JP2835751B2 - カーボンブラックの製造方法 - Google Patents
カーボンブラックの製造方法Info
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- JP2835751B2 JP2835751B2 JP1286066A JP28606689A JP2835751B2 JP 2835751 B2 JP2835751 B2 JP 2835751B2 JP 1286066 A JP1286066 A JP 1286066A JP 28606689 A JP28606689 A JP 28606689A JP 2835751 B2 JP2835751 B2 JP 2835751B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/44—Carbon
- C09C1/48—Carbon black
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- C09C1/50—Furnace black ; Preparation thereof
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高比表面積と改善された凝集性状を有する
カーボンブラック、特に大型タイヤに要求される高度の
耐摩耗性を付与するために有効なカーボンブラックを製
造するための方法に関する。
カーボンブラック、特に大型タイヤに要求される高度の
耐摩耗性を付与するために有効なカーボンブラックを製
造するための方法に関する。
近年における自動車の高性能化はタイヤ部材に対して
も厳しい要求を与えており、特に良路、悪路を問わず苛
酷な走行を余儀なくされるトラック、バス等の大型車両
用タイヤゴムに高度の耐摩耗性を付与することができる
カーボンブラックの供給が求められている。
も厳しい要求を与えており、特に良路、悪路を問わず苛
酷な走行を余儀なくされるトラック、バス等の大型車両
用タイヤゴムに高度の耐摩耗性を付与することができる
カーボンブラックの供給が求められている。
従来、この目的に対しては例えばＮ−234,N−110のよ
うな高い非表面積ならびに着色を有する品種のカーボン
ブラックが有効とされている。これら微小粒子径のカー
ボンブラックを製造するためには、燃焼ガス流の高速旋
回化、原料炭化水素の高温熱分解化、原料炭化水素の注
入位置における高線流速化などが主要な条件になること
が知られており、この条件に適合する先行技術としては
下記の例がある。
うな高い非表面積ならびに着色を有する品種のカーボン
ブラックが有効とされている。これら微小粒子径のカー
ボンブラックを製造するためには、燃焼ガス流の高速旋
回化、原料炭化水素の高温熱分解化、原料炭化水素の注
入位置における高線流速化などが主要な条件になること
が知られており、この条件に適合する先行技術としては
下記の例がある。
米国特許第2851337号明細書に記載のあるカーボンブ
ラックの製造方法は、狭径化スロート部を備えるベンチ
ュリ型炉において原料油バーナーを前記スロート部に炉
軸に対して垂直方向に挿着し、該挿着位置のガス線速度
を150ft/sec（46m/sec）、好ましくは200ft/sec（61m/s
ec）から4000ft/sec（1219m/sec）に設定することによ
り、前段で生成した燃焼ガス〔燃焼フレーム温度:2000
〜3000°Ｆ（1093〜1649℃〕と原料油の接触を高めて均
一分散化を図っている。なお、開示されているベンチュ
リ型炉の構造は、前方収斂角度11°以下、後方拡大角度
４°以下、スロート部に挿着される原料油ノズルは90°
間隔で４本であり、原料油はアトマイズ法により霧化噴
射している。
ラックの製造方法は、狭径化スロート部を備えるベンチ
ュリ型炉において原料油バーナーを前記スロート部に炉
軸に対して垂直方向に挿着し、該挿着位置のガス線速度
を150ft/sec（46m/sec）、好ましくは200ft/sec（61m/s
ec）から4000ft/sec（1219m/sec）に設定することによ
り、前段で生成した燃焼ガス〔燃焼フレーム温度:2000
〜3000°Ｆ（1093〜1649℃〕と原料油の接触を高めて均
一分散化を図っている。なお、開示されているベンチュ
リ型炉の構造は、前方収斂角度11°以下、後方拡大角度
４°以下、スロート部に挿着される原料油ノズルは90°
間隔で４本であり、原料油はアトマイズ法により霧化噴
射している。
米国特許第3490867号明細書には、上記と同一構造の
ベンチュリ型炉をベースとし、狭径化スロート部を若干
長尺化したうえで２系列の炉頭燃焼室をベンチュリ前方
の広域部入口に収斂させ、その収斂部位に原料油注入ノ
ズルを炉軸方向に挿着して位置制御することによってIS
AF,SAF,SAF−HS,SAF−LM等の微粒子系カーボンブラック
の生産することが示されている。この場合の条件は、狭
径化スロート部の線流速は300〜2600ft/sec（91〜792m/
sec）、好ましくは450〜1600ft/sec（137〜487m/se
c）、炉内温度分布は燃焼ガス3500〜2900°Ｆ（1929〜1
593℃）、原料油注入後のスロート部出口3200〜2600°
Ｆ（1760〜1427℃）と記載されている。
ベンチュリ型炉をベースとし、狭径化スロート部を若干
長尺化したうえで２系列の炉頭燃焼室をベンチュリ前方
の広域部入口に収斂させ、その収斂部位に原料油注入ノ
ズルを炉軸方向に挿着して位置制御することによってIS
AF,SAF,SAF−HS,SAF−LM等の微粒子系カーボンブラック
の生産することが示されている。この場合の条件は、狭
径化スロート部の線流速は300〜2600ft/sec（91〜792m/
sec）、好ましくは450〜1600ft/sec（137〜487m/se
c）、炉内温度分布は燃焼ガス3500〜2900°Ｆ（1929〜1
593℃）、原料油注入後のスロート部出口3200〜2600°
Ｆ（1760〜1427℃）と記載されている。
米国特許第3922335号明細書の方法では、円筒型炉を
構成する狭径部の同一平面に原料油を、周辺から放射状
におよび炉内中心から炉壁方向に分割して導入すること
を要件とし、この際原料油は少なくともマッハ0.35、好
ましくはマッハ0.4〜0.8の高線流速域へ注入することが
示されている。なお、原料油は、燃焼ガスとの十分な接
触と炉壁との接触防止（コークス付着防止）を図るため
に、狭径部直径の15〜50％に相当する深さを維持するよ
うに導入している。
構成する狭径部の同一平面に原料油を、周辺から放射状
におよび炉内中心から炉壁方向に分割して導入すること
を要件とし、この際原料油は少なくともマッハ0.35、好
ましくはマッハ0.4〜0.8の高線流速域へ注入することが
示されている。なお、原料油は、燃焼ガスとの十分な接
触と炉壁との接触防止（コークス付着防止）を図るため
に、狭径部直径の15〜50％に相当する深さを維持するよ
うに導入している。
米国特許第3952087号明細書に記載されている方法
は、狭径内筒スロート乃至ベンチュリスロート型の炉に
原料油を分割導入することにより高ストラクチャー化カ
ーボンブラックを得るものである。条件として、補助的
炭化水素の導入点を１段目炭化水素の導入位置からクエ
ンチまでの距離の２〜60％の範囲に設定すること、補助
的炭化水素の炭素含有量が全炭素含有率の約２〜60重量
％とすること、原料炭化水素は炉の周辺から放射状に導
入し、かつスロート部内で対象位置から注入された炭化
水素が相互に衝突しない程度に浸透させること、原料炭
化水素を注入する炉内のガス流速は少なくとも150ft/se
c（46m/sec）、好ましくは500ft/sec（152m/sec）とす
ること等が示されている。
は、狭径内筒スロート乃至ベンチュリスロート型の炉に
原料油を分割導入することにより高ストラクチャー化カ
ーボンブラックを得るものである。条件として、補助的
炭化水素の導入点を１段目炭化水素の導入位置からクエ
ンチまでの距離の２〜60％の範囲に設定すること、補助
的炭化水素の炭素含有量が全炭素含有率の約２〜60重量
％とすること、原料炭化水素は炉の周辺から放射状に導
入し、かつスロート部内で対象位置から注入された炭化
水素が相互に衝突しない程度に浸透させること、原料炭
化水素を注入する炉内のガス流速は少なくとも150ft/se
c（46m/sec）、好ましくは500ft/sec（152m/sec）とす
ること等が示されている。
一般に上市されているＮ−110（SAF）の水準を上廻る
耐摩耗性能を発揮するカーボンブラックは単なる高比表
面積、高着色化のみの改善では達成が不可能であり、カ
ーボンブラックを構成する粒子凝集体（Aggregate）構
造を可及的に小さくし、かつその分布を均一化させるこ
とが必須の要件になる。しかるに、この凝集体の微細均
一化は上記した先行技術による燃焼ガスの高旋回、狭径
スロート部の高線速化といったガス流調整を主体とした
手段では、炉の連続操業度合などとの関係でその達成に
限界がある。このため、別異の手段を付加しない限り大
幅な改善を図ることは困難である。
耐摩耗性能を発揮するカーボンブラックは単なる高比表
面積、高着色化のみの改善では達成が不可能であり、カ
ーボンブラックを構成する粒子凝集体（Aggregate）構
造を可及的に小さくし、かつその分布を均一化させるこ
とが必須の要件になる。しかるに、この凝集体の微細均
一化は上記した先行技術による燃焼ガスの高旋回、狭径
スロート部の高線速化といったガス流調整を主体とした
手段では、炉の連続操業度合などとの関係でその達成に
限界がある。このため、別異の手段を付加しない限り大
幅な改善を図ることは困難である。
発明者らは、上記の課題を解決するための新たな要因
として原料油の熱分解時における核粒生成域の雰囲気温
度に着目し、鋭意研究を重ねた結果その局所的な高温均
一化が生成カーボンブラックの凝集性状を効果的に微細
均一化することを知見して本発明の開発に至ったもので
ある。
として原料油の熱分解時における核粒生成域の雰囲気温
度に着目し、鋭意研究を重ねた結果その局所的な高温均
一化が生成カーボンブラックの凝集性状を効果的に微細
均一化することを知見して本発明の開発に至ったもので
ある。
したがって、本発明の目的は、従来技術によるガス流
調整に加えて原料油の導入点から熱分解生成時点までの
局所的ゾーンにおける温度上昇と温度分布の均一化によ
り高比表面積と改善された凝集性状を有するカーボンブ
ラックを製造しようとするところにある。
調整に加えて原料油の導入点から熱分解生成時点までの
局所的ゾーンにおける温度上昇と温度分布の均一化によ
り高比表面積と改善された凝集性状を有するカーボンブ
ラックを製造しようとするところにある。
上記の目的を達成するための本発明によるカーボンブ
ラックの製造方法は、広径燃焼域に燃焼用空気と一次燃
料油を導入して燃焼ガス流を生成するための一次燃焼工
程、前記一次燃焼工程で生成した燃焼ガス流を狭径化し
たスロート状燃焼域に流入して少なくとも100m/秒の線
速度に加速し、炉軸方向および／または炉軸に直角方向
から二次燃料油を導入して燃焼を完結するための二次燃
焼工程、前記二次燃焼工程で生成した完結燃焼ガス流を
狭径反応域に導き、その周縁から酸化性ガスでアトマイ
ズ化した原料油を噴入してカーボンブラックを生成する
ための反応工程、前記反応工程で生成したカーボンブラ
ック含有ガス流を広径の後部反応域に流入して急冷し、
反応を完結するための反応完結工程からなることを構成
上の特徴とするものである。
ラックの製造方法は、広径燃焼域に燃焼用空気と一次燃
料油を導入して燃焼ガス流を生成するための一次燃焼工
程、前記一次燃焼工程で生成した燃焼ガス流を狭径化し
たスロート状燃焼域に流入して少なくとも100m/秒の線
速度に加速し、炉軸方向および／または炉軸に直角方向
から二次燃料油を導入して燃焼を完結するための二次燃
焼工程、前記二次燃焼工程で生成した完結燃焼ガス流を
狭径反応域に導き、その周縁から酸化性ガスでアトマイ
ズ化した原料油を噴入してカーボンブラックを生成する
ための反応工程、前記反応工程で生成したカーボンブラ
ック含有ガス流を広径の後部反応域に流入して急冷し、
反応を完結するための反応完結工程からなることを構成
上の特徴とするものである。
本発明の構成を図示の製造炉（断面略図）によって説
明すると以下のようになる。
明すると以下のようになる。
区画の範囲として示したように、炉は長さ方向に一次
燃焼工程、二次燃焼工程、反応工程および反応完結工程
に区分される。
燃焼工程、二次燃焼工程、反応工程および反応完結工程
に区分される。
このうち、一次燃焼工程は炉頭部に接線方向の燃焼用
空気送入ダクト１を備えるウインドボックス２と燃焼用
バーナー３を装着した一次燃焼域４からなる。燃焼バー
ナー３には、例えば一次燃焼域４の基部に噴出孔が位置
する外筒の一次燃料油ノズル５と先端噴出孔が二次燃焼
工程まで伸長した中筒の二次燃焼油ノズル６による２重
筒構造にものが用いられ、一次燃焼工程では一次燃焼油
ノズル５を介して燃焼ガス流が生成される。
空気送入ダクト１を備えるウインドボックス２と燃焼用
バーナー３を装着した一次燃焼域４からなる。燃焼バー
ナー３には、例えば一次燃焼域４の基部に噴出孔が位置
する外筒の一次燃料油ノズル５と先端噴出孔が二次燃焼
工程まで伸長した中筒の二次燃焼油ノズル６による２重
筒構造にものが用いられ、一次燃焼工程では一次燃焼油
ノズル５を介して燃焼ガス流が生成される。
二次燃焼工程は前記一次燃焼工程の出口から緩徐な傾
斜角度で狭径化するスロート状燃焼域７の区域で二次燃
焼油が導入することによりおこなわれる。二次燃料油の
炉内導入は、前記した二次燃焼油ノズル６の先端から炉
軸方向に向かって噴出させるか、該スロート状燃焼域７
に炉壁を貫通して１段または複数段に設置した二次燃料
油オリフイス８を介して炉軸に対し直角方向から噴出す
る手段が採られる。これらの２系統の燃料油導入は同時
にまたは別個におこなうことができる。この二次燃焼工
程で重要な要件は、流通する一次燃焼ガス流が少なくと
も100m/秒の線速度に加速した状態で二次燃料油を導入
することである。この要件を満足させることにより、炉
系外への幅射伝熱が大幅に低減し、原料油導入域近傍の
局部的ゾーンにおいて高温で温度分布が均一な燃焼ガス
の生成が達成される。しかし、一次燃焼ガス流の線速度
が100m/秒未満であると、前記の作用および効果の発現
は著しく減退する。
斜角度で狭径化するスロート状燃焼域７の区域で二次燃
焼油が導入することによりおこなわれる。二次燃料油の
炉内導入は、前記した二次燃焼油ノズル６の先端から炉
軸方向に向かって噴出させるか、該スロート状燃焼域７
に炉壁を貫通して１段または複数段に設置した二次燃料
油オリフイス８を介して炉軸に対し直角方向から噴出す
る手段が採られる。これらの２系統の燃料油導入は同時
にまたは別個におこなうことができる。この二次燃焼工
程で重要な要件は、流通する一次燃焼ガス流が少なくと
も100m/秒の線速度に加速した状態で二次燃料油を導入
することである。この要件を満足させることにより、炉
系外への幅射伝熱が大幅に低減し、原料油導入域近傍の
局部的ゾーンにおいて高温で温度分布が均一な燃焼ガス
の生成が達成される。しかし、一次燃焼ガス流の線速度
が100m/秒未満であると、前記の作用および効果の発現
は著しく減退する。
上記の一次および二次の燃焼工程に供される燃料油と
しては、比重（15/4℃）1.0以下、初留点140℃以下の軽
質炭化水素が好適である。
しては、比重（15/4℃）1.0以下、初留点140℃以下の軽
質炭化水素が好適である。
反応工程は、二次燃焼工程で生成させた完結燃焼ガス
流によって最も高温で温度分布が均一化した狭径反応域
９において原料油を噴入する工程である。原料油は、炉
壁を貫通する複数本の原料油ノズル10を介して燃焼ガス
周縁から放射状に導入されるが、この際外部混合式構造
の原料油ノズルを用い、原料油を酸化性ガスによりアト
マイズ化した状態で炉内に霧化噴入する。アトマイズ化
用の酸化性ガスには酸素富化率の高いものが好適である
が、この酸素富化率には適正の範囲があり、21〜40％、
より好ましくは21〜30％に調整することが望ましい。こ
の理由は、酸素富化率が21％未満では目的とする局部的
な高温均一化が円滑に達成されなくなり、また40％を越
える酸素富化率では原料油との局所的な酸化燃焼が著し
くなり、局部的高温均一化は図れるものの炉材（通常は
高純度アルミナ耐火材）の耐火度を遥かに越える高温と
なるため、炉の溶損現象が激しくなるからである。
流によって最も高温で温度分布が均一化した狭径反応域
９において原料油を噴入する工程である。原料油は、炉
壁を貫通する複数本の原料油ノズル10を介して燃焼ガス
周縁から放射状に導入されるが、この際外部混合式構造
の原料油ノズルを用い、原料油を酸化性ガスによりアト
マイズ化した状態で炉内に霧化噴入する。アトマイズ化
用の酸化性ガスには酸素富化率の高いものが好適である
が、この酸素富化率には適正の範囲があり、21〜40％、
より好ましくは21〜30％に調整することが望ましい。こ
の理由は、酸素富化率が21％未満では目的とする局部的
な高温均一化が円滑に達成されなくなり、また40％を越
える酸素富化率では原料油との局所的な酸化燃焼が著し
くなり、局部的高温均一化は図れるものの炉材（通常は
高純度アルミナ耐火材）の耐火度を遥かに越える高温と
なるため、炉の溶損現象が激しくなるからである。
この反応工程において、原料油の噴入位置と同一平面
に燃料油と同一性状の軽質炭化水素油を補助原料油とし
て噴入すると、これが二次燃焼ガス中に残存する酸素成
分と選択的に燃焼反応を起こし、より高度の局部的高温
化を達成させることが可能となる。
に燃料油と同一性状の軽質炭化水素油を補助原料油とし
て噴入すると、これが二次燃焼ガス中に残存する酸素成
分と選択的に燃焼反応を起こし、より高度の局部的高温
化を達成させることが可能となる。
反応完結工程は、カーボンブラック含有ガス流を炉の
末尾に位置する広径の後部反応域11に流入し、クエンチ
12により急冷して反応を完結させる区域である。
末尾に位置する広径の後部反応域11に流入し、クエンチ
12により急冷して反応を完結させる区域である。
以上の連続工程を経て生成されたカーボンブラック含
有ガスは、ついでバッグフィルターからなる捕集系統で
気固分離されて製品となる。
有ガスは、ついでバッグフィルターからなる捕集系統で
気固分離されて製品となる。
本発明によれば、一次燃焼工程と特定された条件の二
次燃焼工程による燃料油の２段階燃焼および反応工程に
よる原料油のアトマイズ化噴入が相乗的に作用して、原
料油導入点から熱分解時点までの局部的区域を著しく高
温でかつ温度分布が均一化した状態に形成する。したが
って、高い比表面積と一次ストラクチャーを有し、凝集
体のモード径が小さくてその分布が均一化した独特の性
状を備えるカーボンブラックを得ることができる。
次燃焼工程による燃料油の２段階燃焼および反応工程に
よる原料油のアトマイズ化噴入が相乗的に作用して、原
料油導入点から熱分解時点までの局部的区域を著しく高
温でかつ温度分布が均一化した状態に形成する。したが
って、高い比表面積と一次ストラクチャーを有し、凝集
体のモード径が小さくてその分布が均一化した独特の性
状を備えるカーボンブラックを得ることができる。
また、上記の局部的な高温均一化は、特に残渣分を多
量に含む粗悪な原料炭化水素油を用いても高度の耐摩耗
性を付与し得るカーボンブラックに転化させることが可
能となる。
量に含む粗悪な原料炭化水素油を用いても高度の耐摩耗
性を付与し得るカーボンブラックに転化させることが可
能となる。
以下に、本発明の実施例を比較例を対比して説明す
る。
る。
実施例１〜４、比較例１〜４ 炉頭部に接線方向の燃焼用空気送入ダクト１を有する
ウインドボックス２を設置するとともに一次燃料油ノズ
ル５および二次燃料油ノズル６からなる２重構造の燃焼
バーナー３を装着した直径600mm、長さ600mmの一次燃焼
域４、一次燃焼域４の出口から同軸的に連設された入口
部直径250mm、出口部直径150mm、長さ800mmの狭径化ス
ロート状燃焼域７、これに引き続く周辺から６本のアト
マイズ型原料油ノズル10を等間隔に貫設し、同一平面に
補助原料油を噴入するためのノズルを対向的に２本貫設
した直径150mm、長さ300mmの狭径反応域９、下流側に向
かって緩やかに開口し後部にクエンチ12を備えた入口部
直径150mm、出口部直径400mm、長さ600mmの後部反応域1
1からなる構造の製造炉を用い、一次燃料油ノズル５の
噴出孔を一次燃焼域４の基部に、二次燃料油ノズル６の
先端噴出孔をスロート状燃焼域７の中間位置にセットし
た。
ウインドボックス２を設置するとともに一次燃料油ノズ
ル５および二次燃料油ノズル６からなる２重構造の燃焼
バーナー３を装着した直径600mm、長さ600mmの一次燃焼
域４、一次燃焼域４の出口から同軸的に連設された入口
部直径250mm、出口部直径150mm、長さ800mmの狭径化ス
ロート状燃焼域７、これに引き続く周辺から６本のアト
マイズ型原料油ノズル10を等間隔に貫設し、同一平面に
補助原料油を噴入するためのノズルを対向的に２本貫設
した直径150mm、長さ300mmの狭径反応域９、下流側に向
かって緩やかに開口し後部にクエンチ12を備えた入口部
直径150mm、出口部直径400mm、長さ600mmの後部反応域1
1からなる構造の製造炉を用い、一次燃料油ノズル５の
噴出孔を一次燃焼域４の基部に、二次燃料油ノズル６の
先端噴出孔をスロート状燃焼域７の中間位置にセットし
た。
燃料油および原料油として表１に示す性状のものを使
用し、表２に示す各条件を適用して８種類のカーボンブ
ラックを製造した。原料油と同一平面に噴入した補助原
料油は、燃料油と同一の軽質油とした。
用し、表２に示す各条件を適用して８種類のカーボンブ
ラックを製造した。原料油と同一平面に噴入した補助原
料油は、燃料油と同一の軽質油とした。
得られた各カーボンブラックを特性を製造条件と対比
させて表２に併載した。
させて表２に併載した。
表２の結果から、本発明の要件を満たす実施例１〜４
のカーボンブラック特性は、高位の非表面積をもち、比
較例に比べて定比表面積当たりの凝集体モード径（s
t）が小粒化し、その分布巾（ΔDst）シャープに均一化
しており、同時に一次ストラクチャー（24M4 DBP）の向
上も認められる。特に、粗悪原料油を適用した実施例３
において優れた物性が得られていることは注目される。
これに対し、二次燃料油を用いない比較例では、凝集体
モード径（st）が大粒化し、その分布（ΔDst）も不
均一にブロード化していることが確認された。
のカーボンブラック特性は、高位の非表面積をもち、比
較例に比べて定比表面積当たりの凝集体モード径（s
t）が小粒化し、その分布巾（ΔDst）シャープに均一化
しており、同時に一次ストラクチャー（24M4 DBP）の向
上も認められる。特に、粗悪原料油を適用した実施例３
において優れた物性が得られていることは注目される。
これに対し、二次燃料油を用いない比較例では、凝集体
モード径（st）が大粒化し、その分布（ΔDst）も不
均一にブロード化していることが確認された。
以上のとおり、本発明によるカーボンブラックの製造
方法に従えば、高比表面積を有しながらモード径が小さ
く、かつその分布が均一化した凝集構造のカーボンブラ
ックを製造することが可能となる。しかも、残炭分の多
い粗悪原料油を用いて炉内トラブルなく前記物性の製品
を得ることができるから、工業的に資するところ極めて
大である。
方法に従えば、高比表面積を有しながらモード径が小さ
く、かつその分布が均一化した凝集構造のカーボンブラ
ックを製造することが可能となる。しかも、残炭分の多
い粗悪原料油を用いて炉内トラブルなく前記物性の製品
を得ることができるから、工業的に資するところ極めて
大である。
したがって、配合ゴムに高度の耐摩耗性を付与するこ
とが要求されるトラック、バス等のタイヤトレッド用と
して有用である。
とが要求されるトラック、バス等のタイヤトレッド用と
して有用である。
図は本発明に適用されるカーボンブラック製造装置を例
示した断面略図である。 １…燃焼用空気送入ダクト ２…ウインドボックス、３…燃焼バーナー ４…一次燃焼域、５…一次燃料油ノズル ６…二次燃料油ノズル、７…スロート状燃焼域 ８…二次燃料油オリフイス ９…狭径反応域、10…原料油ノズル 11…後部反応域、12…クエンチ
示した断面略図である。 １…燃焼用空気送入ダクト ２…ウインドボックス、３…燃焼バーナー ４…一次燃焼域、５…一次燃料油ノズル ６…二次燃料油ノズル、７…スロート状燃焼域 ８…二次燃料油オリフイス ９…狭径反応域、10…原料油ノズル 11…後部反応域、12…クエンチ
Claims (3)
- 【請求項１】広径燃焼域に燃焼用空気と一次燃料油を導
入して燃焼ガス流を生成するための一次燃焼工程、前記
一次燃焼工程で生成した燃焼ガス流を狭径化したスロー
ト状燃焼域に流入して少なくとも100m/秒の線速度に加
速し、炉軸方向および／または炉軸に直角方向から二次
燃料油を導入して燃焼を完結するための二次燃焼工程、
前記二次燃焼工程で生成した完結燃焼ガス流を狭径反応
域に導き、その周縁から酸化性ガスでアトマイズ化した
原料油を噴入してカーボンブラックを生成するための反
応工程、前記反応工程で生成したカーボンブラック含有
ガス流を広径の後部反応域に流入して急冷し、反応を完
結するための反応完結工程からなることを特徴とするカ
ーボンブラックの製造方法。 - 【請求項２】原料油をアトマイズ化する酸化性ガスの酸
素富化率を、21〜40％の範囲に設定する請求項１記載の
カーボンブラックの製造方法。 - 【請求項３】原料油の噴入位置と同一平面に、燃料油と
同一性状の軽質炭化水素油を補助原料油として噴入する
請求項１または２記載のカーボンブラックの製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP1286066A JP2835751B2 (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | カーボンブラックの製造方法 |
| KR1019900017375A KR950011799B1 (ko) | 1989-11-02 | 1990-10-29 | 카본블랙 제조방법 |
| FR9013516A FR2653775A1 (fr) | 1989-11-02 | 1990-10-31 | Procede de fabrication d'un noir de carbone. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1286066A JP2835751B2 (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | カーボンブラックの製造方法 |
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|---|---|
| JPH03146568A JPH03146568A (ja) | 1991-06-21 |
| JP2835751B2 true JP2835751B2 (ja) | 1998-12-14 |
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| JP1286066A Expired - Fee Related JP2835751B2 (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | カーボンブラックの製造方法 |
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| KR (1) | KR950011799B1 (ja) |
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1989
- 1989-11-02 JP JP1286066A patent/JP2835751B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1990
- 1990-10-29 KR KR1019900017375A patent/KR950011799B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1990-10-31 FR FR9013516A patent/FR2653775A1/fr active Granted
Also Published As
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| KR910009846A (ko) | 1991-06-28 |
| FR2653775A1 (fr) | 1991-05-03 |
| FR2653775B1 (ja) | 1994-04-22 |
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|---|---|---|---|
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