DE957968C - Verfahren zur Herstellung von Russ. - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Russ.

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DE957968C DE1952C0005795 DEC0005795D DE957968C DE 957968 C DE957968 C DE 957968C DE 1952C0005795 DE1952C0005795 DE 1952C0005795 DE C0005795 D DEC0005795 D DE C0005795D DE 957968 C DE957968 C DE 957968C
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Jr George D Halsey
George B Kistiakowsky
Herbert T Knight
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Godfrey L Cabot Inc
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    • 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

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

Description

Ruß wird gegenwärtig aus kohlenwasserstoffhaltigen Rohstoffen nach zwei Verfahren gewonnen, und zwar durch teilweise Verbrennung oder durch thermische Spaltung.
Bei den sogenannten Channel- und Furnace-Verfahren, die zu der erstgenannten Verfahrensgruppe gehören, wird der als Ausgangsmaterial verwendete Kohlenwasserstoff teilweise mit Luft verbrannt. Die bei der Verbrennung erzeugte Wärme dient dazu, um den Rest· des Kohlenwasserstoffes zu Ruß und Wasserstoff zu zersetzen. Wärmeerzeugung und Zersetzung des Kohlenwasserstoffes geschehen gleichzeitig in Flammen geeigneter Abmessungen.
Die thermische Spaltung wird unter Ausschluß von Luft oder oxydierenden Gasen durchgeführt.
Der Rußofen wird zuerst (gewöhnlich durch voll-
ständige Verbrennung von Luft-Kohlenwasserstoff-Gemischen) auf die Reaktionstemperatur von 870 bis 1540° vorgeheizt, dann wird die Vorheizflamme abgestellt und der Ausgangskohlenwasserstoff in den Ofen geleitet und thermisch zu Ruß und Wasserstoff zersetzt. Die thermische Zersetzung von Paraffin-Kohlenwasserstoffen ist endotherm (Wärmeaufnahme), so daß der Ofen zeitweise wieder auf Reaktionstemperatur aufgeheizt werden muß.
Die Zersetzung einiger anderer Kohlenwasserstoffe, wie Acetylen, ist exotherm, so daß bei der Herstellung von Ruß durch Spaltung von Acetylen keine Wärmezufuhr von außen notwendig ist.
Die sogenannten Explosionsverfahren zur Herstel-. lung von Ruß ähneln den vorgenannten Verfahren insofern, als sie von dem exothermen Charakter und
der Entflammbarkeit des Ausgangsmaterials abhängig sind. Bei diesen Verfahren werden die Ausgangsgase aber nicht fortlaufend aus einem Brenner in den Reaktionsraum eingeführt, sondern der Reaktionsraum wird unter Druck mit einem Gemisch der Ausgangsgase gefüllt, das dann durch einen Funken oder eine Flamme entzündet wird. Diese Explosionsverfahren arbeiten also absatzweise, haben bisher aber keine wirtschaftliche Bedeutung erlangt.
Bei den bekannten Verfahren ist die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Reaktion verhältnismäßig gering, da' sie notwendigerweise weit unter der Schallgeschwindigkeit (ungefähr 300 m/sec) und gewöhnlich nicht über wenigen Metern je Sekunde liegt, (Hinsichtlich der Fortpflanzungsgeschwindigkeiten einer Flamme wird auf das Buch »Explosion and Combustion Processes« von Jost und Craft, McGraw-Hill, New York, [1946], S. 64 ff., verwiesen.) Zum Beispiel beträgt die normale Verbrennungsgeschwindigkeit eines stöchiometrischen Gemischs von Acetylen und Luft (40% C2H2, 60% O2) nur 1,5 m/sec. Man hat längst erkannt, daß die Eigenschaften von Ruß um so besser werden, je kürzer die Umsetzungszeit ist, d. h., die feinsten und schwärzesten Rußarten sind solche, die schnell gebildet und rasch aus der Reaktionszone entfernt werden. Solange die Reaktion anhält, wachsen die gebildeten Kohlenstofflceime durch Anlagerung von neuem Kohlenstoff, bis sich gewinnbare Teilchen gebildet haben. Da die Rußherstellung mit dem Teilchenwachstum verbunden ist, hängt die endgültige Teilchengröße von der Länge der Zeit ab, in der das Teilchen weiteren Kohlenstoff anlagern kann. Die vollständig gebildeten Rußteilchen sollen möglichst schnell aus der Reaktionszone entfernt werden, damit sie nicht graphitiert werden und sich ihre Eigenschaften nicht verschlechtern.
Es sind schon viele erfolglose Versuche gemacht worden, um die Wachstumsgeschwindigkeit und -zeit der Rußteilchen zu vermindern. Durch eine Erhöhung der Gasgeschwindigkeit im Reaktionsgefäß wird z. B. zwar das Teilchen wachstum herabgesetzt, der gebildete Ruß enthält aber noch bedeutende Mengen extrahierbarer Bestandteile, d. h., das Ausgangsmaterial ist nur unvollständig zu Ruß umgesetzt worden. Es können auch die Ausgangsgase in der Reaktionszone verdünnt werden, indem das Verhältnis zwischen Luft und Ausgangsgas vergrößert wird; dann werden wohl kleinere Rußteilchen gewonnen, gleichzeitig verbrennt aber eine übermäßige Menge des Ausgangsmaterials, und die Ausbeute sinkt stark ab.
Gemäß der Erfindung wird nun Ruß von stark abweichenden und besseren Eigenschaften dadurch hergestellt, daß durch einen Kohlenwasserstoff oder ein Kohlenwasserstoffgemisch im gasförmigen, dampfförmigen oder dispergierten flüssigen Zustand eine Detonationsdruckwelle geleitet wird, womit ausgedrückt werden soll, daß das Ausgangsmaterial ein gasförmiges Medium enthalten muß, das einen Kohlenwasserstoff in einer dieser Formen enthält. Diese Detonationsdruckwellen wandern mit Geschwindigkeiten, die weit über der Schallgeschwindigkeit liegen, und ergeben so Reaktionszeiten, die nur etwa 1Z100 der bisher bei der Rußherstellung angewendeten Reaktionszeiten sind.
Bei den bekannten Verbrennungs- und thermischen Verfahren (einschließlich des Explosionsverfahrens) erfolgt eine rasche Verbrennung, und die Reaktionsprodukte entweichen schneller aus der Reaktionszone, als die reagierenden Stoffe in sie eintreten. Die Flammenfront wandert relativ zu den unverbrannten Gasen mit Geschwindigkeiten, die weit geringer als die Schallgeschwindigkeit sind. Auf diese Weise baut sich der Druck verhältnismäßig langsam und gleichförmig auf, und es entsteht kein nennenswerter Druckimpuls.
Eine Detonationsdruckwelle wandert dagegen schneller fort (bis 4000 m/sec), als die Reaktionsprodukte aus der Reaktionszone entweichen können. Unter diesen Bedingungen folgt die Flammenfront der Druckwelle nach, so daß die Reaktion durch die Detonationsdruckwelle und nicht durch die Flammenfront veranlaßt wird. Die Front der Detonationsdruckwelle hoher Geschwindigkeit kann eine 5ofache Vergrößerung des Druckes und Temperaturen über 33000 bewirken. Derartig hohe Geschwindigkeiten und Drücke sind bei den Explosionen der mit rascher Verbrennung arbeitenden Verfahren niemals festgestellt bzw. erreicht worden.
Der Verlauf der Rußbildung bei dem Detonationsverfahren gemäß der Erfindung unterscheidet sich also von den bekannten Verfahren sehr erheblich. Die Zersetzungsfeaktionen, die bei den bekannten Verfahren durch Wärmeübertragung erfolgen, treten bei dem Verfahren gemäß der Erfindung nicht auf. Die Reaktionstemperatur wird praktisch augenblicklich durch die Detonationsdruckwelle infolge adiabatischer Kompression des Ausgangsmaterials erreicht.
Die Erscheinungen, die .beim Auslösen und Wandern von Detonationsdruckwellen auftreten, sind äußerst verwickelt und hoch nicht vollständig geklärt. Bei Durchgang einer Detonationsdruckwelle mit Geschwindigkeiten zwischen 800 und 2500 m/sec durch einen geeigneten Ausgangskohlenwasserstoff wird jedenfalls Ruß in der kurzen Verweilzeit in der Reaktionszone in der Größenordnung von 10 Mikrosekunden (millionstel Sekunden) erzeugt gegenüber etwa dem tausendfachen Wert und mehr bei den bekannten Verfahren. Somit wird die Bedingung einer kurzen Reaktionszeit durch das Verfahren gemäß der Erfindung erfüllt.
Das Verfahren wird wie folgt durchgeführt. In den einen Teil einer langgestreckten Reaktionskammer wird eine Menge des als Ausgangsmaterial dienenden Kohlenwasserstoffs in Form eines Gases, Dampfes oder einer dispergierten Flüssigkeit eingebracht. Der Kohlenwasserstoff muß genügend unstabil sein,, um eine Detonationsdruckwelle fortzuleiten. In den anderen Teil der Reaktionskammer wird eine zur Detonation geeignete Beschickung eingebracht, die vorzugsweise von dem Ausgangsmaterial durch eine zerstörbare Membran oder durch eine schmale Zone eines inerten Gases getrennt ist. Wie die Trennung erfolgt, ist nicht wesentlich, das Ausgangsmaterial und das zur Detonation zu bringende Material dürfen sich nur vor der Entladung nicht in merklichen Mengen vermischen.
Nachdem die Reaktionskammer gefüllt ist, wird die Detonation, beispielsweise durch einen elektrischen Funken, ausgelöst, die erzeugte Detonationsdruckwelle durchläuft die ganze Länge der Reaktionskammer, geht durch das zur Rußerzeugung dienende Ausgangsgas hindurch und scheidet aus ihm Ruß aus. Nach Beendigung der Reaktion werden Ruß und Verbrennungsprodukte aus der Reaktionskammer entfernt.
ίο Zur Erzeugung von Detonationsdruckwellen eignen sich z. B. Gasgemische, z. B. stöchiometrische Gemische von Sauerstoff und Wasserstoff, Sauerstoff und Acetylen oder Sauerstoff und Kohlenmonoxyd. An Stelle von Sauerstoff kann auch Luft benutzt werden.
Kohlenstofffreie wie auch kohlenstoffhaltige Stoffe können mit der gleichen Wirkung benutzt werden, da in keinem Fall Ruß aus der Detonationsbeschickung erhalten wird. Das Volumen der Detonationsbeschickung macht nur einen kleinen Prozentsatz des Volumens des in Ruß umzuwandelnden Ausgangsgases aus. Es muß nur eine ausreichende Menge des Detonationsgemisches vorhanden sein, um eine Detonationsdruckwelle genügender Stärke und Geschwindigkeit zu erzeugen, die sich durch das Ausgangsgas fortpflanzen kann.
Einer der besten Stoffe für die Erzeugung von Detonationsdruckwellen ist Acetylen wegen seiner großen Instabilität. Acetylen kann allein oder vermischt mit Sauerstoff und/oder anderen Kohlenwasserstoffen be-
nutzt werden. Äthylen-Sauerstoff- und Butan-Sauerstoff-Gemische eignen sich ebenso wie Gemische von Methan, Acetylen und Sauerstoff oder verdampften oder fein dispergierten flüssigen Kohlenwasserstoffen und Sauerstoff oder Luft.
Ein Ausgangsmaterial für die Erzeugung von Ruß gemäß der Erfindung soll drei wesentliche Merkmale aufweisen: Erstens muß es ein gasförmiges Medium sein, das einen Kohlenwasserstoff enthält, zweitens muß es sich unter der Einwirkung der Detonationsdruckwelle unter Abgabe von Energie zersetzen, drittens muß es ein Atomverhältnis von Sauerstoff zu Kohlenstoff haben, das kleiner als 1 ist, da, wenn das Verhältnis größer als 1 ist, nicht Ruß, sondern Kohlenmonoxyd gebildet wird.
Zu zweitens ist zu bemerken, daß das Ausgangsmaterial derart beschaffen sein muß, daß es der Druckwelle zunehmend Energie puffer- oder stoßartig zuführen kann, wenn die Druckwelle hindurchgeht, so daß Absorptionsverluste vermieden werden, die sonst eine Dispersion oder Abschwächung oder gar Auslöschung der Druckwelle bewirken könnten. Mit anderen Worten, das gasförmige Medium muß bei den Temperaturen und/oder Drücken, die durch die Druckwelle erzeugt werden, thermodynamisch unstabil sein.
Das Verfahren gemäß der Erfindung sei nachstehend an einer bevorzugten Ausführungsform unter Verwendung einer zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Vorrichtung und an Hand der Zeichnungen beispielsweise näher beschrieben.
Fig. ι ist eine Seitenansicht einer Reaktionskammer; Fig. 2 'ist eine schematische Ansicht einer anderen Art von Reaktionskammer mit selbsttätigen Regeleinrichtungen ;
Fig. 3 gibt eine oszillographische Aufzeichnung wieder.
Die in Fig. 1 dargestellte Reaktionskammer hat die Form eines langgestreckten Rohres, das aus zwei Rohrabschnitten 10 und 12 von zweckmäßig gleicher lichter Weite besteht, die durch die Flansche 14 und 16 verbunden sind, so daß eine einzige Reaktionskammer entsteht. Die Reaktionskammer kann in waagerechter oder in senkrechter Lage betrieben werden. In Rohrabschnitt 10 sind in Abständen piezoelektrische Kristalle 18 eingesetzt, die an einen Oszillographen angeschlossen sind.
An dem einen Ende der Reaktionskammer ist ein Deckel 22 und am anderen Ende ein Deckel 24 befestigt. Im Deckel 24 ist die Zündkerze 26 eingesetzt.
Zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung werden die Rohrabschnitte 10 und 12 an den Flanschen 14 und 16 unter Zwischenschaltung einer zerstörbaren Membran, beispielsweise aus Cellophan, zusammengeschraubt. Die Detonationsbeschickung, beispielsweise ein stöchiometrisches Gemisch von Acetylen und Sauerstoff, wird in den Rohrabschnitt 12 durch Rohr 28 eingeführt, das verschlossen wird, wenn der Füllvorgang beendet ist. Der Ausgangskohlenwasserstoff wird in den Rohrabschnitt 10 durch Rohr 30 eingefüllt, das ebenfalls verschlossen wird, wenn der Füllvorgang beendet ist. Die Zündkerze 26 wird dann erregt und das Detonationsgemisch zur Reaktion gebracht, um eine Detonationsdruckwelle durch die Reaktionskammer zu schicken.
Die Druckwelle zerstört die Membran, und ihr Fortschreiten wird durch die piezoelektrischen Meßstellen im Oszillogramm in Form von Ausschlägen 32 (s. Fig. 3) registriert. Die Geschwindigkeit der Detonationsdruckwelle kann leicht aus dem Zeitintervall zwischen den Ausschlägen und dem Abstand der piezoelektrischen Meßstellen berechnet werden. ioo
In dem in Fig. 3 dargestellten Oszillogramm bedeutet jede waagerechte Reihe ein Zeitintervall von 25 Mikrosekunden, unterteilt in Abschnitte von je 5 Mikrosekunden. Folgt man der Aufzeichnung von links oben nach rechts abwärts, so ergibt sich ein Zeit-Intervall zwischen dem ersten und zweiten Ausschlag von 95 Mikrosekunden, zwischen dem zweiten und dritten Ausschlag von 45 Mikrosekunden. Sind die ersten beiden piezoelektrischen Meßstellen 20 cm und die anderen 10 cm voneinander entfernt, so beträgt die no Geschwindigkeit der Detonationsdruckwelle zuerst 2105 m/sec und dann 2222 m/sec.
Nach der Detonation können die Verbrennungsgase entweder durch das Rohr 28 und das Rohr 30 für eine etwa erwünschte Analyse abgezogen werden, und der Ruß kann aus der Reaktionskammer gewonnen werden, indem der Deckel 22 entfernt wird.
In Fig. 2 ist eine zum kontinuierlichen Betrieb geeignete Reaktionskammer dargestellt. Eine Anlage zur Rußerzeugung besteht gewöhnlich aus einer Mehrzahl solcher Reaktionsgefäße, die aufeinanderfolgend entzündet werden.
Ein Reaktionsgefäß 40 ist an einem Ende mit einem Deckel 42 ausgerüstet, in dem wiederum eine Zündkerze 43 eingesetzt ist. Am anderen Ende mündet die Reaktionskammer 40 in das Rohr 44, das über ein
Ventil 46 und Leitung 48 in einen Rußabscheider 50 mündet.
Zur Zufuhr der Detonationsbeschickung, eines zur Bildung einer Schranke dienenden inerten Gases und des Ausgangsgases sind Rohre 52, 54 und 56 vorgesehen mit Ventilen 62, 64 und 66 und Betätigungsvorrichtungen 72, 74 und 76, die ebenso wie die Betätigungsvorrichtung 80 von der Steuereinrichtung 78 zentral gesteuert werden, so daß die Ventile in bestimmter Folge geöffnet und geschlossen werden.
Die Reaktionskammer 40 kann mit piezoelektrischen Mcßstellen 82 ausgerüstet sein, die an einen Oszillographen 84 angeschlossen sind. Ein solches Meßsystem ist jedoch bei dieser Ausführungsform nicht wesentlich.
Im Betrieb werden bei geschlossenem Ventil 46 die Ventile 62, 64 und 66 zur Zufuhr der verschiedenen Gase geöffnet. Wenn das Reaktionsgefäß 40 voll beschickt ist, befinden sich in ihm drei Gaszonen; die kleinste Zone erfüllt das inerte Gas, das nur dazu dient, ein Vermischen der Detonationsbeschickung und des Ausgangsgases zu verhindern.
Nach Beendigung der Beschickung werden die Gas-. einlaßventile geschlossen und wird gezündet. Unmittelbar danach wird das Ventil 46 geöffnet, so daß die Verbrennungsgase und der Ruß aus dem Reaktionsgefäß in den Rußabscheider 50 gelangen können. Der Ruß kann beispielsweise unter Vakuum aus der Reaktionskammer abgesaugt werden. Die Reaktionskammer 40 kann während der Reaktion unter erhöhtem atmosphärischem oder vermindertem Druck stehen, da der Druck in der Reaktionskammer das Verfahren gemäß der Erfindung nicht beeinflußt, im
Gegensatz zu den bekannten Explosionsverfahren, bei denen immer unter Druck gearbeitet wird. Es wurden Versuche mit Drücken bis herunter zu 330 mm Hg als auch mit Überdruck mit Erfolg durchgeführt. Während der Druck im Reaktionsgefäß keinen Einfluß auf den Reäktionsablauf hat, beeinflußt er in gewisser Weise die Beschaffenheit des erzeugten Rußes.
Die Schranke aus inertem Gas stört die Fortpflanzung der Detonationsdruckwelle nicht.
Für die Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist es wesentlich, daß der Ausgangskohlenwasserstoff so zusammengesetzt ist, daß er eine Detonationsdruckwelle zu unterhalten vermag. Der Zündoder Entflammungspunkt eines Kohlenwasserstoffes beeinflussen das Verfahren gemäß der Erfindung nicht, solange nur der Kohlenwasserstoff oder das Kohlenwasserstoffgemisch thermodynamisch unstabil ist. So unterhält z. B. ioo°/0iges Acetylen eine Detonationsdruckwelle und liefert hohe Ausbeuten an hervorragend beschaffenem Ruß.
Stabilere Kohlenwasserstoffe unterhalten gewöhnlich, für sich die Detonationsdruckwellen nicht, wenn nicht ihre Instabilität durch Zusatz von etwas sauerstoffhaltigem Gas vergrößert wird. In diesem Fall muß jedoch dafür Sorge getragen werden, daß nicht zuviel Sauerstoff zugesetzt wird, da Gemische, in denen das Verhältnis der Sauerstoffatome zu den Kohlenstoffatomen gleich 1 oder größer ist, überhaupt keinen Kohlenstoff liefern.
In den folgenden Beispielen sind die Vorteile des Verfahrens gemäß der Erfindung näher erläutert. Bei jedem Versuch wurde eine Detonationsbeschickung aus einem Gemisch von 50 Volumprozent Sauerstoff und 50 Volumprozent Acetylen angewendet.
Beispiel 1
Zusammensetzung des Ausgangsgases in °/„ O2 CH4 C2H2 C2H1 C4H10 N2 C6H6 Mittlere
Wellen
Enddruck Schwarzgrad Ruß
Versuch 100,0 geschwindigkeit mm. Hg Ausbeute
10,0 90,0 m/sec 79.0
KN 15.0 85.0 1470 934 70,5 64
KC 20,0 5"3 27.0 2140 71,5 76
KD 30,0 40 30 2164 82,5 65
JE 55.O 45.0 1230 bis 2200 34
JV 14,2 42,9 42,9 1540 95.0
JW 12,0 88,0 850 94.0 19
JY 6,0 44.0 50,0 800 7L5 16
2 3.1 23.2 73.7 IIOO 330 68,8 74
3 60,0 40 1200 960 74.2 62
4 1250 910 77.8 41
5 IIOO 570 28
Schwarzgrad bedeutet die Intensität der Schwärze, wie sie mit dem Cabot-Nigrometer bestimmt wird. Je niedriger der Wert, um so schwärzer ist der Ruß.
Rußproben von KN und KC des Beispiels 1 wurden in einem synthetischen Tieftemperatur-Kautschuk aus Butadien-Styrol-Mischpolymerisat (GR-S) eingearbeitet und mit sonst gleichen Kautschukmischungen verglichen, die »Medium-Processing-Channel (MPC) «- Ruß bzw. Shawinigan-Acetylenruß und »High-Abrasion-Furnace (HAF) «-Ruß enthielten. Im Beispiel 2 sind die Werte für die Schwarzgrade und die Größe der Oberfläche (bestimmt nach der Na~Adsorptionsmethode) der verschiedenen Rußarten neben den Kautschukprüfdaten angegeben.
Beispiel 2
Zusammensetzung des Kautschuks
Teile
Kautschuk aus Butadien-Styrol-
Mischpolymerisat »GR-S« (X-478)
Ruß
Zinkoxyd
Schwefel
Stearinsäure
Alterungsschutzmittel (BLE)
Weichmacher (Para-Flux)
(Circosol 2XH)
Beschleuniger (Santocure)
(bei Detonationsruß) .. (bei MPC-, Shawinigan- und HAF-Ruß)
100,0 50,0 3.0 1.75 1.5 1,0 5.0 3.0
In allen Fällen wurde 60 Minuten bei 1430 vulkanisiert.
Mechanische Prüfung der vulkanisierten Kautschukrhischungen:
"Pn R KN 400 Vo- Zugfestigkeit 0/
/0
Shore
JCvUIj KC Modul ' kg/cm2 Dehnung A/2 -Härte
MPC
Shawinigan 13IO 205,8 640 71
30 HAF 1250 191,1 600 75
1140 167,3 700 63
1580 115,5 410 68
2530 203.7 430 65
KN Schwarzgrad Oberflächen Elektrischer Wider
Ruß KC größe stand im Kau
MPC 80 m2/g tschuk (Mß/cm)
Shawinigan 70 125 0,00017
HAF 84 249 0,00011
93 120 199,00
90 64 0,00044
90 0,087
Die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung erzeugten Rußarten haben neben anderen wichtigen Merkmalen einen besonders niedrigen elektrischen t5 Widerstand und sehr gute » Smoothout «r-Eigenschaften, die gleich oder besser als die von Shawinigan-Rußarten sind.
Durch das Verfahren gemäß der Erfindung werden also hervorragende Rußarten erhalten. Handelsüblicher Acetylenruß, der nach dem Shawinigan-Ver- so fahren durch Spaltung von Acetylen in einer erhitzten Retorte erhalten wird, ist verhältnismäßig grob, und seine Farbe geht ins Graue. Demgegenüber ist der nach dem Verfahren gemäß der Erfindung aus Acetylen hergestellte Ruß äußerst fein und tief schwarz.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:
1. Verfahren zur Herstellung von Ruß, dadurch gekennzeichnet, daß in einem abgeschlossenen Reaktionsraum eine Detonationsdruckwelle durch ein gasförmiges, kohlenwasserstoffhaltiges Medium, das unter Energieabgabe zersetzlich ist und in dem, sofern es Sauerstoff enthält, das Verhältnis von O: C kleiner als 1 ist, mit Überschallgeschwindigkeit geleitet und der gebildete Ruß abgetrennt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zur Detonation geeignete Beschickung in einen Teil, das gasförmige, kohlenwasserstoffhaltige Medium in den anderen Teil einer langgestreckten Reaktionskammer eingeführt und die Detonationsbeschickung gezündet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Medium in die Reaktionskammer mit einem Druck kleiner als Atmosphärendruck eingeschlossen· wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des gasförmigen Mediums wesentlich größer ist als das der Detonationsbeschickung.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Detonationsbeschickung von dem gasförmigen Medium durch ein inertes Gas getrennt ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Medium ein normalerweise gasförmiger Kohlenwasserstoff, ein Kohlenwasserstoff in Form einer verdampften Flüssigkeit oder ein flüssiger dispergierter Kohlenwasserstoff ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
DE1952C0005795 1951-05-09 1952-05-08 Verfahren zur Herstellung von Russ. Expired DE957968C (de)

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