JP2010018654A - カーボンブラック製造炉 - Google Patents
カーボンブラック製造炉 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010018654A JP2010018654A JP2008178399A JP2008178399A JP2010018654A JP 2010018654 A JP2010018654 A JP 2010018654A JP 2008178399 A JP2008178399 A JP 2008178399A JP 2008178399 A JP2008178399 A JP 2008178399A JP 2010018654 A JP2010018654 A JP 2010018654A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zone
- carbon black
- reaction
- raw material
- diameter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
Abstract
【解決手段】炭化水素燃料と酸素含有ガスとの混合物の燃焼により高温ガス流を生成させるための各導入手段を備えた第一帯域、前記第一帯域で生成した高温ガス流中に原料炭化水素を複数の分割流で供給して前記原料炭化水素の熱分解および/または不完全燃焼によりカーボンブラック含有反応ガス流とするための原料導入手段を備えた円筒形状反応帯域である第二帯域、前記第二帯域からの反応ガス流に冷却水を噴霧して反応を停止させるための冷却水噴霧装置を備えた少なくとも第二帯域の直径よりも大きな円筒形状の第三帯域から構成される全体が横置きされたカーボンブラック製造炉において、第二帯域の円筒形状反応帯域の外周に複数の流動空間を備えたことを特徴とするカーボンブラック製造炉。
【選択図】なし
Description
本発明の第2は、前記原料炭化水素導入手段の数と前記流動空間の数が同じである請求項1記載のカーボンブラック製造炉に関する。
本発明の第3は、前記第二帯域である円筒形状反応帯域の面積に対する複数の外周流動空間の総面積の割合が0.2〜0.5である請求項1または2記載のカーボンブラック製造炉に関する。
本発明の第4は、前記第二帯域である円筒形状反応帯域の直径に対する外周流動空間の直径の比が1.2〜1.8である請求項1〜3いずれか記載のカーボンブラック製造炉に関する。
本発明の第5は、前記外周流動空間の直径と前記第三円筒形状帯域の直径が同じである請求項1〜4いずれか記載のカーボンブラック製造炉に関する。
図1は本発明の実施に適切な一例を示す装置の縦断面図であり、図2は図1のP−P矢視における断面図であり、図3は、図1のQ−Q矢視の断面図である。図4は、円筒形状帯域の外周に複数の流動空間を備えた本発明カーボンブラック製造炉の内部空間を示した見取り図であり、図5は外周部に流動空間のない従来の製造炉の見取り図である。なお、製造炉1内の空間見取り図4および5は図が複雑となるために原料導入装置は9B−1〜9B−4のみを表示した。
図1、図2、図3および図4に示したと同様構成のカーボンブラック製造装置を用い、SAF級カーボンブラックを製造した。この製造装置の各構成部は次の通りとした。
可燃性流体導入室2
内径 650mmφ ; 長さ 600mm
酸素含有ガス導入管3(矩形)
長辺 400mm ; 短辺 200mm
酸素含有ガス導入用円筒4
内径 450mmφ ; 長さ 500mm
燃焼室 7
内径 : 上流端 595mmφ ; 下流端 160mmφ
長さ 1700mm ; 収れん角 7.3°
第2帯域 8
原料油導入室 10
内径(d1) 160mmφ ; 長さ 600mm
; 断面積〔S1=(d1/2)2π〕 201cm2
外周流動空間 11−1〜11−4
内径(d2) 230mmφ ; 幅(d3) 40mm
; 断面積〔S2=(d2−d1)×1/2×d3×4〕 56cm2
直径比(d2/d1) 1.44 ; 面積比(S2/S1) 0.28
(いずれも原料導入室10を1としたときの比率)
反応継続兼冷却室 12
内径 230mmφ ; 長さ 1500mm
本実施例では原料導入装置を設置した空間として第2帯域8中の9A(上流端が、200mm)および9B(上流端が、400mm)を設けた例を示したが、アグリゲートサイズ分布の狭いことを特徴とする本発明カーボンブラックの製造に於いてはいずれか一方の空間の使用で良好な結果が得られるが、下流側の9Bを用いた方がさらに狭い側の製品となる傾向が見られる。実施例および比較例のいずれにおいても、原料油噴霧空間は9Bを用いた。
製造例1の製造装置と同じ構造であるが、第2帯域8において下記の構造に変更した製造炉を用いてカーボンブラックを製造した。
第2帯域 8
原料油導入室 10
内径(d1) 180mmφ ; 長さ 600mm
; 断面積(S1) 254cm2
外周流動空間 11−1〜11−4
内径(d2) 230mmφ ; 幅(d3) 60mm
; 断面積(S2) 60cm2
直径比(d2/d1) 1.28 ; 面積比(S2/S1) 0.24
(いずれも原料油導入室10を1とした比率)
製造例1の製造炉と同じ構造であるが、第2帯域のみを外周流動空間11−1〜11−4を備えない内径160mmφの内筒形状とした製造炉、すなわち図1において前記空間11をもたない図5の構造に変更した製造炉を用いてSAF級カーボンブラックを生産した。
第2帯域 8
原料導入室 10
内径(d1) 160mmφ ; 長さ 600mm
; 断面積(S1) 201cm2
反応継続兼冷却室 12
内径 230mmφ ; 長さ 1500mm
なお、原料油噴霧装置(9−1〜9−4)は帯域8の中間部(上流側から300mm)に設置した。
参照例1において、製造例1における帯域8(円筒部と外周流動空間で構成される)の断面積とほぼ等しい断面積を有する内径180mmφの円筒形状の反応帯域とした製造炉を用いてSAF級カーボンブラックを生産した。
第2帯域 8
原料導入室 10
内径 180mmφ
製造例1の製造炉と同じ構造であるが、第2帯域において円筒形状空間の原料油導入室10に対する外周流動空間11−1〜11−4の直径比および面積比が本発明の範囲を上回る装置に変更してカーボンブラックを製造した。
第2帯域 8
原料油導入室 10
内径(d1) 160mmφ ; 断面積(S1) 201cm2
外周流動空間 11−1〜11−4
内径(d2) 300mmφ ; 幅(d3) 40mm
; 断面積(S2) 112cm2
直径比(d2/d1) 1.88 ; 面積比(S2/S1) 0.56
(いずれも原料油導入室10を1とした比率)
上記比較例1の製造炉において、外周流動空間11−1〜11−4の幅を20mmとして原料油導入室10に対する面積比を本発明の範囲とした装置に変更してカーボンブラックを製造した。
外周流動空間 11−1〜11−4
内径(d1) 300mmφ ; 幅(d3) 20mm
; 断面積(S1) 56cm2
直径比(d2/d1) 1.88 ; 面積比(S2/S1) 0.28
(いずれも原料油導入室10を1とした比率)
製造例1の製造炉と同じであるが、外周流動空間11−1〜11−4の幅を80mmとし、原料油導入室10に対する面積比を本発明の範囲を外れた製造炉を用いてカーボンブラックを製造した。
第2帯域 8
原料油導入室 10
内径(d1) 160mmφ ; 断面積(S1) 201cm2
外周流動空間 11−1〜11−4
内径(d2) 230mmφ ; 幅(d3) 80mm
; 断面積(S2) 112cm2
直径比(d2/d1) 1.44 ; 面積比(S2/S1) 0.56
(いずれも原料油導入室10を1とした比率)
(1)CTAB吸着比表面積(CTAB)
JIS K 6217:1997の第8項D法に記載の方法により測定され、単位重量当たりの比表面積m2/gで表示される。
(2)24M4DBP吸収量(CDBP)
JIS K 6217:1997の第10項に記載の方法で測定され、カーボンブラック100g当たりに吸収されるジブチルフタレート(DBP)のmlで表示される。
(3)遠心沈降分析によるカーボンブラックアグリゲートサイズの分析法
測定装置:高速ディスク遠心法超微粒子粒度分析計(測定装置名:BI−DCP、BROOKHAVEN INSTRUMENTS CORPORATION社製)
測定方法:JIS K 6218に基づいて乾燥したカーボンブラック試料を少量の界面活性剤(ノニデットP−40)を加え、よく練ってペースト状にしたのち20容量%エタノール水溶液と混合し、カーボンブラック濃度200mg/1の分散液を作成し、超音波ホモジナイザーで十分に分散させ試料とする。
装置の回転数を8000rpmに設定し、スピン液(純水、24℃)を10.0ml加えたのち、1.0mlのバッファー液(20容量%エタノール水溶液、24℃)を注入する。次いで24℃のカーボンブラック分散液0.5mlを注入し測定を開始する。カーボンブラック分散液を加えてからの経過時間と吸光度の分布曲線より各時間tに対応するストークス相当径を式(1)により算出する。
〔数1〕
D={〔18η1n(Rd/Ri)〕÷ω2Δρt}1/2・・・(1)
式(1)において、ηは溶媒の粘度(mPa・S)、ωはディスク回転数(rpm)、Δρはカーボンブラック粒子と溶媒の密度差(g/cm3)、Riはカーボンブラック分散液注入点の半径(cm)、Rdは吸光度測定点までの半径(cm)、tは時間(分)である。なお、前記分散液注入点の半径と吸光度測定点までの半径という言葉について以下に説明する。この測定装置は高速で回転しているので、注入液体は装置容器の外側から満たされる。そこで分散液を注入したときの液の広がり面の半径が、分散液注入点の半径Riとなる。また、遠心力によりスピン液中でアグリゲートが沈降してゆくが、所定時間経過後の沈殿物濃度を測定する点と回転中心点との間の距離を吸光度測定点までの半径Rdとするものであり、具体的には特開平8−169983号公報記載のものと同様である。
分布曲線における最多頻度値でのストークス相当径をDstモード径(nm)とし、最多頻度値の50%頻度に相当する大小2点のストークス相当径の差(半値幅)をD50(nm)とする。
2 可燃性流体導入室
3 酸素含有ガス導入管
4 酸素含有ガス導入用円筒
5 整流板
6 燃料導入管用空間
7 収れん室
8 第2帯域
9A 原料油噴霧装置
9B 原料油噴霧装置
9B−1 原料油噴霧装置
9B−2 原料油噴霧装置
9B−3 原料油噴霧装置
9B−4 原料油噴霧装置
10 原料油導入室
11−1 外周流動空間
11−2 外周流動空間
11−3 外周流動空間
11−4 外周流動空間
12 反応継続兼冷却室
13 煙道
a 冷却水噴霧装置
b 冷却水噴霧装置
c 冷却水噴霧装置
d 冷却水噴霧装置
e 冷却水噴霧装置
f 冷却水噴霧装置
g 冷却水噴霧装置
h 冷却水噴霧装置
Claims (5)
- 炭化水素燃料と酸素含有ガスとの混合物の燃焼により高温ガス流を生成させるための各導入手段を備えた第一帯域、前記第一帯域で生成した高温ガス流中に原料炭化水素を複数の分割流で供給して前記原料炭化水素の熱分解および/または不完全燃焼によりカーボンブラック含有反応ガス流とするための原料導入手段を備えた円筒形状反応帯域である第二帯域、前記第二帯域からの反応ガス流に冷却水を噴霧して反応を停止させるための冷却水噴霧装置を備えた少なくとも第二帯域の直径よりも大きな円筒形状の第三帯域から構成される全体が横置きされたカーボンブラック製造炉において、第二帯域の円筒形状反応帯域の外周に複数の流動空間を備えたことを特徴とするカーボンブラック製造炉。
- 前記原料炭化水素導入手段の数と前記流動空間の数が同じである請求項1記載のカーボンブラック製造炉。
- 前記第二帯域である円筒形状反応帯域の面積に対する複数の外周流動空間の総面積の割合が0.2〜0.5である請求項1または2記載のカーボンブラック製造炉。
- 前記第二帯域である円筒形状反応帯域の直径に対する外周流動空間の直径の比が1.2〜1.8である請求項1〜3いずれか記載のカーボンブラック製造炉。
- 前記外周流動空間の直径と前記第三円筒形状帯域の直径が同じである請求項1〜4いずれか記載のカーボンブラック製造炉。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008178399A JP5530605B2 (ja) | 2008-07-08 | 2008-07-08 | カーボンブラック製造炉 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008178399A JP5530605B2 (ja) | 2008-07-08 | 2008-07-08 | カーボンブラック製造炉 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010018654A true JP2010018654A (ja) | 2010-01-28 |
JP5530605B2 JP5530605B2 (ja) | 2014-06-25 |
Family
ID=41703881
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008178399A Active JP5530605B2 (ja) | 2008-07-08 | 2008-07-08 | カーボンブラック製造炉 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5530605B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022092434A1 (ko) * | 2020-11-02 | 2022-05-05 | 재단법인 한국탄소융합기술원 | 온도구배가 가능한 반응로를 이용한 아세틸렌 블랙 제조장치 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04178470A (ja) * | 1990-11-13 | 1992-06-25 | Tokai Carbon Co Ltd | カーボンブラックの製造装置と製造方法 |
JPH04264165A (ja) * | 1991-02-18 | 1992-09-18 | Asahi Carbon Kk | カーボンブラックの製造装置と製造方法 |
JPH0860024A (ja) * | 1994-07-30 | 1996-03-05 | Degussa Ag | オーブンカーボンブラックの製造のための反応器および製造法 |
JPH10168338A (ja) * | 1996-12-16 | 1998-06-23 | Asahi Carbon Kk | カーボンブラックの製造方法 |
JP2000001627A (ja) * | 1998-06-12 | 2000-01-07 | Mitsubishi Chemicals Corp | カーボンブラックの製造装置及びカーボンブラックの製造方法 |
JP2001262001A (ja) * | 2000-03-15 | 2001-09-26 | Asahi Carbon Kk | カーボンブラックの製造装置および製造方法 |
JP2004269659A (ja) * | 2003-03-07 | 2004-09-30 | Mitsubishi Chemicals Corp | カーボンブラック製造用原料油供給ノズル及びこれを用いたカーボンブラックの製造装置並びにカーボンブラックの製造方法 |
JP2006188572A (ja) * | 2005-01-04 | 2006-07-20 | Asahi Carbon Kk | カーボンブラックの製造プロセス |
-
2008
- 2008-07-08 JP JP2008178399A patent/JP5530605B2/ja active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04178470A (ja) * | 1990-11-13 | 1992-06-25 | Tokai Carbon Co Ltd | カーボンブラックの製造装置と製造方法 |
JPH04264165A (ja) * | 1991-02-18 | 1992-09-18 | Asahi Carbon Kk | カーボンブラックの製造装置と製造方法 |
JPH0860024A (ja) * | 1994-07-30 | 1996-03-05 | Degussa Ag | オーブンカーボンブラックの製造のための反応器および製造法 |
JPH10168338A (ja) * | 1996-12-16 | 1998-06-23 | Asahi Carbon Kk | カーボンブラックの製造方法 |
JP2000001627A (ja) * | 1998-06-12 | 2000-01-07 | Mitsubishi Chemicals Corp | カーボンブラックの製造装置及びカーボンブラックの製造方法 |
JP2001262001A (ja) * | 2000-03-15 | 2001-09-26 | Asahi Carbon Kk | カーボンブラックの製造装置および製造方法 |
JP2004269659A (ja) * | 2003-03-07 | 2004-09-30 | Mitsubishi Chemicals Corp | カーボンブラック製造用原料油供給ノズル及びこれを用いたカーボンブラックの製造装置並びにカーボンブラックの製造方法 |
JP2006188572A (ja) * | 2005-01-04 | 2006-07-20 | Asahi Carbon Kk | カーボンブラックの製造プロセス |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022092434A1 (ko) * | 2020-11-02 | 2022-05-05 | 재단법인 한국탄소융합기술원 | 온도구배가 가능한 반응로를 이용한 아세틸렌 블랙 제조장치 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5530605B2 (ja) | 2014-06-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11760884B2 (en) | Carbon particles having high purities and methods for making same | |
JP7087019B2 (ja) | 炭素コーティング粒子 | |
IT9021452A1 (it) | Nerofumo e composizioni elastomeriche che contengono il nerofumo. | |
JP6959861B2 (ja) | カーボンブラックの空隙率(Porosity)を制御するプロセス | |
JP2023010727A (ja) | 80~150m2/gのSTSAと少なくとも180mL/100gのOANと少なくとも110mL/100gのCOANとを有するカーボンブラックおよびそれらを組み込んだゴムコンパウンド | |
JP3859057B2 (ja) | カーボンブラック製造装置 | |
JP2017008214A (ja) | カーボンブラックの製造方法、カーボンブラック、ゴム組成物、タイヤ | |
JP3753397B2 (ja) | カーボンブラックの製造方法 | |
JP5530605B2 (ja) | カーボンブラック製造炉 | |
JP2009167288A (ja) | カーボンブラック製造装置 | |
CN1365380A (zh) | 炭黑的制造装置及制造方法以及炉内燃烧装置及炉内燃烧方法 | |
JP2931117B2 (ja) | カーボンブラックの製造装置と製造方法 | |
CN102741362B (zh) | 炭黑、炭黑的制造方法及橡胶组合物 | |
JP4643790B2 (ja) | カーボンブラックの製造装置および製造方法 | |
JP2014001379A (ja) | カーボンブラックの製造方法、カーボンブラック、ゴム組成物、タイヤ | |
JPS6233260B2 (ja) | ||
RU143740U1 (ru) | Реактор для получения наноструктурированного углеродного материала на основе технического углерода | |
JP2006188572A (ja) | カーボンブラックの製造プロセス | |
JP2009013006A (ja) | 複合炭素球とその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100506 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110602 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121129 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121218 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130130 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20131105 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140205 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20140213 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140415 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140421 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5530605 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |