FR2624517A1 - Procede pour produire du noir de carbone - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé modulaire de production de noirs de carbone au four où l'on fait réagir un combustible et un oxydant pour produire un courant de gaz primaires chauds de combustion possédant une énergie suffisante pour convertir une charge alimentaire d'hydrocarbure liquide en noir de carbone et où la charge alimentaire est périphériquement injectée dans le courant des produits gazeux de combustion en un point où le courant de gaz de combustion a atteint sa vitesse maximale, sensiblement transversalement à la direction d'écoulement du courant de gaz de combustion et à une pression suffisante pour obtenir le degré requis de pénétration pour un bon cisaillement et un bon mélange de la charge alimentaire, laquelle est décomposée et convertie en noir de carbone avant la fin de la réaction de formation par refroidissement rapide, puis séparation et récupération du noir de carbone résultant. Selon l'invention, on introduit une portion suffisante de la quantité totale de la charge alimentaire d'hydrocarbure liquide dans le courant de gaz de combustion avant le point auquel le courant de gaz de combustion atteint sa vitesse maximale et en un point en amont duquel l'on n'observe pas de plus ample augmentation de CDBP du noir de carbone résultant du fait de l'injection de la charge alimentaire dans le courant de gaz chauds de combustion avant le point auquel le courant de gaz de combustion a atteint sa vitesse maximale. L'invention s'applique notamment à la production de noirs de carbone ayant une assez grande distribution de taille des agrégats.
Description
Le noir de carbone est produit par la combustion incomplète d'un
hydrocarbure tel que le pétrole, le gaz naturel et autres matières bien connues à de hautes températures. Lorsqu'il est séparé des gaz réactionnels, le produit est une poudre légère de noir de carbone. Dans un procédé typique au four pour la production de noir de carbone, on fait réagir le combustible et un oxydant tel que l'air pour produire un courant de gaz chauds de combustion. Une charge alimentaire d'hydrocarbure est injectée dans le courant de gaz chauds de combustion avec pour résultat la formation de noir de carbone. La température du courant de gaz contenant le noir de carbone est alors abaissée par refroidissement rapide avec tout moyen conventionnel comme une pulvérisation d'eau. Le noir de carbone est séparé du courant des gaz o il est en suspension par des techniques connues, comme par des cyclones et des
filtres, puis est mis en boulettes et est séché.
Le noir de carbone est incorporé dans des composés de caoutchouc afin d'impartir, au composé de caoutchouc, des propriétés de renforcement. Parmi les nombreuses propriétés du noir de carbone qui sont importantes dans l'industrie du caoutchouc, il y a la
distribution de taille des agrégats du noir de carbone.
L'industrie de caoutchouc a trouvé que dans certains buts, des noirs de carbone ayant une large distribution
de taille des agrégats était très souhaitable.
En conséquence, la présente invention a pour objet un procédé de production de noir de carbone ayant une plus large distribution de taille des agrégats en mesurant par une augmentation des valeurs D50 des noirs
de carbone.
Le procédé de la présente invention consiste à injecter la charge alimentaire liquide sous la forme de courants cohérants non préatomisés ou courants préatomisés dans un procédé en étages (modulaire) de formation de noir de carbone en deux emplacements séparés. Une portion de la charge alimentaire est injectée avant que le courant de gaz de combustion n'ait atteint sa vitesse maximale en un point en amont duquel l'on n'observe pas de plus ample augmentation de la structure broyée du noir de carbone dans le dibutylphtalate provoquée par l'injection de la charge alimentaire dans le courant de gaz chauds de combustion avant le point auquel le courant de gaz de combustion a atteint sa vitesse maximale, et également là o une augmentation de la largeur de la distribution de taille des agrégats du noir de carbone est obtenue. Le restant de la charge alimentaire est injecté au point o le courant de gaz de combustion a atteint sa vitesse maximale. Tandis que la demande de brevet US No. 626 704 déposée le 2 Juillet 1984 enseigne que la structure du noir de carbone broyé dans le dibutylphtalate peut être accrue par injection d'une charge alimentaire liquide dans un courant de gaz de combustion en un point o la vitesse maximale du courant de gaz de combustion est atteinte et en un point avant celui o la vitesse maximale du courant de gaz de combustion est atteinte, il n'y a pas de suggestion que la structure broyée dans le dibutylphtalate des noirs de carbone produits par ce procédé n'augmente pas infiniment tandis que la distance entre les points d'injection de la charge alimentaire augmente. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci
appara!tront plus clairement au cours de la description
explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple
illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dan.
lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale schématique d'un four typique de production de noir de carbone que l'on a utilisé dans tous les exemples de la présente invention; et - la figure 2 est un histogramme montrant une courbe de distribution de taille d'agrégats de noir de carbone et illustrant la valeur de AD50 de la distribution de taille des agrégats d'un échantillon de
noir de carbone.
En se référant à la figure 1, elle montre un four 1 qui illustre les fours utilisés pour préparer du noir de carbone en utilisant le procédé de la présente invention. Le four 1 se compose généralement de quatre zones, c'est-à-dire une chambre de mélange 3, une zone de combustion 10, une zone de transition 13 et une zone de
réaction 31.
La chambre de mélange 3 est définie par la paroi 4, le côté externe d'une séparation intérieure 9 et la paroi en amont 6. Au c8té interne de la séparation 9, à l'extrémité en amont de cette séparation, est attaché le porte-flamme 11. La chambre de combustion 10 est définie par le côté interne de la séparation 9, le côté du porte-flamme 11 en aval et se termine en un point 12 situé en aval. A travers la paroi 6 est inséré un conduit 8 par lequel le combustible est introduit dans la chambre de mélange 3. A travers la paroi latérale 4 est inséré un conduit 5 par lequel un oxydant est introduit dans la chambre 3. Par le conduit 8 est insérée une sonde interne 19 par laquelle la charge alimentaire peut être injectée dans le four avant le point o le courant de gaz chauds de combustion a atteint sa vitesse maximale et au point o oh n'observe plus d'augmentation de la structure broyée dans le dibutylphtalate du noir de carbone résultant du fait de l'injection de la charge alimentaire dans le courant de gaz chauds de combustion avant le point auquel le courant de gaz chauds de combustion a atteint sa vitesse maximale. La sonde d'injection 19 est une sonde axialement alignée qui peut être refroidie par
un liquide et qui se termine par un capuchon extrême 27.
Le capuchon extrême 27 a un certain nombre d'orifices 29 qui sont orientés radialement sur sa circonférence. En aval de la chambre de combustion 10, il y a la zone de transition 13 qui est définie par une paroi 17. Autour de la paroi 17 sont circonférentiellement placés un certain nombre d'orifices sensiblement transversalement orientés 21 par lesquels la charge alimentaire peut être injectée
dans la zone 13.
En aval de la zone de transition 13 se trouve
la zone de réaction 31 qui est définie par la paroi 37.
La zone 31 peut être de longueur et d'aire en section tranversale variable selon les conditions souhaitées de réaction. Dans ce cas, la zone de réaction 31 a un diamètre interne de 91 cm. La sonde 41 de refroidissement rapide est insérée dans la zone de réaction 31 au travers de la paroi 37. De l'eau est inJecté par la sonde 41 dans la zone réactionnelle 31 pour terminer la réaction de
formation du noir de carbone.
En général, le procédé de la présente invention pour la production de noirs de carbone ayant une plus grande distribution de taille des agrégats est obtenu comme suit. Dans la chambre de mélange du four, on introduit, par un conduit de combustible, un combustible approprié, et par un conduit de l'oxydant, un oxydant approprié tel que de l'air, de l'oxygène, des mélanges d'air et d'oxygène ou analogues. Parmi les combustibles appropriés à une utilisation dans la réaction avec le courant de l'oxydant dans la chambre de combustion pour produire les gaz chauds de combustion, sont comprises toutes les matières facilement combustibles qu'elles soient sous une forme gazeuse, en vapeur ou liquide comme de l'hydrogène, de l'oxyde de carbone, du méthane, de l'acétylène, des alcools, du kérosène, des hydrocarbures
liquides et analogues.
Dans le cas présent, la combustion primaire représente la quantité de l'oxydant au premier étage du procédé modulaire divisée par la quantité de l'oxydant théoriquement requise pour la combustion complète du combustible présent dans le premier étage du procédé pour former du gaz carbonique et de l'eau, multipliée par 100 pour donner un pourcentage. Tandis que la combustion primaire peut être comprise entre 100 % et 500 %, la combustion primaire préférée ou du premier étage peut varier entre environ 120 % et environ 300 %. De cette manière, on produit un courant de gaz chauds de combustion s'écoulant à une haute vitesse linéaire. On a de plus trouvé qu'une différence de pression entre la chambre de combustion et la chambre de réaction d'au moins 6,9 kPa et de préférence d'environ 10,3 kPa à 69 kPa était souhaitable. Dans ces conditions, on produit un courant de produit gazeux de combustion possédant une énergie suffisante pour convertir une charge alimentaire hydrocarbonée liquide donnant du noir de carbone en produits souhaités de noir de carbone. Les gaz résultants de combustion émanant de l'étage de combustion atteignent une température d'au moins 1350 C, la température
préférée étant d'au moins au-delà d'environ 1650 C.
Les gaz chauds de combustion sont propulsés vers le bas et sont évacués de l'extrémité de la chambre de combustion située en aval à une haute vitesse linéaire qui est accélérée par le passage des gaz de combustion dans une zone fermée de transition de plus petit diamètre qui peut, si on le souhaite, s'effiler ou être restreinte. A peu près au milieu de la zone de transition, dans le four, le courant de gaz de combustion
a atteint sa vitesse maximale.
Selon le procédé de la présente invention, une quantité d'une charge alimentaire liquide comprise entre environ 20 et environ 80 %, et de préférence entre environ 25 et environ 75 % de la quantité totale de la charge alimentaire hydrocarbonée liquide requise est injectée sous la forme de courants cohérents non préatomisés ou courants préatomisés, de préférence des courants cohérents non préatomisés, sensiblement transversalement, dans une direction vers l'extérieur ou vers l'intérieur, dans le courant de gaz de combustion, de son pourtour, avant le point o est atteinte la vitesse maximale du courant de gaz de combustion et en un point en amont duquel on n'observe pas de plus ample augmentation de la structure broyée au dibutylphtalate provoquée par l'injection d'une portion de la charge alimentaire dans le courant de gaz chauds de combustion avant le point auquel le courant gazeux a atteint sa vitesse maximale et o l'on obtient une plus grande distribution de taille des agrégats. Lorsque la charge alimentaire liquide est injectée transversalement vers l'extérieur dans le courant de gaz chauds de combustion avant que le courant ait atteint sa vitesse maximale, la charge alimentaire est de préférence injectée à travers une sonde d'injection de la charge alimentaire. Au point o le courant de gaz de combustion a atteint sa vitesse maximale, la quantité restante de la charge alimentaire d'hydrocarbure liquide comprise entre environ 20 et environ 80 % de la charge alimentaire d'hydrocarbure totale, et de préférence une quantité comprise entre environ 25 et environ 75 % de la charge alimentaire totale, est injectée. A ce point, la charge alimentaire est injectée sous la forme d'un certain nombre de courants cohérents non préatomisés ou de courants préatomisés, de préférence non préatomisés, dans le courant de gaz chauds de combustion, dans une direction sensiblement radiale ou transversale à l'écoulement du courant de gaz de combustion, soit du pourtour externe ou du pourtour interne du courant de gaz de combustion. Dans un mode de réalisation préféré du procédé, la charge alimentaire est injectée au point o le courant de gaz de combustion a atteint sa vitesse maximale par un certain nombre d'orifices orientés transversalement dans la paroi de la zone de transition du four dans une direction radialement vers l'intérieur de l'écoulement du courant de gaz de combustion. Comme charges alimentaires d'hydrocarbure on utilise ici de manière appropriée des hydrocarbures insaturés tels que l'acétylène, des oléfines comme l'éthylène, le propylène, le butylène, des aromatiques comme le benzène, le toluène, le xylène, certains hydrocarbures saturés et hydrocarbures volatilisés comme lees kérosènes, naphtalènes, terpènes, goudrons d'éthylène, produits du cycle aromatique et analogues. En ce qui concerne les injections ci- dessus de la charge alimentaire aux emplacements définis, la charge
alimentaire peut être identique ou différente.
Les quantités de la charge alimentaire, du combustible et/ou de l'oxydant employées ici seront ajustées afin d'avoir pour résultat un pourcentage total de combustion compris entre environ 15 et environ 60 % et de préférence entre environ 15 et environ 40 %. la combustion totale représente la quantité totale de l'oxydant utilisé dans le procédé de formation de noir de carbone divisée par la quantité de l'oxydant requise pour la combustion complète de la quantité totale du combustible et de la charge alimentaire dans le procédé de formation de noir de carbone afin de donner du gaz carbonique et de l'eau, en multipliant par 100 pour
arriver à un pourcentage.
Un temps suffisant de résidence est prévu pour permettre aux réactions de formation du noir de carbone de se produire avant la fin de la réaction par refroidissement rapide. Un exemple de refroidissement rapide est accompli en injectant de l'eau à travers une tubulure de refroidissement rapide. Cependant, il y a de nombreuses autres méthodes connues pour le refroidissement dans le procédé de formation du noir de carbone. Les gaz effluents chauds contenant les produits de noir de carbone qui sont en suspension sont alors soumis aux étapes conventionnelles de refroidissement, séparation et récupération du noir de carbone. La séparation du noir de carbone et du courant gazeux est facile à accomplir par tout moyen conventionnel comme un précipitateur, un séparateur à cyclone, un filtre en sac
ou leur combinaison.
On a trouvé qu'en injectant la charge alimentaire aux deux emplacements selon le procédé de la présente invention, on obtenait des noirs de carbone ayant une plus grande distribution de taille des agrégats. Les processus de test qui suivent sont utilisés pour déterminer les propriétés analytiques des noirs de
carbone produits par la présente invention.
Indice d'adsorption d'iodes L'indice d'adsorption d'iode d'un échantillon de noir de carbone est déterminé selon la norme
américaine ASTM D-1510-81.
Pouvoir colorant Le pouvoir colorant d'un échantillon de noir de carbone est déterminé relativement à un noir de référence de teinte de l'industrie selon la norme américaine
ASTM D-3265-76a.
Absorption au dibutylphtalate (DBP) L'indice d'absorption au dibutylphtalate d'un noir de carbone est déterminé selon la norme américaine ASTM D-2414-84. Les résultats rapportés indiquent si le noir de carbone est en forme légère ou duveteuse ou en
forme de boulettes.
Indice d'absorption au dibutylphtalate à l'état broyé (CDBP) L'indice d'absorption au dibutylphtalate à l'état broyé d'une boulette de noir de carborne est déterminé selon la norme américaine ASTM D-3493-84. Distribution de taille des agrégats (U D50) La distribution de taille des agrégats (a D50) d'un échantillon de noir de carbone est déterminée à la manière suivante. Un histogramme est fait du diamètre de Stokes des agrégats de l'échantillon du noir de carbone en fonction de la fréquence relative de leur présence dans un échantillon donné. Comme le montre la figure 2, une ligne (B) est tracée de la crête (A) de l'histogramme dans une direction parallèle à l'axe Y vers et se terminant sur l'axe X au point (C) de l'histogramme. Le milieu (F) de la ligne résultante (B) est déterminé et une ligne (G) est tracée à travers ce milieu (F) parallèlement à l'axe X. La ligne (G) coupe la courbe de distribution de l'histogramme en deux points D et E. La valeur absolue de la différence des deux diamètres de Stokes des particules de noir de carbone aux points D et E est la valeur de aD50. les données utilisées pour produire l'histogramme sont déterminées par l'utilisation d'une centrifugeuse à disques telle que celle fabriquée par Joyce Loebl Co. Ltd. of Tyne and Wear, Grande-Bretagne. Le processus qui suit est une modification du processus décrit dans le manuel d'instructions de la centrifugeuse à disque de Joyce Loebl, référence DCF 4.008 publié le ler Février 1985, dont les enseignements ont été incorporés ici à titre de
référence et utilisés pour déterminer les données.
Processus On pèse 10 mg d'un échantillon de noir de carbone dans un récipient de pesée. On ajoute trois gouttes d'un agent tensio-actif produit et vendu par Shell Chemical Co., sous la marque déposée NONIDET P40, dans le noir de carbone, et le mélange résultant est soumis à agitation pour produire une pâte uniforme. On ajoute 50cc d'une solution de 20% d'éthanol absolu et de % d'eau distillée, dans la pâte, et on disperse au moyen d'une énergie ultrasonique pendant quinze minutes en utilisant un sonificateur modèle No. W385 fabriqué par
Heat Systems Ultrasonics Inc. Farmingdale New York, EUA.
Avant l'essai, les données suivantes sont introduites dans l'ordinateur qui enregistre les données de la centrifugeuse à disques: 1. la densité du noir de carbone, est prise comme étant de 1,86g/cc; 2. le volume de la solution du noir de carbone dispersé dans la solution ci-dessus d'eau et d'éthanol, qui dans ce cas est de 0,5cc; 3. le volume du fluide centrifugé qui dans ce cas est de 14 cc d'eau; 4. la viscosité du fluide centrifugé qui dans ce cas est prise comme étant de 0,933 centipoise à 23 C; 5. la densité du fluide centrigugé qui, dans ce cas, est de 0, 9975g/cc à 23 C; 6. la vitesse du disque qui dans ce cas est de 8000 t/mn; 7. l'intervalle d'échantillonnage de données
qui dans ce cas est de 1 seconde.
La centrifugeuse à disque fonctionne à 8000 t/mn tandis que le stroboscope fonctionne. On injecte 14 cc d'eau distillée dans le disque tournant, en tant que fluide de centrifugation. Le niveau de turbidité est établi à O; et on injecte, en tant que liquide tampon, 1 cc de la solution de 20% d'éthanol absolu et % d'eau distillée. Les boutons de coupe et surpression de la centrifugeuse à disque sont alors manoeuvrés pour produire un gradient régulier de concentration entre le fluide de centrifugation et le liquide tampon et le gradient est surveillé à l'oeil. Lorsque le gradient devient régulier et qu'aucune limite ne peut être distinguée entre les deux fluides, on injecte 0,5 cc du noir de carbone dispersé dans une solution aqueuse d'éthanol, dans le disque en rotation, et on débute immédiatement la collecte de données. S'il se produit un ruissellement, l'essai est avorté. Le disque tourne pendant 20 minutes à la suite de l'injection du noir de carbone dispersé dans la solution aqueuse d'éthanol. A la suite des 20 minutes de rotation rapide, le disque est arrêté, la température du fluide centrifugé est mesurée et la moyenne de la température du fluide centrifugé mesurée au début de l'essai et de la température du fluide centrifugé mesurée à la fin de l'essai est introduite dans l'ordinateur qui enregistre les données de la centrifugeuse à disque. Les données sont analysées selon les équations standard de Stokes et sont présentées
en tant qu'histogramme tel que montré à la figure 2.
Le procédé de la présente invention pour un noir de carbone ayant une distribution assez large de la taille des agrégats sera mieux compris en se référant aux exemples qui suivent. Il y a bien entendu de nombreux autres modes de réalisation de l'invention qui deviendront évidents de ceux qui sont compétents en la matière. Le four représenté à la figure 1 illustre les fours utilisés dans chacun des exemples suivants. Aux exemples 1-3, on a utilisé le même hydrocarbure liquide en tant que combustible. Par ailleurs, aux exemples 1-3, on a utilisé un hydrocarbure liquide différent de celui
utilise comme combustible pour la charge alimentaire.
Exemple 1
En utilisant le four montré à la figure 1, on a introduit, dans la chambre de mélange 3, de l'air préchauffé à une température de 670 C à raison de 3,933 Nm3/sec et un hydrocarbure combustible liquide à raison de 900 1/h. Un courant de gaz chauds de combustion en a été produit, ayant une combustion primaire de 154 %, s'écoulant vers l'aval à une haute vitesse linéaire. Du potassium a été aJouté aux gaz de combustion sous la forme d'une solution aqueuse de manière à ajouter 84 ppm de potassium relativement à la quantité totale de la
charge alimentaire utilisée.
Subséquemment, on a introduit 25 % de la charge alimentaire totale sous la forme de courants liquides cohérants non préatomisés, radialement vers l'extérieur, dans le courant de gaz chauds de combustion à travers la sonde 19 avant le point o le courant de gaz chauds de combustion a atteint sa vitesse maximale. La sonde 19 avait un diamètre de 5,1 cm et était équipée d'un capuchon extrême 27 NPT 6,25 cm ayant des orifices d'un diamètre de 1,78 mm perpendiculairement orientés et placés équiangulairement sur sa circonférence. Dans cet exemple, la sonde 19 était placée de manière que le capuchon extrême 27 soit à 30 cm en amont des orifices 21. Les 75 % restants de la charge alimentaire ont été injectés radialement vers l'intérieur sous la forme de courants cohérents non préatomisés dans le courant de gaz chauds de combustion à travers deux orifices 21 au point o les gaz de combustion avait atteint leur vitesse maximale, c'est-à-dire au milieu de la zone de transition 13. La zone de transition 13 avait une longueur de 27,9 cm et un diamètre interne de 31,5 cm. Les orifices 21 étaient transversalement orientés, avaient chacun 1,99 mm de diamètre et étaient équiangulairement espacés dans un seul plan sur la circonférence de la paroi 17 de la zone de transition 13. La quantité totale de la charge alimentaire a été injectée à une allure combinée de
5439 1/h.
Le procédé a été effectué de manière que la combustion totale soit de 20, 5 %. La chambre de réaction 31 avait 91 cm de diamètre. La tubulure de refroidissement rapide 41 était placée en un point à peu près à 2,45 m en aval des orifices 21. Les propriétés analytiques du noir de carbone sont rapportées au
tableau.
Exemple 2.
Du noir de carbone a été produit en utilisant le dispositif, la charge alimentaire et les procédés de l'exemple 1, aux exceptions qui suivent. Dans cet exemple, la sonde 19 était placée de manière que le capuchon extrême 27 soit à 50 cm en amont des orifices 21 dans la zone de transition 13 et l'on a ajouté 123 ppm de potassium relativement à la quantité totale de la charge alimentaire utilisée, sous la forme d'une solution aqueuse, dans le courant de gaz chauds de combustion. Les propriétés analytiques du noir de carbone sont rapportées
au tableau.
Exemple 3.
Du noir de carbone a été produit en utilisant le dispositif, la charge alimentaire et les procédés de l'exemple 1 aux exceptions suivantes. La sonde interne 19 était placée de manière que le capuchon extrême 27 soit à 60 cm en amont des orifices 21 et on a aJouté 123 ppm de potassium relativement à la quantité totale de la charge alimentaire, sous la forme d'une solution aqueuse, dans le courant de gaz chauds de combustion. Les propriétés analytiques du noir de carbone sont rapportées au
tableau.
TABLEAU
PROPRIETES ANALYTIQUES
Exemple 1 Exemple 2 Exemple 3 Addition de potassium relativement à la quantité de charge alimentaire (ppm) 84 123 123
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Distance de sépa-
ration des points d'injection de la charge alimentaire 30 cm 50 cm 60 cm
--___________
4D50 mp 68 77 83
________________________________________________________
Pouvoir colorant % 98 98 96 Indice d'iode mgI2/g noir de carbone 60 60 59
________________________________________________________
Absorption dibutylphtalate boulettes cc/100g 109 106 107
________________________________________________________
CDBP (24M4)
cc/10Og 90 88 90 Les données du tableau montrent que le procédé de la présente invention a pour résultat la production de noir de carbone ayant des valeurs accrues de àD50, tout en maintenant sensiblement des valeurs identiques pour la structure et les aires superficielles. Par ailleurs, on peut conclure des données des exemples que la valeur AD50 d'un noir de carbone pourrait être encore accrue en augmentant la distance entre lesdeux points de l'injection de la charge alimentaire de la présente
invention.
Aux exemples 1-3, des quantités différentes de potassium ont été ajoutées afin d'obtenir un niveau donné de str ^-ire du noir de carbone. En faisant ainsi, l'effe: ce la présente invention est présenté indirectement en notant que des quantités égales de potassium ont été requises aux exemples 2 et 3, les deux dépassant la quantité requise à l'exemple 1 afin d'atteindre le niveau donné de structure de noir de carbone. L'augmentation de la quantité de potassium utilisée aux exemples 2 et 3 en comparaison à celle utilisée à l'exemple 1 montre qu'à la distance de séparation de l'exemple 1, la structure augmente encore par ré -rt à l'augmentation de la distance entre les points d'injection de la charge alimentaire. En augmentant encore la distance de séparation entre les points d'injection de la charge alimentaire, les quantités constantes de potassium utilisées aux exemples 2 et 3 montrent qu'il n'y a pas eu de plus ample augmentation de CDBP provoquée par l'injection de la portion de la charge alimentaire dans les gaz chauds de combustion avant d'atteindre la vitesse maximale aux distances croissantes entre l'injection de la charge
alimentaire aux exemples 2 et 3.
Claims (7)
1. Procédé modulaire pour la production de noirs de carbone au four du type o on fait réagir un combustible et un oxydant afin de produire un courant de gaz primaires chauds de combustion possédant une énergie suffisante pour convertir une charge alimentaire d'hydrocarbure liquide donnant du noir de carbone en noir de carbone, et o la charge alimentaire d'hydrocarbure liquide est périphériquement injectée, sous la forme d'un certain nombre de courants cohérents non préatomisés ou courant préatomisés, dans le courant des produits gazeux de combustion en un point o le courant de gaz de combustion a atteint sa vitesse maximale dans une direction sensiblement transversale à la direction d'écoulement du courant de gaz de combustion et sous une pression suffisante pour obtenir un degrés de pénétration requis pour un bon cisaillement et un bon mélange de la charge alimentaire et o la charge alimentaire est décomposée et convertie en noir de carbone avant la fin de la réaction de formation de noir carbone par trempe puis refroidissement, séparation et récupération du noir de carbone résultant, caractérisé en ce que l'on introduit une portion suffisante de la quantité totale de la charge alimentaire d'hydrocarbure liquide dans le courant de gaz de combustion avant le point auquel le courant de gaz de combustion atteint sa vitesse maximale et en un point en amont duquel l'on observe pas de plus ample augmentation de CDBP du noir de carbone résultant du fait de l'injection de la charge alimentaire dans le courant de gaz chauds de combustion avant le point auquel le courant de gaz de combustion a atteint sa vitesse maximale, pour ainsi produire du noir de carbone ayant
une assez large distribution de taille des agrégats.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une quantité comprise entre environ et environ 80 % de la quantité totale de la charge alimentaire liquide est injectée dans le courant de gaz de combustion avant le point o la vitesse maximale du courant du gaz de combustion est atteinte et en amont duquel on n'observe aucune plus ample augmentation de CDBP résultant du fait de l'injection de la charge alimentaire dans le courant de gaz chauds de combustion avant le point auquel le courant de gaz chauds de combustion a atteint sa vitesse maximale, le restant de la charge alimentaire étant ajouté au point o le courant
de gaz de combustion a atteint sa vitesse maximale.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on injecte une quantité comprise entre environ 25 et environ 75% de la quantité totale de la charge alimentaire liquide dans le courant de gaz de combustion avant le point o la vitesse maximale du courant de gaz de combustion est atteinte et en amont d'o l'on n'observe pas de plus ample augmentation de CDBP du noir de carbone résultant du fait de l'injection de la charge alimentaire dans le courant de gaz chauds de combustion avant le point auquel le courant de gaz de combustion a atteint sa vitesse maximale, le restant de la charge alimentaire étant ajouté au point o le courant
de gaz de combustion a atteint sa vitesse maximale.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la charge alimentaire qui est injectée dans le courant de gaz chauds de combustion au point o le courant de gaz chauds de combustion a atteint sa vitesse maximale a la forme de courants cohérents non préatomisés.
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la charge alimentaire d'hydrocarbure liquide qui est inJectée dans le courant des gaz chauds de combustion avant le point auquel le courant de gaz de combustion a atteint sa vitesse maximale et en amont duquel l'on n'observe aucune plus ample augmentation de CDBP du noir de carbone résultant du fait de l'injection de la charge alimentaire dans le courant de gaz chauds de combustion avant le point auquel le courant de gaz de combustion atteint sa vitesse maximale, est injectée dans une direction sensiblement transversale à l'écoulement de courant de gaz chauds de combustion et la charge alimentaire a la forme de
courants cohérants non préatomosés.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la charge alimentaire d'hydrocarbure liquide qui est inJectée dans le courant des gaz chauds de combustion avant le point auquel le courant de gaz de combustion a atteint sa vitesse maximale et en amont duquel on n'observe aucune plus ample augmentation de CDBP du noir de carbone résultant dû à l'injection de la charge alimentaire dans le courant de gaz chauds de combustion avant le point auquel le courant de gaz de combustion a atteint sa vitesse maximale, est injectée vers l'extérieur du pourtour
interne du courant de gaz chauds de combustion.
7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la charge alimentaire d'hydrocarbure liquide est injectée sous la forme de courants cohérents non préatomisés dans une direction sensiblement transversale, vers l'extérieur du pourtour interne du courant de gaz de combustion dans le courant de gaz de combustion avant le point auquel le courant de gaz de combustion a atteint sa vitesse maximale et en amont duquel l'on n'observe aucune plus ample augmentation de CDBP du noir de carbone résultant du fait de l'injection de la charge alimentaire dans le courant de gaz chauds de combustion avant le point auquel le courant de gaz de combustion a atteint sa vitesse maximale, et la charge alimentaire d'hydrocarbure liquide est injectée sous la forme de courants cohérents non préatomisés dans une direction sensiblement transversale, vers l'intérieur du pourtour externe du courant de gaz chauds de combustion dans le courant de gaz de combustion au point auquel est atteinte la vitesse maximale du
courant de gaz de combustion.
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