagartig erfolgen zu las-

  sen, wobei in geschlossenem 7_itstand ein voll-

  kommen dichter Abschluß gewährleistet sehr

  still.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i Verfahren zur Herstellung von hoch- wertigem Ruß aus durch "Zündung zur Ex- plosion zu bringenden. vorzugsweise unter Druck stehenden Gemischen von gasförmigen oder verdampften 1lohlen- wasserstoften mit zur vollständigen Ver- brennung unzureichenden Mengen Sauer- steif oder sauerstoffhaltigen (lasen oder sauerstoftabgebenden Stoiten nach Patent t;(; i ig, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Einlafzeit für die Ausgangs- stoffe unterhalb von o,@ Sekunden. vor- teilhaft in der Gr nßenordnung voll 0.01 Sekunden, liegt. 2. Verfahren nach Anspruch i. dadtircli gekennzeichnet, daß das Einlassen in das Kealctionsgefüf.l mit ni;igliclist konstanter Füllgeschwindigkeit erfolgt.