JP2002060649A - カーボンブラック製造用原料油噴射ノズル - Google Patents
カーボンブラック製造用原料油噴射ノズルInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ノズルを損傷することなく安定に操業でき、
カーボンブラック生成収率の低下を招くことなく、品質
変動が小さく、品質安定性に優れたカーボンブラック製
造用原料油噴射ノズルを提供する。 【解決手段】 炉頭部の燃焼域と、引き続く原料導入
域、反応域、反応停止域とからなり、燃焼域で燃料を燃
焼して高温燃焼ガス流を生成させ、原料導入域で高温燃
焼ガス流に直角方向から原料油を噴射導入し、引き続く
反応域で原料油を熱分解してカーボンブラックに転化さ
せ、次いで反応停止域で反応生成ガス流を急冷して反応
を終結させるカーボンブラック生成プロセスにおいて、
原料油噴射ノズルの最外層環状部を流れる冷却水が往路
と復路に２分割され、ノズル先端部で往路から復路へと
変換する冷却水流路を構成し、かつ、原料油噴射ノズル
の外径ｄ(mm)を、装着するノズル数Ｎ（本、但し、Ｎ≧
２）との積Ｎｄと原料油導入域の炉内径Ｄ(mm)との比Ｎ
ｄ／Ｄの値が１．３未満の関係に設定されたことを特徴
とする、カーボンブラック製造用原料油噴射ノズル。
カーボンブラック生成収率の低下を招くことなく、品質
変動が小さく、品質安定性に優れたカーボンブラック製
造用原料油噴射ノズルを提供する。 【解決手段】 炉頭部の燃焼域と、引き続く原料導入
域、反応域、反応停止域とからなり、燃焼域で燃料を燃
焼して高温燃焼ガス流を生成させ、原料導入域で高温燃
焼ガス流に直角方向から原料油を噴射導入し、引き続く
反応域で原料油を熱分解してカーボンブラックに転化さ
せ、次いで反応停止域で反応生成ガス流を急冷して反応
を終結させるカーボンブラック生成プロセスにおいて、
原料油噴射ノズルの最外層環状部を流れる冷却水が往路
と復路に２分割され、ノズル先端部で往路から復路へと
変換する冷却水流路を構成し、かつ、原料油噴射ノズル
の外径ｄ(mm)を、装着するノズル数Ｎ（本、但し、Ｎ≧
２）との積Ｎｄと原料油導入域の炉内径Ｄ(mm)との比Ｎ
ｄ／Ｄの値が１．３未満の関係に設定されたことを特徴
とする、カーボンブラック製造用原料油噴射ノズル。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、オイルファーネス
法によるカーボンブラック生成プロセスにおいて反応炉
に原料油を供給するための原料油噴射ノズルに関する。
法によるカーボンブラック生成プロセスにおいて反応炉
に原料油を供給するための原料油噴射ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】オイルファーネスブラックの基本的な製
造技術は、耐火煉瓦で内張りした円筒状の燃焼域、反応
域および反応停止域を同軸的に連設した反応炉を用い、
燃焼域で燃料を燃焼させて高温の燃焼ガスを生成させ、
燃焼ガス流を引き続く反応域に導いて燃焼ガス流中に原
料炭化水素油を導入して原料炭化水素油の不完全燃焼お
よび熱分解反応により炭化水素をカーボンブラックに転
化させ、次いで反応停止域においてカーボンブラック含
有ガス流を急冷して反応を終結させ、最終的にカーボン
ブラックを捕集工程で回収するプロセスからなってい
る。
造技術は、耐火煉瓦で内張りした円筒状の燃焼域、反応
域および反応停止域を同軸的に連設した反応炉を用い、
燃焼域で燃料を燃焼させて高温の燃焼ガスを生成させ、
燃焼ガス流を引き続く反応域に導いて燃焼ガス流中に原
料炭化水素油を導入して原料炭化水素油の不完全燃焼お
よび熱分解反応により炭化水素をカーボンブラックに転
化させ、次いで反応停止域においてカーボンブラック含
有ガス流を急冷して反応を終結させ、最終的にカーボン
ブラックを捕集工程で回収するプロセスからなってい
る。
【０００３】カーボンブラックはゴム補強用充填材や顔
料用着色材などとして広く使用されており、例えば高耐
摩耗性が要求される自動車タイヤトレッド用のカーボン
ブラックには粒子径の小さい高比表面積のカーボンブラ
ックが有用されており、この種のカーボンブラックは、
例えば図３に例示するような反応炉により製造されてい
る。
料用着色材などとして広く使用されており、例えば高耐
摩耗性が要求される自動車タイヤトレッド用のカーボン
ブラックには粒子径の小さい高比表面積のカーボンブラ
ックが有用されており、この種のカーボンブラックは、
例えば図３に例示するような反応炉により製造されてい
る。
【０００４】すなわち、図３はカーボンブラック製造用
の反応炉を例示した断面略図で、反応炉炉頭に燃焼域
１、引き続きその下流に原料導入域２、反応域３、反応
停止域４が同軸上に連設され、各部位は耐火煉瓦で内張
りされて円筒型構造に構築されている。
の反応炉を例示した断面略図で、反応炉炉頭に燃焼域
１、引き続きその下流に原料導入域２、反応域３、反応
停止域４が同軸上に連設され、各部位は耐火煉瓦で内張
りされて円筒型構造に構築されている。
【０００５】燃焼域１は上流に接線方向から空気などの
酸化剤導入ダクト５と軸方向に燃焼用バーナ６を装着し
た広径燃焼室として形成され、その下流には燃焼室の出
口テーパー部位により原料導入域２が連設されている。
円筒状の原料導入域２には原料油噴射ノズル７が炉軸に
対し直角方向に、すなわち流下する燃焼ガス流に対して
直角方向から原料が導入される方向に複数本（通常２〜
６本）が装着されている。原料導入域２の下流出口端に
は円筒状の反応域３が連設され、反応域３の下流側には
反応停止域４が形成されている。反応停止域４には急冷
用水導入ノズル８が装着され、生成したカーボンブラッ
クを含有する反応ガス流に冷却水を噴霧導入して急冷
し、反応を終結させる。なお、反応停止域４の下流側は
図示しない捕集系統に接続している。
酸化剤導入ダクト５と軸方向に燃焼用バーナ６を装着し
た広径燃焼室として形成され、その下流には燃焼室の出
口テーパー部位により原料導入域２が連設されている。
円筒状の原料導入域２には原料油噴射ノズル７が炉軸に
対し直角方向に、すなわち流下する燃焼ガス流に対して
直角方向から原料が導入される方向に複数本（通常２〜
６本）が装着されている。原料導入域２の下流出口端に
は円筒状の反応域３が連設され、反応域３の下流側には
反応停止域４が形成されている。反応停止域４には急冷
用水導入ノズル８が装着され、生成したカーボンブラッ
クを含有する反応ガス流に冷却水を噴霧導入して急冷
し、反応を終結させる。なお、反応停止域４の下流側は
図示しない捕集系統に接続している。
【０００６】この反応炉において、高温の燃焼ガス流中
に原料油を噴射する原料油噴射ノズル７は常時高温の燃
焼ガス雰囲気に曝されているので、通常、通水して冷却
しながら使用されている。すなわち、冷却することによ
り原料油の異常高温化によるコーキングの発生を防止す
るとともにノズルの材質劣化や焼損の防止を図ってい
る。
に原料油を噴射する原料油噴射ノズル７は常時高温の燃
焼ガス雰囲気に曝されているので、通常、通水して冷却
しながら使用されている。すなわち、冷却することによ
り原料油の異常高温化によるコーキングの発生を防止す
るとともにノズルの材質劣化や焼損の防止を図ってい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、原料油
噴射ノズル７の過度の冷却は、予熱された原料油の温度
低下を招き、原料油を熱分解してカーボンブラックに転
化する際の熱エネルギーを増大させることとなり、カー
ボンブラックの生成収率を低下させる一因ともなる。更
に、原料油導入時にはノズル周辺の炉内温度が局所的に
低下することになるので、原料油噴射ノズル７の周辺部
を中心に温度分布が生じ、熱分解温度のバラツキによる
カーボンブラックの品質、例えば比表面積（粒子径）の
変動を増大させることになる。
噴射ノズル７の過度の冷却は、予熱された原料油の温度
低下を招き、原料油を熱分解してカーボンブラックに転
化する際の熱エネルギーを増大させることとなり、カー
ボンブラックの生成収率を低下させる一因ともなる。更
に、原料油導入時にはノズル周辺の炉内温度が局所的に
低下することになるので、原料油噴射ノズル７の周辺部
を中心に温度分布が生じ、熱分解温度のバラツキによる
カーボンブラックの品質、例えば比表面積（粒子径）の
変動を増大させることになる。
【０００８】すなわち、原料油噴射ノズル７を過度に冷
却したり、ノズルの数が多く、その外径が大きい程、カ
ーボンブラックの生成収率および品質変動に大きな影響
を与えることになり、ノズルが損傷しない限度において
過度の冷却を避け、またノズル数およびその外径を適切
な値に設定することが望ましいことになる。
却したり、ノズルの数が多く、その外径が大きい程、カ
ーボンブラックの生成収率および品質変動に大きな影響
を与えることになり、ノズルが損傷しない限度において
過度の冷却を避け、またノズル数およびその外径を適切
な値に設定することが望ましいことになる。
【０００９】そこで、本発明者は原料油噴射ノズル７の
水冷構造について検討を行い、簡略なノズル構造で的確
に冷却することにより、カーボンブラック生成収率の低
下を抑制するとともに品質の安定化を図ることができる
ことを見出した。
水冷構造について検討を行い、簡略なノズル構造で的確
に冷却することにより、カーボンブラック生成収率の低
下を抑制するとともに品質の安定化を図ることができる
ことを見出した。
【００１０】すなわち、本発明はこの知見に基づいて完
成したもので、その目的は原料油噴射ノズルを損傷する
ことなく安定に操業でき、かつカーボンブラック生成収
率の低下を招くことなく、品質変動が小さく品質安定性
に優れたカーボンブラック製造用の原料油噴射ノズルを
提供することにある。
成したもので、その目的は原料油噴射ノズルを損傷する
ことなく安定に操業でき、かつカーボンブラック生成収
率の低下を招くことなく、品質変動が小さく品質安定性
に優れたカーボンブラック製造用の原料油噴射ノズルを
提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係るカーボンブラック製造用原料油噴射ノズ
ルは、炉頭部の燃焼域と、引き続く原料導入域、反応
域、反応停止域とからなり、燃焼域で燃料を燃焼して高
温燃焼ガス流を生成させ、原料導入域で高温燃焼ガス流
に直角方向から原料油を噴射導入し、引き続く反応域で
原料油を熱分解してカーボンブラックに転化させ、次い
で反応停止域で反応生成ガス流を急冷して反応を終結さ
せるカーボンブラック生成プロセスにおいて、原料油噴
射ノズルの最外層環状部を流れる冷却水が往路と復路に
２分割され、ノズル先端部で往路から復路へと変換する
冷却水流路を構成し、かつ、原料油噴射ノズルの外径ｄ
(mm)を、装着するノズル数Ｎ（本、但し、Ｎ≧２）との
積Ｎｄと原料油導入域の炉内径Ｄ(mm)との比Ｎｄ／Ｄの
値が１．３未満の関係に設定されたことを構成上の特徴
とする。
の本発明に係るカーボンブラック製造用原料油噴射ノズ
ルは、炉頭部の燃焼域と、引き続く原料導入域、反応
域、反応停止域とからなり、燃焼域で燃料を燃焼して高
温燃焼ガス流を生成させ、原料導入域で高温燃焼ガス流
に直角方向から原料油を噴射導入し、引き続く反応域で
原料油を熱分解してカーボンブラックに転化させ、次い
で反応停止域で反応生成ガス流を急冷して反応を終結さ
せるカーボンブラック生成プロセスにおいて、原料油噴
射ノズルの最外層環状部を流れる冷却水が往路と復路に
２分割され、ノズル先端部で往路から復路へと変換する
冷却水流路を構成し、かつ、原料油噴射ノズルの外径ｄ
(mm)を、装着するノズル数Ｎ（本、但し、Ｎ≧２）との
積Ｎｄと原料油導入域の炉内径Ｄ(mm)との比Ｎｄ／Ｄの
値が１．３未満の関係に設定されたことを構成上の特徴
とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】図３に例示したカーボンブラック
製造用の反応炉において、原料導入域２に原料油を導入
する原料油噴射ノズル７の構造の一例を図１、図２に例
示した。すなわち、図１は原料油噴射ノズル７の正面
図、図２はノズル先端部の側断面図であり、図１は図２
のＢＢ断面図、図２は図１のＡＡ断面図である。
製造用の反応炉において、原料導入域２に原料油を導入
する原料油噴射ノズル７の構造の一例を図１、図２に例
示した。すなわち、図１は原料油噴射ノズル７の正面
図、図２はノズル先端部の側断面図であり、図１は図２
のＢＢ断面図、図２は図１のＡＡ断面図である。
【００１３】図１において、９は原料油の導管でその先
端孔から原料油が噴射され、高温燃焼ガス流中に直角方
向から霧化導入される。ノズルの最外層の環状部は冷却
水の流路１０であり、冷却水流路１０は仕切板１１によ
って噴射ノズルの長さ方向に２分割され、冷却水の往路
１２と復路１３に分割されている。１４は原料油導管９
の外壁と冷却水流路１０の内壁により形成される空間で
あり、空気などの気体による断熱層として機能する。
端孔から原料油が噴射され、高温燃焼ガス流中に直角方
向から霧化導入される。ノズルの最外層の環状部は冷却
水の流路１０であり、冷却水流路１０は仕切板１１によ
って噴射ノズルの長さ方向に２分割され、冷却水の往路
１２と復路１３に分割されている。１４は原料油導管９
の外壁と冷却水流路１０の内壁により形成される空間で
あり、空気などの気体による断熱層として機能する。
【００１４】図２は、図１に例示した原料油噴射ノズル
７のノズル先端部のＡＡ断面図であり、図１と同じ部位
は同じ符号で示してある。図１、図２において、冷却水
流路１０はノズル先端部のチップ部位において冷却水変
換流路１５により冷却水が往路１２から復路１３へと変
換される。なお、図２は冷却水が往路から復路へと変換
されて流れている状態を示している。
７のノズル先端部のＡＡ断面図であり、図１と同じ部位
は同じ符号で示してある。図１、図２において、冷却水
流路１０はノズル先端部のチップ部位において冷却水変
換流路１５により冷却水が往路１２から復路１３へと変
換される。なお、図２は冷却水が往路から復路へと変換
されて流れている状態を示している。
【００１５】このように冷却水の流路を、ノズルの長さ
方向に往路と復路に２分割した水冷構造とすることによ
りノズル構造を簡素化することができ、ノズルの外径ｄ
(mm)を小さくすることができる。そして、ノズル外径ｄ
を小さくすることにより、高温燃焼ガス流中に原料油を
噴射導入した時に生じる局所的温度低下、および、原料
油噴射ノズルの周辺部を中心に生じる温度分布を、より
小さくすることが可能となる。
方向に往路と復路に２分割した水冷構造とすることによ
りノズル構造を簡素化することができ、ノズルの外径ｄ
(mm)を小さくすることができる。そして、ノズル外径ｄ
を小さくすることにより、高温燃焼ガス流中に原料油を
噴射導入した時に生じる局所的温度低下、および、原料
油噴射ノズルの周辺部を中心に生じる温度分布を、より
小さくすることが可能となる。
【００１６】しかしながら、単にノズル外径を小さくし
たのみでは充分でなく、外径の小さな原料油噴射ノズル
が多数装着された場合には、原料油導入時に生じる局所
的温度降下や温度分布の拡がりも増大することになる。
すなわち、ノズル外径とその数が局所的温度降下および
温度分布に大きく影響することになる。
たのみでは充分でなく、外径の小さな原料油噴射ノズル
が多数装着された場合には、原料油導入時に生じる局所
的温度降下や温度分布の拡がりも増大することになる。
すなわち、ノズル外径とその数が局所的温度降下および
温度分布に大きく影響することになる。
【００１７】したがって、原料油噴射ノズルの外径ｄ(m
m)と装着するノズルの数Ｎ（本）との積Ｎｄの値を、原
料油導入域の空間との関係において設定することが重要
であり、それにより原料油導入域の局所的温度降下およ
び温度分布の影響をより少なくすることができる。
m)と装着するノズルの数Ｎ（本）との積Ｎｄの値を、原
料油導入域の空間との関係において設定することが重要
であり、それにより原料油導入域の局所的温度降下およ
び温度分布の影響をより少なくすることができる。
【００１８】すなわち、本発明は、原料油噴射ノズルの
外径ｄ(mm)と装着するノズルの数Ｎ（本、但し、Ｎ≧
２）との積Ｎｄの値を、原料油導入域の炉内径Ｄ(mm)と
の関係において、その比Ｎｄ／Ｄを定義し、その値（Ｎ
ｄ／Ｄ）を１．３未満の関係に設定することにより、原
料油噴射導入時における局所的温度降下および温度分布
の拡がりに基づく、カーボンブラックの生成収率の低下
および品質変動の増大の抑制を図るものである。好まし
くは、Ｎｄ／Ｄ＜１．０に設定される。なお、装着する
原料油噴射ノズルの本数が１本の場合には、原料導入
域、更に反応域における原料油密度の偏りが大きくなっ
て、品質変動が増大するため、原料油密度に著しい偏り
が生じないように、装着するノズルの数は２本以上、望
ましくは３〜５本程度を対象位置に装着する。
外径ｄ(mm)と装着するノズルの数Ｎ（本、但し、Ｎ≧
２）との積Ｎｄの値を、原料油導入域の炉内径Ｄ(mm)と
の関係において、その比Ｎｄ／Ｄを定義し、その値（Ｎ
ｄ／Ｄ）を１．３未満の関係に設定することにより、原
料油噴射導入時における局所的温度降下および温度分布
の拡がりに基づく、カーボンブラックの生成収率の低下
および品質変動の増大の抑制を図るものである。好まし
くは、Ｎｄ／Ｄ＜１．０に設定される。なお、装着する
原料油噴射ノズルの本数が１本の場合には、原料導入
域、更に反応域における原料油密度の偏りが大きくなっ
て、品質変動が増大するため、原料油密度に著しい偏り
が生じないように、装着するノズルの数は２本以上、望
ましくは３〜５本程度を対象位置に装着する。
【００１９】更に、本発明の原料油噴射ノズルは、原料
油導管９の外壁と冷却水流路１０の内壁により形成され
る空間１４が断熱層として機能し、例えば空気などの気
体を断熱層に循環させることにより、原料油の無用な冷
却や過度の冷却が抑制されるので、原料油の熱損失によ
るカーボンブラックの生成収率の低下も抑制することが
できる。空間１４を断熱層として充分に機能させるため
には１mm以上の厚さがあることが好ましい。
油導管９の外壁と冷却水流路１０の内壁により形成され
る空間１４が断熱層として機能し、例えば空気などの気
体を断熱層に循環させることにより、原料油の無用な冷
却や過度の冷却が抑制されるので、原料油の熱損失によ
るカーボンブラックの生成収率の低下も抑制することが
できる。空間１４を断熱層として充分に機能させるため
には１mm以上の厚さがあることが好ましい。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と対比して詳
細に説明する。
細に説明する。
【００２１】実施例１〜５、比較例１〜４ 内径５００mm、長さ１５００mmの燃焼域１、周辺から半
径方向（燃焼ガス流に直角方向）にＮ本の原料油噴射ノ
ズル７を対象位置に装着した、内径Ｄmm、長さ５００mm
の原料導入域２、原料油を熱分解してカーボンブラック
に転化し、次いで急冷して反応を終結させる内径６００
mm、長さ３０００mmの反応域３および反応停止域４を同
軸上に連設した、図３に示した反応炉によりカーボンブ
ラックを製造した。なお、原料油噴射ノズル７は原料導
入域２の上流端から１００mmの位置に装着した。
径方向（燃焼ガス流に直角方向）にＮ本の原料油噴射ノ
ズル７を対象位置に装着した、内径Ｄmm、長さ５００mm
の原料導入域２、原料油を熱分解してカーボンブラック
に転化し、次いで急冷して反応を終結させる内径６００
mm、長さ３０００mmの反応域３および反応停止域４を同
軸上に連設した、図３に示した反応炉によりカーボンブ
ラックを製造した。なお、原料油噴射ノズル７は原料導
入域２の上流端から１００mmの位置に装着した。
【００２２】上記の反応炉を用いて、外径ｄmmの異なる
原料油噴射ノズル７を装着し、また断熱層の厚さＬmmを
変えてカーボンブラックを製造した。なお、原料油には
比重(15/4 ℃) １．１０３のクレオソート油を使用し
た。
原料油噴射ノズル７を装着し、また断熱層の厚さＬmmを
変えてカーボンブラックを製造した。なお、原料油には
比重(15/4 ℃) １．１０３のクレオソート油を使用し
た。
【００２３】このようにして製造したカーボンブラック
の生成収率を求め、また窒素吸着比表面積(N2SA)を測定
して２０個の測定値から標準偏差を求めて、品質の変動
を比較した。得られた結果を表１（実施例）、表２（比
較例）に示した。
の生成収率を求め、また窒素吸着比表面積(N2SA)を測定
して２０個の測定値から標準偏差を求めて、品質の変動
を比較した。得られた結果を表１（実施例）、表２（比
較例）に示した。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】
【００２６】表１、２より、実施例では、比較例に比べ
て、いずれもカーボンブラックの生成収率が高位にあ
り、また窒素吸着比表面積(N2SA)の変動（標準偏差）も
小さいことが認められる。なお、断熱層がない実施例５
は原料油の熱損失により、若干生成収率が低下傾向にあ
るが、品質の変動には大きな影響は認められない。これ
に対し、本発明の要件を外れる比較例１〜３は、生成収
率が低位にあり、窒素吸着比表面積(N2SA)の変動（標準
偏差）も大きいことが判る。また、原料油噴射ノズルを
１本装着した比較例４ではカーボンブラック生成収率
は、実施例と同等のレベルにあるが、品質変動が大きい
ことが認められる。
て、いずれもカーボンブラックの生成収率が高位にあ
り、また窒素吸着比表面積(N2SA)の変動（標準偏差）も
小さいことが認められる。なお、断熱層がない実施例５
は原料油の熱損失により、若干生成収率が低下傾向にあ
るが、品質の変動には大きな影響は認められない。これ
に対し、本発明の要件を外れる比較例１〜３は、生成収
率が低位にあり、窒素吸着比表面積(N2SA)の変動（標準
偏差）も大きいことが判る。また、原料油噴射ノズルを
１本装着した比較例４ではカーボンブラック生成収率
は、実施例と同等のレベルにあるが、品質変動が大きい
ことが認められる。
【００２７】
【発明の効果】以上のとおり、本発明のカーボンブラッ
ク製造用原料油噴射ノズルによれば、冷却水の流路を、
ノズルの長さ方向に往路と復路に２分割した水冷構造と
することによりノズル構造を簡素化し、ノズル外径ｄ(m
m)を小さくすることができる。そして、原料油噴射ノズ
ルの外径ｄ(mm)と装着するノズルの数Ｎ（本、但し、Ｎ
≧２）との積Ｎｄの値を、原料油導入域の炉内径Ｄ(mm)
との関係において、Ｎｄ／Ｄの値を１．３未満の関係に
設定することにより、高温燃焼ガス流中に原料油を噴射
導入した時に生じる局所的温度降下、および、原料油噴
射ノズルの周辺部を中心に生じる温度分布の拡がりを抑
制することにより、カーボンブラックの生成収率の低下
および品質変動の増大を抑制することが可能となる。
ク製造用原料油噴射ノズルによれば、冷却水の流路を、
ノズルの長さ方向に往路と復路に２分割した水冷構造と
することによりノズル構造を簡素化し、ノズル外径ｄ(m
m)を小さくすることができる。そして、原料油噴射ノズ
ルの外径ｄ(mm)と装着するノズルの数Ｎ（本、但し、Ｎ
≧２）との積Ｎｄの値を、原料油導入域の炉内径Ｄ(mm)
との関係において、Ｎｄ／Ｄの値を１．３未満の関係に
設定することにより、高温燃焼ガス流中に原料油を噴射
導入した時に生じる局所的温度降下、および、原料油噴
射ノズルの周辺部を中心に生じる温度分布の拡がりを抑
制することにより、カーボンブラックの生成収率の低下
および品質変動の増大を抑制することが可能となる。
【図１】本発明の原料油噴射ノズルの正面図である。
【図２】本発明の原料油噴射ノズル先端部の側断面図で
ある。
ある。
【図３】本発明の原料油噴射ノズルが適用される反応炉
を例示した略断面図である。
を例示した略断面図である。
１ 燃焼域 ２ 原料導入域 ３ 反応域 ４ 反応停止域 ５ 酸化剤導入ダクト ６ 燃焼用バーナ ７ 原料油噴射ノズル ８ 急冷用水導入ノズル ９ 原料油導管 10 冷却水の流路 11 仕切板 12 冷却水往路 13 冷却水復路 14 空間 15 冷却水変換流路
Claims (2)
- 【請求項１】 炉頭部の燃焼域と、引き続く原料導入
域、反応域、反応停止域とからなり、燃焼域で燃料を燃
焼して高温燃焼ガス流を生成させ、原料導入域で高温燃
焼ガス流に直角方向から原料油を噴射導入し、引き続く
反応域で原料油を熱分解してカーボンブラックに転化さ
せ、次いで反応停止域で反応生成ガス流を急冷して反応
を終結させるカーボンブラック生成プロセスにおいて、
原料油噴射ノズルの最外層環状部を流れる冷却水が往路
と復路に２分割され、ノズル先端部で往路から復路へと
変換する冷却水流路を構成し、かつ、原料油噴射ノズル
の外径ｄ(mm)を、装着するノズル数Ｎ（本、但し、Ｎ≧
２）との積Ｎｄと原料油導入域の炉内径Ｄ(mm)との比Ｎ
ｄ／Ｄの値が１．３未満の関係に設定されたことを特徴
とする、カーボンブラック製造用原料油噴射ノズル。 - 【請求項２】 原料油導管と冷却水流路の間に、厚さ１
mm以上の断熱層を形成した、請求項１記載のカーボンブ
ラック製造用原料油噴射ノズル。
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Cited By (2)
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