FI58152C

FI58152C - OVER ANCHORING FOR FRAMING PROCESSING AV SOT AV FLYTANDE KOLVAETEN

Info

Publication number: FI58152C
Application number: FI3473/73A
Authority: FI
Inventors: Arthur E Fross
Original assignee: Gelan Ets
Priority date: 1972-11-10
Filing date: 1973-11-09
Publication date: 1980-12-10
Also published as: IN138937B; YU39459B; SE403489B; PL91168B1; HK65780A; AT334479B; GB1451481A; BR7308748D0; NL7315276A; TR18119A; DK149865B; YU79081A; ATA912873A; FI58152B; AR203466A1; JPS4999988A; FR2206364A1; AU6226873A; IT1001692B; FR2206364B1

Description

RSF^l M ««wmwtuijulmiiu cS1co ASba w 1v utlAgcninosskkift 0 ° 1 D 4 c 4ft Patentti orönnetty 10 12 1000 ' Patent aeddelat ^ (51) K».!k?/1nt.a.3 c 09 o 1/50 SUOMI—FINLAND pi) νμ««ιι^-μ««λ«ι«ι 31+73/73 (22) HikemlipiJvt — An*öknlr*g»d«g 09.11.73 (23) AlkupUvI — GUtlghttadif 09.11.73 (41) Tullut luikituksi — Bltvit offumllg 11.05-74RSF ^ l M «« wmwtuijulmiiu cS1co ASba w 1v utlAgcninosskkift 0 ° 1 D 4 c 4ft Patent granted 10 12 1000 'Patent aeddelat ^ (51) K ».! K? /1nt.a.3 c 09 o 1/50 ENGLISH —FINLAND pi) νμ «« ιι ^ -μ «« λ «ι« ι 31 + 73/73 (22) HikemlipiJvt - An * öknlr * g »d« g 09.11.73 (23) AlkupUvI - GUtlghttadif 09.11.73 ( 41) Became Stuck - Bltvit offumllg 11.05-74

MntU· J. Γ*Ι·ΜτΙΙ»ΙΙΜι· (4A I. p.m._MntU · J. Γ * Ι · ΜτΙΙ »ΙΙΜι · (4A I. p.m._

Patent- OCh r«gi»t*rttyrelu*n ' Antökan utkgd och utUkrlfUn publk«r»d 29.0Ö.Ö0 ~ (32)(33)(31) Pyrlutty etuolkeu*—Bogird priorkoc 10.11.72 31.08.73 Sveitsi-Schweiz(CH) 16415/72 12537/73 (71) Etablissement Gelan, Postfach 34 692, FL-9490 Vaduz, Liechtenstein(LI) (72) Arthur E. Fross, Basel, Sveitsi-Schweiz(CH) (74) Berggren Oy Ab (54) Menetelmä ja laite noen valmistamiseksi nestemäisistä hiilivedyistä -Förfarande och anordning for framställning av sot av flytande kolvatenPatent- OCh r «gi» t * rttyrelu * n 'Antökan utkgd och utUkrlfUn publk «r» d 29.0Ö.Ö0 ~ (32) (33) (31) Pyrlutty etuolkeu * —Bogird priorkoc 10.11.72 31.08.73 Swiss Schweiz (CH) 16415/72 12537/73 (71) Etablissement Gelan, Postfach 34 692, FL-9490 Vaduz, Liechtenstein (LI) (72) Arthur E. Fross, Basel, Switzerland-Schweiz (CH) (74) Berggren Oy Ab (54) Method and apparatus for the preparation of soot from liquid hydrocarbons -Förfarande och anordning for framställning av sot av flytande kolvaten

Esillä oleva keksintö koskee menetelmää noen valmistamiseksi nestemäisistä hiilivedyistä, esim. kiinanpuuöljy, termisen hajoituk-sen avulla happea sisältävän kaasun, erityisesti ilman läsnäollessa hiilivetyjen palaessa epätäydellisesti polttokammiossa sekä menetelmän suorittamiseen käytettävää laitetta.The present invention relates to a process for the preparation of soot from liquid hydrocarbons, e.g. Chinese wood oil, by thermal decomposition in the presence of an oxygen-containing gas, in particular air with incomplete combustion of hydrocarbons in the combustion chamber, and to an apparatus for carrying out the process.

Tunnetaan noen valmistusmenetelmiä nestemäisistä ja kaasumai-~ sista hiilivedyistä. Kaikki tunnetut menetelmät ja laitteet noen valmistamiseksi tavallisesti nestemäisistä hiilivedyistä perustuvat hiilivetypitoisen aineen epätäydelliseen polttamiseen ilman avulla ~ lämpöeristetyssä tai eristämättömässä reaktorissa, jolloin osa hii livedyistä palaa ja loppuosa krakkautuu kehittyneen palamislämmön vaikutuksesta. Kaikissa tunnetuissa menetelmissä täytyy lisätä kuumennus- tai polttokaasua, esim. maakaasua, propaania, höyry-mäistä öljytislettä tai muuta senkaltaista sekä riittävä määrä vapaata happea sisältävää kaasua, tavallisesti ilmaa ja polttaa reaktorissa, jolloin tavallisesti nestemäinen noenvalmistuksen lähtöaine ruiskutetaan liekkiin tai palamistuotteisiin. Tavallisesti johdetaan nokiuuniin vähän enemmän ilmaa kuin lämmityskaa-sun täydelliseen polttamiseen tarvitaan, jolloin kuitenkin vain 2 58152 hyvin pieni osa nokiöljystä palaa mukana. Sitä paitsi osa noesta saadaan nokihilseenä, joka täytyy vielä erikseen jauhaa.Methods for preparing soot from liquid and gaseous hydrocarbons are known. All known methods and apparatus for producing carbon black, usually from liquid hydrocarbons, are based on the incomplete combustion of a hydrocarbonaceous substance in an air-insulated or non-insulated reactor, with some of the hydrocarbons burning and the remainder cracked by the heat of combustion. In all known processes, heating or combustion gas, e.g. natural gas, propane, vapor oil distillate or the like, and a sufficient amount of free oxygen-containing gas, usually air, and combustion must be added to the reactor, usually injecting liquid soot feedstock into flame or combustion products. Usually a little more air is introduced into the soot furnace than is required for the complete combustion of the heating gas, in which case, however, only 2,585,152 very small parts of the soot oil burn with it. Besides, some of the soot is obtained as carbon black, which still needs to be ground separately.

Kaikissa tunnetuissa menetelmissä käytetään hyvin korkeita, yli 1300°C:n lämpötiloja. Reaktiotilan ilmiöt, polttojärjestelmä ja noen laatuun vaikuttavat käyttöolosuhteet ovat vaikeasti hallittavia tekijöitä. Lisäksi täytyy syntyvä noki vielä äkkijäähdyttää yhtämittaisen vedensuihkutuksen avulla.All known methods use very high temperatures, above 1300 ° C. The phenomena of the reaction space, the combustion system and the operating conditions affecting the quality of the soot are factors that are difficult to control. In addition, the resulting soot still needs to be quenched by continuous water spray.

Tunnetuissa menetelmissä käytetyt laitteet käsittävät makaavia kokometallireaktoreita, joissa pyrolyysi suoritetaan metallisissa reaktioputkissa, joilla voi olla lämpöäjohtava, tulenkestävä vuoraus, tai ne käsittävät uunin sylinterin, jonka läpimitta on suurempi kuin sen pituus ja johon akselin suunnassa liittyy toinen sylinteri.The devices used in the known methods comprise recumbent all-metal reactors in which pyrolysis is carried out in metallic reaction tubes, which may have a thermally conductive, refractory lining, or they comprise a furnace cylinder having a diameter greater than its length and connected axially to another cylinder.

Tunnetuissa menetelmissä, joissa nokea valmistetaan kaasu- ~ maisista hiilivedyistä, tapahtuu kaasuseoksen reaktio suhteellisen pienissä säiliöissä, joiden tilavuus on korkeintaan 10 litraa ja joihin kaasuseos johdetaan syklisesti sisääntuloventtiilin kautta ja reaktion jälkeen reaktiotuotteet virtaavat poistoventtiilin kautta ulos säiliöstä. Kuitenkin on reaktion saanto kammion täyttöä kohti vain hyvin pieni, mikä tekee tämän menetelmän taloudellisesti epätyydyttäväksi. Lisäksi täytyi tunnetuissa menetelmissä käyttää lisänä nestemäisiä hiilivetyjä tai muita helposti syttyviä raaka-aineita.In known processes in which carbon black is produced from gaseous hydrocarbons, the reaction of the gas mixture takes place in relatively small tanks with a volume of up to 10 liters, to which the gas mixture is cyclically passed through the inlet valve and after the reaction the reaction products flow out of the tank. However, the reaction yield per chamber filling is only very low, which makes this method economically unsatisfactory. In addition, known methods had to use liquid hydrocarbons or other flammable raw materials in addition.

Tunnetaan edelleen Channel-menetelmäksi kutsuttu menetelmä, jossa luonnonkaasu palaa tuhansina pieninä liekkeinä kuumatilassa. Palamisen ylläpitämiseen tarvittava happi lisätään ilman muodossa.A method known as the Channel method, in which natural gas burns in the form of thousands of small flames in a hot space, is still known. The oxygen needed to maintain combustion is added in the form of air.

Liekit liikkuvat hitaasti edestakaisin teräskanavissa kun taas kiinteästi sijaitsevista teräslevyistä kaavitaan irti noki, joka putoaa kuljetuskoriin ja viedään nokihilseen erottimeen. Noki puhalletaan erottimen läpi, jolloin raskaammat osaset (hilse) eroaa. Epäedullista on se, että noen saanto tässä menetelmässä on hyvin vähäinen, ts. ei yli 5 % sisäänjohdetusta hiilimäärästä, ja siten ovat tällä menetelmällä valmistetut tuotteet, erityisesti kimrööki, hyvin kalliita.The flames move slowly back and forth in the steel channels while the soot is scraped off the fixed steel plates, which falls into the transport basket and is introduced into the carbon black separator. Soot is blown through the separator, whereby the heavier particles (dandruff) separate. The disadvantage is that the yield of soot in this process is very low, i.e. not more than 5% of the amount of carbon introduced, and thus the products produced by this process, in particular kimro, are very expensive.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä ja laite noen valmistusta varten, joilla ei ole tunnettujen menetelmien ja laitteiden varjopuolia vaan tekevät mahdolliseksi noen valmistuksen suurella saaliilla ja useammanlaisina nokityyppeinä samassa laitteessa.The object of the present invention is to provide a method and an apparatus for the production of soot which do not have the disadvantages of known methods and devices but enable the production of soot with a high yield and several types of soot in the same device.

3 58152 Tämä tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaan alussa kuvatuntyyp-pisellä menetelmällä, jossa nestemäiset hiilivedyt lämmitetään ennen niiden johtamista polttokammion reaktiovyöhykkeeseen, suihkutetaan paineenalaisina ennen polttokammiota virtaussuunnassa sijaitsevaan ja polttokammion poikkileikkaukselle jaettuun esikammiovyöhykkeeseen, sumutetaan ja kaasutetaan sekä sekoitetaan esikammiovyöhykkeeseen johdetun, kuumennetun kaasun kanssa, jonka jälkeen tällä tavoin esi-käsitellyt hiilivedyt ja kaasu jätettyään esikammiovyöhykkeen johdetaan polttokammion reaktiovyöhykkeeseen ja jaetaan yhdenmukaisesti polttokammion poikkileikkaukselle, josta polttokammiosta poistetaan syntyneet reaktiotuotteet, jotka jäähdytetään ja joista erotetaan noki. Menetelmän toteuttamiseen käytettävälle laitteelle on tunnusomaista, että pysty- tai vaaka-akselisen polttokammion kanteen on "" sovitettu useita polttokammion poikkileikkaukselle jaettuja esikam- mioita.58152 According to the invention, this object is solved by a method of the type described at the beginning, in which liquid hydrocarbons are heated before being introduced into the combustion chamber reaction zone, injected under pressure into a the hydrocarbons and gas pretreated in this way, after leaving the pre-chamber zone, are introduced into the reaction zone of the combustion chamber and uniformly divided into a cross-section of the combustion chamber from which the reaction products formed are removed from the combustion chamber, cooled and separated from soot. The device used to carry out the method is characterized in that a plurality of pre-chambers divided into a cross-section of the combustion chamber are arranged on the cover of the vertical or horizontal axis combustion chamber.

Menetelmää kuvataan esimerkin vuoksi piirrosten avulla.The method is described by way of example with reference to the drawings.

Niissä esittää:They present:

Kuvio 1 täydellisen noen valmistuslaitoksen toimintakaaviota, kuvio 2 kuvion 1 mukaisen laitoksen pääosien kaaviomaista esitystä, ja kuvio 3 polttokammion kannen leikkausta.Fig. 1 is a flow chart of a complete soot manufacturing plant, Fig. 2 is a schematic representation of the main parts of the plant of Fig. 1, and Fig. 3 is a sectional view of the combustion chamber lid.

Kuviossa 1 on öljyjohdot piirretty ehjin viivoin, ilmajohdot on esitetty pitkillä katkoviivoilla ja ohjauslinjat 17 lyhyillä katkoviivoilla, kun taas kaikkia lämpötilantuntoelimiä osoitetaan viitteellä 23, lämpötilan osoittimia viitteellä 35 ja sulkuventtiilejä viitteellä 12.In Figure 1, the oil lines are drawn in solid lines, the overhead lines are shown in long dashed lines and the control lines 17 in short dashed lines, while all temperature sensors are indicated by reference 23, temperature indicators by reference 35 and shut-off valves by reference 12.

w Kuviossa 1 käytetään noen valmistukseen hiilivetyä, esim. ras- kasöljyä ja happea sisältävänä kaasuna ilmaa. Polttokammio 1, kansi 8l ja niihin liittyvät laitteenosat esilämmitetään kammionseinään tai kanteen 81 sovitetun esilämmityspolttimon avulla, johon johdetaan kaasua, esim. propaania kaasusäiliöstä 10 johdon 3 kautta ja polttoilmaa sähkömoottorin 6 käyttämästä ilmapuhaltimesta 5 johdon 7 kautta. Esi-polttimen H savukaasut virtaavat polttokammiosta 1 paisuntaläpillä 8^ varustetun väliosan 2 läpi jäähdyttimeen 8 ja happipitoisen kaasun lämmittimeen 9· Sieltä joutuvat savukaasut kartion 86 ja yhdysjohdon 85 kautta noenerottimeen 108, 109 ja sieltä savutorveen 75· Aina savutorven 75 muodosta riippuen täytyy sen eteen sovittaa sähkömoottorin 73 käyttämä imutuuletin 7^, jollainen näkyy kuviossa 1.w In Figure 1, air is used as a gas containing hydrocarbons, e.g. heavy oil and oxygen, for the production of soot. The combustion chamber 1, the lid 81 and the associated equipment parts are preheated by means of a preheating bulb fitted to the chamber wall or the lid 81, to which gas, e.g. propane from the gas tank 10 via line 3 and combustion air from the air blower 5 driven by the electric motor 6 via line 7. The flue gases of the pre-burner H flow from the combustion chamber 1 through the intermediate part 2 with expansion flaps 8 to the condenser 8 and the oxygen-containing gas heater 9 · From there the flue gases pass through cone 86 and connecting line 85 to soot separator 108, 109 and from there to flue 75. a suction fan 7 ^ driven by an electric motor 73, as shown in Fig. 1.

Raskasöljyn sopivaksi säätelyä hoitaa laitos, jossa on varas-totankki 11, jonka käytännöllisesti katsoen paineeton johto 20 yhdistää esilämmitys- eli vuorokausitankkiin 18. Johdossa 20 on „ 58152 sulkuventtiilit 12, suodatin 13, kaksi moottorien 15 käyttämää kier-topumppua l4 (toinen varalla), määränmittauslaite ohitusjohtoineen 16 ja vuorokausitankissa 18 on pinnankorkeudensäädin 19, jonka yhdistää kiertopumpun 14 moottoriin 15 ohjauslinja 17·The heavy oil is suitably regulated by a plant with a storage tank 11, which is connected by a virtually unpressurized line 20 to a preheating or daily tank 18. The line 20 has "58152 shut-off valves 12, a filter 13, two circulating pumps 14 operated by motors 15 (one in reserve), the volume measuring device with bypass lines 16 and the daily tank 18 has a level control 19 which is connected to the motor 15 of the circulation pump 14 by the control line 17 ·

Vuorokausitankkiin l8 on sovitettu kuumennuselin termostaat-teineen 21, lämpötilansäädin 22 (lämpötilan säätö noin 40°C:seen) sekä lämpötilanosoitinlaitteen 35 mittaustuntoelin 23.The heating tank 18 is provided with a heating element with thermostats 21, a temperature controller 22 (temperature control to about 40 ° C) and a measuring sensor 23 of the temperature indicating device 35.

Vuorokausitankista l8 vie johto 25 säätöventtiilien 26, joista toinen on varalla, kautta kahteen sähkömoottorien 28 käyttämään painepumppuun 27, joista toinen on varalla, ja tarkoitettu aina 30 ik ylipainetta varten. Painejohtoon 29 liittyy läpijuoksukuumen- -nin 31, jossa on termostaatin 32 ja lämpötilansäätimen 33 säätämä kuumennuselin 30. Noin 130°C:seen kuumentunut raskasöljy joutuu paineen-säätimeen 34, josta erkanee paluujohto 24 vuorokausitankkiin l8 ja „ painejohto 36 useampien suihkutussuuttimien 43, joista kaksi näkyy, jakojohtimiin 42. Suihkutussuuttimiin 43 virtaavaa raskasöljymäärää säätää annostin, johon kuuluu paluujohto 37, syöttöannostin 38 ja ohjausmoottori 39« Johtoon 36 on sovitettu Ö1jysuihkunpaineenmitta-ri 40 ja lämpötilantuntoelin 23, joiden mittausta näyttää osoitinlaite 35, ja suihkutussuuttimien 43 tulojohtimiin on kuhunkin sovitettu läpijuoksuvalvontalaite 4l ja sulkuventtiili 12.From the daily tank 18, the line 25 leads through control valves 26, one of which is in reserve, to two pressure pumps 27 driven by electric motors 28, one of which is in reserve, and is always intended for an overpressure of 30 ik. The pressure line 29 is connected to a flow-through heater 31 with a heating element 30 controlled by a thermostat 32 and a temperature controller 33. Heavy oil heated to about 130 ° C enters a pressure regulator 34 from which a return line 24 separates into a daily tank 18 and a pressure line 36 from several jets. The amount of heavy oil flowing into the spray nozzles 43 is controlled by a dispenser comprising a return line 37, a feed dispenser 38 and a control motor 39 «A line jet pressure gauge 40 and shut-off valve 12.

Suihkutussuuttimiin 43 virtaava raskasöljymäärä, esim. 800 kg/h, mitataan mäntätoimisella sylinterimittarilla 45, jonka signaali muuttuu muuntajassa 44 pneumaattiseksi signaaliksi, joka johdetaan suihkusuuttimien 43 tulovirtausmäärää osoittavana osoitinlaitteeseen 46 ja suhdereleen 47 ilmaöljysuhteen asettamiseksi, ilmasuhteensääti-meen 48 ja pneumaattiseen aluesäätimeen 49. —The amount of heavy oil flowing into the spray nozzles 43, e.g. 800 kg / h, is measured by a piston-operated cylinder gauge 45, the signal of which is converted in transformer 44 to a pneumatic signal to the

Polttoilman hankkii sähkömoottorin 54 käyttämä puhallin 53, jonka imuyhteessä on aluesäätimen 49 säätämä ilmaläppä 50, joka on pneumaattisesti käytetty ja jonka painejohtoon on sovitettu mitta- — aukko 58, jonka paine-eronmittaus ilmoittaa pneumaattiselle lasku-releelle 57 polttoilmamäärän (noin 3000-7000 Nm^), mitä signaalia osoittaa ilmamääränosoitin 56 ja joka johdetaan sitä paitsi suhde-säätimeen 48. Painejohto 55 päättyy polttoilman noin 300°C:seen lämmittävän ilmankuumentimen 9 putkiyhteeseen 59· Kuuman ilman poisto-kohdasta 62 pääsee polttoilma johdon 67 kautta ilmakammioon 63 ja sieltä aukkojen 68 kautta esikammioihin 82. Johtoon 67 on sovitettu painemittari 64 ja lämpötilantuntoelin 23, jonka signaali menee johdon 17 kautta lämpötilanosoittimeen 35, joka näyttää myös toisen lämpötilantuntoelimen 23 (loppuerottimessa 109) lämpötilaa. Mitta- 5 58152 aukko 65 kuumailmamäärän mittausta varten voi olla rakennettu paine-johtoon 67.The combustion air is supplied by a fan 53 driven by an electric motor 54, which has in its suction connection an air flap 50 controlled by a regional controller 49, pneumatically operated and fitted with a measuring port 58, the differential pressure measurement of which indicates the amount of combustion air (about 3000-7000 ), which signal is indicated by the air volume indicator 56 and which is also fed to the ratio controller 48. The pressure line 55 terminates in the pipe connection 59 of the air heater 9 heating the combustion air to about 300 ° C · From the hot air outlet 62 the combustion air line 67 enters the air chamber 63 through the pre-chambers 82. A pressure gauge 64 and a temperature sensor 23 are arranged in the line 67, the signal of which passes through the line 17 to a temperature indicator 35, which also shows the temperature of the second temperature sensor 23 (in the final separator 109). A measuring opening 65152 for measuring the amount of hot air can be built in the pressure line 67.

Polttokammioon 1 on edelleen sovitettu muuttaja 69» jonka signaali johdetaan pneumaattiselle alipaineensäätöasemalle 70 ja aluesäätimeen 71 . Säätimien 70 ja 71 toteama poikkeama halutusta arvosta, esim. muutaman mm vesipatsaan alipaineesta, korjataan tarkentamalla säätöläpän 77 pneumaattista käyttölaitetta 78 savutorvessa 75.A converter 69 »is further arranged in the combustion chamber 1, the signal of which is fed to a pneumatic vacuum control station 70 and a zone controller 71. The deviation from the desired value detected by the regulators 70 and 71, e.g. from the vacuum of a few mm of water column, is corrected by refining the pneumatic actuator 78 of the control flap 77 in the flue 75.

Savutorvi 75 vie jäännöskaasut noenerotuksen erotuslaitteesta 108-123 pois ja ylläpitää säädettyä alipainetta polttokammiossa 1 ja siihen liittyvissä laitteenosissa.The flue 75 removes the residual gases from the soot separation separator 108-123 and maintains a controlled vacuum in the combustion chamber 1 and associated equipment parts.

Edelleen on sovitettu kaksi lämpötilan tuntoelintä 23 ja lämpötilanosoitinta 35 polttokammioon 1, jossa on irrotettava kansi ^ 8l, johon on rakennettu esikammiot 82. Sylinterimäinen polttokammion- seinä 83 jatkuu väliosana 2, johon liittyy ilmajäähdytin 8 reaktio-tuotteita varten, joiden tulolämpötilan maksimi on 1200°C, ja esiläm-mitin 9 polttoilman kuumentamiseksi.Further, two temperature sensors 23 and a temperature indicator 35 are arranged in the combustion chamber 1 having a removable cover ^ 8l in which pre-chambers 82 are built. The cylindrical combustion chamber wall 83 continues as an intermediate part 2 with an air cooler 8 for reaction products having a maximum inlet temperature of 1200 °. C, and a preheater 9 for heating the combustion air.

Yhdysjohdosta 85 pääsevät reaktiotuotteet, joiden lämpötila on noin 300°C, noen sykloniesierottimeen 108, jossa tietty nokimäärä erottuu ja joka voi käsittää useampia sykloneja. Loput reaktiotuotteista pääsevät yhdysjohdon 112 kautta 250°C:n lämpötilassa, jonka tuntoelin 23 mittaa tulokohdassa, nokisuodatin-pääte-erottimeen 109, jossa reaktiotuotteiden kaikki jäljelläoleva noki erottuu. Jäännös-kaasut joutuvat imuyhteen 107 kautta imutuulettimeen 74 ja siitä savutorveen 75*The reaction line 85 enters the reaction products having a temperature of about 300 ° C into a soot cyclone separator 108, where a certain amount of carbon black separates and which may comprise several cyclones. The rest of the reaction products pass through a connecting line 112 at a temperature of 250 ° C, measured by the sensor 23 at the inlet, to a soot filter-terminal separator 109, where all the remaining soot of the reaction products separates. Residual gases enter the suction fan 74 via the suction connection 107 and from there into the flue 75 *

Erottamissa 108, 109 erotettu noki joutuu noenpoistoaukko-jen 111 kautta vaakasuoralle noenkuljettimelle 113 ja jyrkkänousui-selle nauhakuljettimelle 114, johon on sovitettu noenpuristuslaite 110, esim. läppä, jossa on puristusvaikutuksen aikaansaava vastapaino, ja hiilenkeruusäiliön 118, jossa on keruukartio 119, yläpuolelle. Keruusäiliön 118 päälle on sovitettu sähkömoottorin 116 käyttämä levysulkulaite 117, johon noki joutuu kääntöastian 115 kautta. Ke-räyskartion 119 alle on sovitettu noentäyttölaite 121 nokivaakoineen 120 ja lava 122 vaakaa ja pakkausastiaa 123 varten.The soot separated in the separators 108, 109 enters the horizontal soot conveyor 113 and the steeply sloping belt conveyor 114 through the soot removal openings 111, to which a soot pressing device 110 is fitted, e.g. a flap with a pressing counterweight, and a carbon collecting container 118 with A plate shut-off device 117 driven by an electric motor 116 is arranged on top of the collecting tank 118, into which the soot enters through the turning vessel 115. Under the collecting cone 119, a soot filling device 121 with a soot scale 120 and a pallet 122 for the scale and the packaging container 123 are arranged.

Noenkuljettimen osien 111, 113 ja 114 esilämmityksen mahdollistamiseksi on kääntöastian 115 ja imutuulettimen 74 imuyhteen 107 väliin sovitettu yhdysjohto sulkuläppineen 76. Läpän 76 avaamisesta seuraa savukaasujen kierto polttokammion kuumennuksen aikana myös erotuslaitteen alaosan kautta.To enable preheating of the soot conveyor parts 111, 113 and 114, a connecting line with a shut-off flap 76 is arranged between the turntable 115 and the suction connection 74 of the suction fan 74. Opening the flap 76 also circulates flue gases during heating of the combustion chamber.

Kuviosta 2 näkyy kuviossa 1 kaavamaisesti kuvatun laitteen eräs järjestely, joten molemmissa kuvioissa kuten myös kuviossa 3 6 58152 käytetään samoja viitemerkkejä samoista osista.Figure 2 shows an arrangement of the device schematically illustrated in Figure 1, so that in both figures as well as in Figure 3 6 58152 the same reference numerals are used for the same parts.

Laitteenosat on tuettu kannattimien 100, 104 ja 106 välityksellä lattiaan 105, kun taas puhaltimet 53, 101, vuorokausitankki 18 ja raskasöljyn valmistelulaitteet 11-58 on sopivasti sijoitettu kellarikerrokseen. Kuviossa 2 ei ole esitetty keskussäätö- ja ohjauslaitetta; se on tarkoituksen mukaisesti sovitettu erilleen.The device parts are supported on the floor 105 by means of brackets 100, 104 and 106, while the fans 53, 101, the daily tank 18 and the heavy oil preparation devices 11-58 are suitably located in the basement. Figure 2 does not show a central regulation and control device; it is properly segregated.

Savukaasujen jäähdyttimenä toimii puhallin 101, joka on liitetty savukaasujäähdyttimen 8 yhteeseen 102. Kuumentunut ilma johdetaan johdon 103 kautta savutorveen 75· Puhaltimen 101 kylmäilmamää-rää säädetään kuristusventtiilin 51 avulla kartiosta 86 tuntoelimen 23 avulla mitatun lämpötilan funktiona siten, että toisaalta savu-kaasut tulevat riittävän kuumina polttoilmankuumentimeen 9 ja lähtevät siitä halutunlämpöisinä.The flue gas cooler is a fan 101 connected to the flue gas cooler 8 connection 102. The heated air is led through a line 103 to the flue 75 · The amount of cold air in the fan 101 is controlled by a throttle valve 51 as a function of temperature measured from the cone 86 by the sensor 23. to the combustion air heater 9 and leave it at the desired temperature.

Kuviossa 3 on esitetty leikkauksena polttokammion 1 kansi 8l — ilmakammioineen 63· Keskellä sijaitsee esipoltin 4, johon tulevat kaasu- ja ilmajohdot 3 ja 7, kun taas suihkutussuuttimet 43 etukam-mioineen 82 on jaettu tasaisesti polttokammion 1 koko poikkileikkaukselle. Suihkutussuuttimet 43 on kiinnitetty irrotettaviin putkiin 90, joiden toisessa päässä on pistoliitin 91, jonka avulla aikaansaadaan yhteys jakojohtoon 42 esittämättä jätetyn joustavan letkun-kappaleen kautta. Kammionkanteen 96 on sovitettu laippamaisia pitämiä 92 putkia 90 varten siten, että putkia 90 suihkutussuuttimineen 43 voidaan vetää taaksepäin ja kiinnittää mielivaltaiseen asentoon asetusruuvin 129 avulla. Kuviossa 1 johtoihin 90 merkityt osat -sulkuventtiili 12, virtauksen valvontalaite 4l ja pumppu 88 - on yksinkertaisuuden vuoksi jätetty kuviosta 3 pois. Jotta aikaansaataisiin raskasöljyn hyvä sekoittuminen polttoilman kanssa on suihku-tussuuttimien 43 läheisyyteen kiinnitetty siirrettävä ohjauslaite 137.Figure 3 is a sectional view of the combustion chamber 1 cover 81 - with air chambers 63 · In the middle is a pre-burner 4 with gas and air lines 3 and 7, while the spray nozzles 43 with front chambers 82 are evenly distributed over the entire cross-section of the combustion chamber 1. The spray nozzles 43 are attached to detachable tubes 90 having a plug connector 91 at one end to provide a connection to the manifold 42 via a flexible hose body (not shown). The chamber cover 96 is arranged for the flanged tubes 92 so that the tubes 90 with their spray nozzle 43 can be pulled back and secured in an arbitrary position by means of a set screw 129. In Fig. 1, the parts marked on the lines 90 - the shut-off valve 12, the flow monitoring device 111 and the pump 88 - have been omitted from Fig. 3 for simplicity. In order to achieve good mixing of the heavy oil with the combustion air, a movable control device 137 is attached in the vicinity of the spray nozzles 43.

Kanteen 8l muodostetaan sopivien keraamisten rakenteiden 144 avulla kartiomaisesti laajenevia etukammioita 82, joiden pituus on riittävä polttoaineen täydellistä kaasuuntumista varten. Kannessa 8l on kansilaippa 92, jonka avulla se on ruuvattu polttokammion 1 sylinterimäiseen osaan. Polttokammion 1 sylinterimäinen osa on valmistettu kuumuutta kestävästä levystä 93. Mahdollisesti voidaan levyvaipan 93 ulkopuolelle sovittaa jäähdytys- tai kuumennuskieruk-ka 9^, josta kuviossa 3 näkyy yksi kierros. Muuten on levyvaippa 93 vuorattu ulkopuolisesti eristysmassalla 95·By means of suitable ceramic structures 144, conically expanding front chambers 82 of sufficient length for complete gasification of the fuel are formed by the cover 8l. The lid 8l has a lid flange 92 by means of which it is screwed into the cylindrical part of the combustion chamber 1. The cylindrical part of the combustion chamber 1 is made of a heat-resistant plate 93. It is possible to fit a cooling or heating coil 9 ^ outside the plate jacket 93, of which one turn is shown in Fig. 3. Otherwise, the plate sheath 93 is lined externally with insulating compound 95 ·

Mikäli kuvioiden 1 ja 2 mukaista laitetta sovelletaan kaasumaisiin hiilivetyihin, jäävät osat H-58 pois. Yhteeseen 59 kiinnitetään kuvion 4 mukaisesti sekoituslaite laipan l80 avulla. Se- 7 58152 koituslaitteessa näkyy kaksi kohtaan 166 päättyvää putkijohtoa, jolloin kaasumaisten hiilivetyjen johdossa on paineenalennusventtiili 1^8, tasoitussäiliö 15^ täytteineen 155, joka on esim. ruostumatonta teräsvillaa, aukonsäädin 159 säädettävine reikäkaihtimineen 160, sähköinen käyttölaite l6l kytkimineen 162 ja kavennettu johto-osa 164 kun taas polttoilman johdossa on puhallin 150 sähkömoottoreineen 151, paineenalennusventtiili 152, tasoitussäiliö 15^ täytteineen 155, aukonsäädin 157 säädettävine reikäkaihtimineen 158, käsikäyttöisine ohjauslaitteineen 163 ja laajennettu putkiosa 165.If the device of Figures 1 and 2 is applied to gaseous hydrocarbons, parts H-58 are omitted. As shown in Fig. 4, a mixing device is attached to the connection 59 by means of a flange 180. The mixing device shows two pipelines ending at 166, the gaseous hydrocarbons having a pressure relief valve 1 ^ 8, a surge tank 15 ^ with fillings 155 made of e.g. stainless steel wool, an orifice regulator 159 with adjustable hole blinds 160, an electric actuator 161 part 164 while the combustion air line has a fan 150 with electric motors 151, a pressure relief valve 152, a surge tank 15 ^ with fillers 155, an orifice regulator 157 with adjustable hole blinds 158, manual controls 163 and an extended pipe section 165.

Molempien putkijohtojen yhtymäkohtaan 166 on sovitettu sekoi-^ tus-imutuuletin 169 siipituulettimineen 170, monivaihekytkimineen 171 ja sähkö-monivaihemoottoreineen 172 ja siihen liittyy homoge-nointiväli 175) jossa on reikälamellit 176. Sitten seuraa takaisku-—'r tila 177 täytteineen 178 varoventtiileineen 179- Valvontamanomet- rejä 156 on sijoitettu sekoituslaitteen eri kohtiin.A mixing suction fan 169 with fan fans 170, multi-phase switches 171 and electric multi-phase motors 172 is connected to the junction 166 of the two pipelines and is associated with a homogenization gap 175) with perforated lamellae 176. A backflow valve 177 then a space 177 is filled. Monitoring manometers 156 are located at various points in the mixing device.

Noenvalmistuksen kemiallinen perusta käytettäessä nestemäisiä ja kaasumaisia hiilivetyjä on se, että parafiiniset hiilivedyt hajoavat korkeassa lämpötilassa alkuaineikseen hiileksi ja vedyksi. Reaktio, joka alkaa jo noin 900°C:ssa ja tulee kohoavissa lämpötiloissa optimaaliseksi, tapahtuu yhtälöiden 1 ja 2 mukaan kuluttaen lämpöä ja muodostaen hiiltä: 1) cnHm-)n C + iy Hj (ΔΗ = endoterminen)The chemical basis for the manufacture of soot using liquid and gaseous hydrocarbons is that paraffinic hydrocarbons decompose at high temperatures into their elements carbon and hydrogen. The reaction, which starts already at about 900 ° C and becomes optimal at rising temperatures, takes place according to Equations 1 and 2, consuming heat and forming carbon: 1) cnHm-) n C + iy Hj (ΔΗ = endothermic)

Esimerkiksi 0Η^:η suhteen: 2) CH^->C + 2H2 (ΔΗ = 17,87 kcal)For example, with respect to 0Η ^: η: 2) CH ^ -> C + 2H2 (ΔΗ = 17.87 kcal)

Että kaasumaisten ja nestemäisten hiilivetyjen termisessä ^ hajoamisessa saataisiin nokisaalis jatkuvana, täytyy tarpeellinen reaktiolämpö tuoda suoraan reaktioprosessiin syöttöhiilivetyjen osittaisella polttamisella ilman avulla. Varsinaisen hajoamisre-aktion ohella tapahtuu siten lämpöätuottava reaktio yhtälön 3 mukaan: 8 581 52 3) CnHm + ilma-*x C02 + y CO + | H20 (x + y = n) (ΔΗ = eksoterminen)In order to obtain a continuous soot yield in the thermal decomposition of gaseous and liquid hydrocarbons, the necessary heat of reaction must be introduced directly into the reaction process by partial combustion of the feed hydrocarbons by means of air. Thus, in addition to the actual decomposition reaction, a heat-generating reaction takes place according to Equation 3: 8 581 52 3) CnHm + air- * x CO2 + y CO + | H 2 O (x + y = n) (ΔΗ = exothermic)

Esimerkiksi CH^in suhteen: 4) 2CH]4 + 2,5 02 + 10 N2-> C02 + 2H20 + 10 (ΔΗ = 201,2 kcal) Tällöin reagoi osa kaavan 5 mukaan: —' 5) CH^ + H20->C0 + 3H2.For example, with respect to CH 2: 4) 2 CH 4 4 + 2.5 O 2 + 10 N 2 -> CO 2 + 2H 2 O + 10 (ΔΗ = 201.2 kcal) Then the part reacts according to formula 5: - '5) CH 2 + H 2 O- > C0 + 3H2.

Säätämällä hiilivety-ilmasuhteita voidaan kokonaisreaktio saada tapahtumaan optimaalisesti esim. välillä 1000-1200°C ja siten vaikuttaa saatavan noen laatuun toistettavissa olevalla tavalla.By adjusting the hydrocarbon-air ratios, the overall reaction can be made to take place optimally, e.g. between 1000-1200 ° C, and thus affect the quality of the soot obtained in a reproducible manner.

Täten onnistutaan valmistamaan erilaatuisia korkealaatuisia noki-tuotteita saaliin ollessa raskasöljyn kohdalla 10-85 %· Sivutuotteena saadaan huomattavia määriä lämmityskaasuina käyttökelpoisia jätekaasuja.Thus, it is possible to produce various high-quality soot products with a catch of 10-85% for heavy oil. · By-product yields considerable amounts of waste gases that can be used as heating gases.

Oleellista on, että kuvatussa laitteessa on sekä hiilivetyjen että happeasisältävän kaasun tuonti määrän suhteen tarkkaan säännösteltyä ja sopivaksi säädeltyä. Sopivaksi säätely tapahtuu tällöin ennen ja/tai jälkeen esikammioon 82 tuloa. Kuvioissa 1 ja 2 kuvatussa laitteessa lämmitetään raskasöljy noin 125°C:seksi, annostellaan ja saatetaan noin 25 ilmakehän ylipaineeseen, kun taas jatko- ~ säätely, ts. sumutus ja kaasutus tapahtuu esikammioissa 82. Poltto-kammion 1 reaktiovyöhykkeeseen saapuu vain käytännöllisesti katsoen täydellisesti homogenoitua ja kaasumaista seosta.It is essential that the described device has a well-regulated and appropriately regulated import of both hydrocarbons and oxygen-containing gas. The adjustment then takes place before and / or after entering the pre-chamber 82. In the apparatus illustrated in Figures 1 and 2, the heavy oil is heated to about 125 ° C, metered and pressurized to about 25 atmospheres, while further control, i.e. spraying and gasification, takes place in pre-chambers 82. Only substantially homogenized enters the reaction zone of combustion chamber 1. and a gaseous mixture.

Kaasumaisten hiilivetyjen sopivaksi säätely tapahtuu pääasiassa ennen esikammioihin 82 saapumista, kun taas itse esikammioissa tapahtuu seoksen lisälämpiäminen lämpötilan ollessa esikammioissa 82 yli 600°C.The gaseous hydrocarbons are suitably controlled mainly before entering the pre-chambers 82, while in the pre-chambers themselves the mixture is further heated when the temperature in the pre-chambers 82 is above 600 ° C.

Nestemäisten hiilivetyjen sekoittaminen polttoilmaan, joka on säädelty ts. kuumenettu polttoilman kuumentimessa 9, tapahtuu kuvion 1 mukaisessa laitteessa esikammioissa 82.The mixing of the liquid hydrocarbons with the combustion air, which is regulated, i.e. heated in the combustion air heater 9, takes place in the apparatus according to Figure 1 in pre-chambers 82.

9 581529 58152

Menetelmälle olennaiset esikammiot 82 ovat polttokammioon 1 verrattuina suhteellisen pieniä. On tarkoituksenmukaista jakaa esikammiot 82 tasaisesti polttokammion 1 poikkileikkaukselle. Kannen 8l täytyy esikammioiden 82 mahduttamiseksi olla tehty riittävän paksusta keraamisesta aineesta 144.The pre-chambers 82 essential for the process are relatively small compared to the combustion chamber 1. It is expedient to divide the pre-chambers 82 evenly over the cross-section of the combustion chamber 1. The lid 8l must be made of a sufficiently thick ceramic material 144 to accommodate the pre-chambers 82.

Toimintavarmuuden parantuminen käytettäessä nestemäisiä hiilivetyjä saadaan aikaan, jos kuten kuviossa 1 on esitetty, jokaiseen jakelujohtoon 42 ennen läpijuoksunvalvontalaitetta 4l on sovitettu annostelupumppu 88, jota käyttää esittämättä jätetty moottori tai moottorit. Näiden kuljettamat määrät ovat käytännöllisesti katsoen riippumattomia paineesta. Jos suihkutussuuttimessa tapahtuu vieraan kappaleen aiheuttama osittainen tukkeutuminen , nousee vastaavan annostuspumpun 88 paine ja vieras .esine voidaan siten poistaa.An improvement in the reliability of the use of liquid hydrocarbons is achieved if, as shown in Fig. 1, a dosing pump 88 driven by a motor or motors (not shown) is arranged in each distribution line 42 before the flow monitoring device 4l. The quantities transported by these are practically independent of pressure. If a partial blockage in the spray nozzle is caused by a foreign body, the pressure of the corresponding dosing pump 88 rises and the foreign object can thus be removed.

^ Käytettäessä annostuspumppuja 88 voidaan sitä paitsi alentaa painetta painejohdossa 36.When using dosing pumps 88, the pressure in the pressure line 36 can also be reduced.

Seuraavassa on esitetty tutkimustulokset viidestä Fross-nokityypistä, jotka on valmistettu raskasöljystä keksinnön mukaisesti sekä 12 erilaista keksinnön mukaisessa Fross-laitteessa valmistettavaa Fross-nokityyppiä.The following are the research results of five types of Fross soot made from heavy oil according to the invention and 12 different types of Fross soot produced in the Fross device according to the invention.

Käytetyn raskasöljyn analyysi:Analysis of used heavy oil:

Ominaispaino 20°C:ssa = 1,078Specific gravity at 20 ° C = 1.078

Hiilipitoisuus Areina = 90,25Carbon content Areina = 90.25

Vetypitoisuus $:eina = 8,11Hydrogen content in $ = 8.11

Rikkipitoisuus 5&:eina = 1,40Sulfur content in 5 & = = 1.40

Oksidituhka #:eina = 0,016Oxide ash #: eina = 0.016

Leimahduspiste Pensky-Martens'in mukaan °C:ina = 153,0Flash point according to Pensky-Martens in ° C = 153.0

Vesimäärä = nolla Väri: tummanruskea-musta, jäykkäjuoksuinen = l80,0°C:ssa _ Analyysilukujen mukaan on kysymys hyvin raskaasta jäteöl jystä.Water content = zero Color: dark brown-black, viscous = at 180.0 ° C _ According to the analysis figures, this is a very heavy waste oil.

On edelleen käytetty vielä muita aromaattisia koostumukseltaan erilaisia raskasöljyjä.Still other aromatic heavy oils of different compositions have been used.

- öljyn sisäänruiskutuspaine ikrina = 26,5 - öljyn ruiskutuslämpötila °C:ina = 128,0 - ilman tulolämpötila °C:ina = 195,0 - esikammion lämpötila °C:ina = 740,0 - polttokammion lämpötila °C:ina = 1050,0 10 581 52- oil injection pressure caviar = 26.5 - oil injection temperature in ° C = 128.0 - air inlet temperature in ° C = 195.0 - pre-chamber temperature in ° C = 740.0 - combustion chamber temperature in ° C = 1050 , 0 10 581 52

Synteettisen kumin noen tutkimustulokset:Research results of synthetic rubber soot:

Fross-noki Vulkanoimis- Tyyppi-150 Tyyppi-250 aika, min.Fross soot Vulcanization- Type-150 Type-250 time, min.

Jodi-pinta-ala m2/6 — = 59,1 98,4 öljyadsorptio ml/g — = 1,07 1,1*1Iodine area m2 / 6 - = 59.1 98.4 oil adsorption ml / g - = 1.07 1.1 * 1

Vetojännitys kp/cm2 50 = 295 311Tensile stress kp / cm2 50 = 295 311

Murtovenymä % 50 = 525 575 300 % liukumitta (moduli) 50 = 2635 2500Elongation at break% 50 = 525 575 300% sliding dimension (module) 50 = 2635 2500

Levityskovuus % 50 = 68 73Application hardness% 50 = 68 73

Takaisinponnahdus 100°C:ssa -- = 56,9 50,7Bounce at 100 ° C - = 56.9 50.7

Hiertämishäviö grammoina -- = 3,65 3,2*1 ~Friction loss in grams - = 3.65 3.2 * 1 ~

Kumi- ja värinoen fysikaaliset ja kemialliset ominaisluvut: Fross-noki Tyyppi-200 Tyyppi-400 Tyyppi-550Physical and chemical characteristics of rubber and colorants: Fross soot Type-200 Type-400 Type-550

Typpi-pinta-ala m2/g = 8l,8 211,2 358,9 „ Värinsyvyyden nigrometri- indeksi = 89 71 59 öljyadsorptio cm^/g = 1,12 1,18 1,2*1 pH-arvo = 7,2 6,1 3,5Nitrogen surface area m2 / g = 8l, 8 211.2 358.9 „Color depth nigrometer index = 89 71 59 oil adsorption cm ^ / g = 1.12 1.18 1.2 * 1 pH value = 7, 2 6.1 3.5

Tuhkapitoisuus % = 0,04 0,03 0,02Ash content% = 0.04 0.03 0.02

Tervapitoisuus % = 0,06 0,02 0,01Tar content% = 0.06 0.02 0.01

Kosteus % - 0,38 0,23 0,12Humidity% - 0.38 0.23 0.12

Fross-nokityypit ja niiden laadut:Fross soot types and their qualities:

Fross-noki tyypit Adsorptio Adsorptio ^-pintaan ^-pintaanFross soot types Adsorption Adsorption on ^ surface ^ surface

Kurnineet: n:o 1 = Tyyppi-50 23,5 m2/g 27,5 m2/g n:o 2 = Tyyppi-100 39,8 m2/g n:o 3 = Tyyppi-150 59,1 m2/g n:o 4 = Tyyppi-200 76,0 m2/g 8l,8 m2/g n:o 5 = Tyyppi-250 98,4 m2/g 103,9 m2/g n:o 6 = Tyyppi-300 130,4 m2/g 13*1,2 m2/g Värinoet: n:o 7 = Tyyppi-350 184,8 m2/g 188,1 m2/g n:o 8 = Tyyppi-400 206,0 m2/g 211,2 m2/g n:o 9 = Tyyppi-450 237,3 m2/g 241,7 m2/g n:o 10 = Tyyppi-500 301,5 m2/g n:o 11 = Tyyppi-550 351,0 m2/g 358,9 m2/g n:o 12 = Tyyppi-600 398,6 m2/g Värityyppejä Fross-nokilaaduista voidaan myös valmistaa keksinnön mukaisessa laitteessa.Burrows: No. 1 = Type-50 23.5 m2 / gn: 27 = Type-100 39.8 m2 / gn: o 3 = Type-150 59.1 m2 / gn: o 4 = Type-200 76.0 m2 / g 8l, 8 m2 / gn: o 5 = Type-250 98.4 m2 / g 103.9 m2 / gn: o 6 = Type-300 130.4 m2 / gn 13 * 1.2 m2 / g Colors: No. 7 = Type-350 184.8 m2 / g 188.1 m2 / gn: 8 = Type-400 206.0 m2 / g 211.2 m2 / gn: o 9 = Type-450 237.3 m2 / g 241.7 m2 / gn: 10 = Type-500 301.5 m2 / gn: o 11 = Type-550 351.0 m2 / g 358.9 m2 / gn: o 12 = Type-600 398.6 m2 / g Color types from Fross soot grades can also be produced in the device according to the invention.

11 5815211 58152

Seuraavassa on selostettu kahden suoritetun mittauksen tulokset, jolloin happeasisältävänä kaasuna on käytetty ilmaa. Yhden nokikilon valmistamiseen tarvittiin:The results of two measurements performed using air as the oxygen-containing gas are described below. One kilo of soot required:

Tyyppi-200: 10,2 Nm^ ilmaa ja 2,4 kg raskasöljyä ts. 4,25 Nm^/kg raskasöljyä Tyyppi-400: 25,4 Nm^ ja 4,3 kg raskasöljyä ts. 5,9 Nm /kg raskasöljyäType-200: 10.2 Nm ^ air and 2.4 kg heavy oil i.e. 4.25 Nm ^ / kg heavy oil Type-400: 25.4 Nm ^ and 4.3 kg heavy oil i.e. 5.9 Nm / kg heavy oil

Edellä mainitun analyysin mukaisen raskasöljyn täydelliseen polttamiseen tarvitaan ilmaa 10,27 Nm^/kg raskasöljyä, joten lisätty ilmamäärä oli "" Tyypille-200 noin 41 %Complete combustion of the heavy oil according to the above analysis requires 10.27 Nm ^ / kg of heavy oil air, so the amount of air added for Type-200 was about 41%.

Tyypille-400 noin 57,5 #, mikä merkitsee raskasöljyn polttamiseen tarvittavaan minimi-ilmamäärää.For type-400 about 57.5 #, which means the minimum amount of air needed to burn heavy oil.

^ Jätekaasuanalyysistä voidaan havaita, että suurimpina määrinä syntyy CO2 noin 9-11 tilavuus-# ja CO noin 6-6 tilavuus-#, kun taas H^-, CH^- ja CmHn~osuudet ovat huomattavasti pienempiä, vain muutamia prosentteja.From the waste gas analysis, it can be seen that the highest amounts of CO2 are generated in about 9-11 volume # and CO in about 6-6 volume #, while the proportions of H 2, CH 2 and CmHn are considerably lower, only a few percent.

Näistä kahdesta kokeesta selviää kuvatulle menetelmälle oleelliset asiat. Määrättyä nokilaatua saadaan syntymään toistettavalla tavalla riippuen siitä, miten raskasöljy-ilmasuhteen säätö valitaan. Mitä hienompaa noen tulee olla, sitä suuremmaksi tulee ilmamäärä säätää. Siten on värinokilaadun, tyyppi-400, ilmantarve noin 1,4-kertainen kuminokilaadun, tyyppi-200, ilmantarpeeseen nähden. Noeksi muuttumaton raskasöljyn osa palaa ja sen ylläpitää polttokammi-ossa reaktiolämpötilaa.These two experiments reveal the essentials of the described method. A certain soot quality is generated in a reproducible manner depending on how the heavy oil to air ratio control is selected. The finer the soot should be, the greater the amount of air to be adjusted. Thus, the air requirement of the color-grade, type-400, is about 1.4 times the air requirement of the rubber-grade, type-200. The soot-free part of the heavy oil burns and maintains the reaction temperature in the combustion chamber part.

Raskasöljyn ja ilman sopivaksi säätelyllä ennen polttokammi-oon johtamista ja uunin säädellyllä hoidolla aikaansaadaan jatkuva toiminta ja polttokammion reaktio-olosuhteiden tarkasti vakinaisena pysyminen ilman, että tarvitsisi lisätä esim. kantajakaasua, äkki-jäähdyttää vesisuihkulla tai käyttää muita lisäkeinoja.Appropriate control of the heavy oil and air before entering the combustion chamber and controlled treatment of the furnace provide continuous operation and keeping the reaction conditions of the combustion chamber precisely constant without the need to add e.g. carrier gas, sudden water cooling with water jet or other additional means.

On kuitenkin mahdollista keskeyttää noentuotanto milloin vain ja alkaa uudelleen mielivaltaisen ajan kuluttua saman tai uuden noki-laadun valmistus ilman, että aikaavievät esitoimet tulisivat välttämättömiksi. Selostetun esilämmitysjakson jälkeen voidaan noentuotanto välittömästi jälleen alkaa. Kuvattu laite ei aseta liioin noenlaa-tujen vaihtelulle käytännöllisesti katsoen mitään rajoituksia.However, it is possible to suspend soot production at any time and to resume production of the same or a new grade of soot after an arbitrary period of time without the need for time-consuming pre-operations. After the preheating period described, soot production can be resumed immediately. Furthermore, the device described imposes virtually no restrictions on the variation of soot grades.

Claims

A process for producing carbon black from liquid hydrocarbons, e.g. Chinese wood oil, by adding oxygen-containing gas, in particular air, by thermal decomposition by incomplete combustion of hydrocarbons in a combustion chamber, characterized in that the liquid hydrocarbons are heated before being introduced into the combustion chamber reaction zone, in the background and divided into a pre-chamber zone divided into a combustion chamber, is sprayed and gasified and mixed with a heated gas introduced into the pre-chamber zone, after which the hydrocarbons and gas thus pretreated in the pre-combustion which are cooled and separated from the soot.

Process according to Claim 1, characterized in that the temperature of the reaction zone is adjusted to between 950 and 1200 ° C.

A method according to claim 1, characterized in that the fineness of the soot is increased by increasing the proportion of oxygen.

Process according to Claims 1 to 3, characterized in that the temperature of the pre-chambers is adjusted to at least 600 ° C.

Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that a plurality of pre-chambers (82) divided by the cross-section of the combustion chamber for preheated and pressurized hydrocarbons and oxygen-containing gas, in particular air, are arranged on the cover (81) of the vertical or horizontal combustion chamber (1). and that the combustion chamber comprises a flue gas condenser (8), a hydrocarbon preheater (18), an oxygen-containing gas preheater (9) and then a separation apparatus consisting of at least one flow filter acting as a pre-separator, preferably a cyclone ~~ (108), and a final , preferably a multi-chamber filter (109).

Device according to Claim 5, characterized in that an intermediate part (2) and a subsequent expansion valve (84) are arranged between the combustion chamber (1) and the flue gas cooler (8).

Device according to Claim 5, characterized in that at least one burner (4) is arranged on the wall of the combustion chamber (1) or on the cover (8l), respectively, for heating the combustion chamber.

Device according to Claim 5, characterized in that the combustion chamber (1) is provided with a heating or cooling device for the combustion chamber, e.g. pipe threads (94) arranged outside the wall (93) 13 581 52 of the combustion chamber.

Device according to Claim 5, characterized in that the pre-chambers (82) have a cylindrical shape and expand towards the mouth opening (147) of the combustion chamber (1).

Device according to Claim 5, characterized in that a chamber (63) for the combustion gas, e.g. air, is arranged on the outside of the cover (81), to which the inlet line (67) ends and to which the pre-chambers (82) are connected.

Apparatus for liquid hydrocarbons according to claim 10, characterized in that the pre-chambers (82) are connected to the chamber (63) via openings (68), each opening having a spray nozzle (43) with tubes (90) opening centrally to the front chamber (82). is connected to the liquid hydrocarbon inlet line (42).

Device according to Claim 11, characterized in that a dosing pump (88) is arranged in the pipe (90) of each spray nozzle (43), the pumping volume of which is independent of pressure.

12 58152

Device according to Claim 11, characterized in that a control device (137) is adjustably fastened to the opening (68).

Device according to Claim 5, characterized in that the separating device (108-123) has a soot conveying device comprising a steeply raised soot conveyor (114) in which a soot pressing device (110) is built, the compression effect of which can be adjusted, e.g.