JPH0125784B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 イ 産業上の利用分野 本発明はカーボンブラツクの分野に関し、特
に、カーボンブラツクのペレツト形成装置への流
率を一定にできるようにするために、様々な型式
のカーボンブラツクの均質な混合を行うことに関
する。

ロ 発明の背景 石油、天然ガス等の周知の炭化水素の高温不完
全燃焼はカーボンブラツクを製造する。反応ガス
から分離されたその製品がふわふわしたカーボン
ブラツク粉末である。

カーボンブラツク製造の典型的な炉プロセスに
おいては、燃料、空気のような酸化剤、及びフイ
ードストツクを反応させて、カーボンブラツクを
その中に含む高温の燃焼ガス流を作る。次にこの
燃焼ガス流を水スプレーでより低い温度に冷却す
る。そこでカーボンブラツクをこれが懸濁してい
るガス流から、サイクロンやフイルタのような周
知の方式により分離し、それからペレツト形成装
置へ送り、その後で乾燥する。

ペレツト形成装置へのカーボンブラツクの送給
を安定なものにするため、しばしば、収集装置と
ペレツト形成装置との間にサージタンクと称され
る短期間貯蔵タンクが備えられる。その典型的な
タンクは高さが３〜4.5ｍ（10〜15′）であり、タ
ンクの中央部分は直径約2.7ｍ（9′）の円筒形に
されている。この中央部分の高さはタンク全高の
約3/4である。タンクの残りの下部分は円錐台形
とされ、この円錐台は最上部の2.7ｍ（9′）から
タンクの平らな底部の1.35〜1.8ｍ（4.5〜6′）ま
で減径していく形にされる。カーボンブラツクは
乾燥した粉末、湿潤した粉末、あるいは処理した
ペレツトの形にされてタンクの頂部から送入さ
れ、そしてタンク底部の送出口を通して１個また
はそれ以上のペレツト形成装置へ送られ、ここで
ペレツトに形成される。

ハ 発明が解決しようとする問題点 カーボンブラツクは周知の湿潤ペレツト形成法
によりペレツトに形成できる。湿潤ペレツト形成
法は、カーボンブラツクを、高密度の、凝集力の
強い、粉埃を立てることのないビードまたはペレ
ツトに形成する。この方法では、普通は水でカー
ボンブラツクを湿潤し、そして通常のペレツト形
成装置内で撹拌する。このカーボンブラツクの湿
潤ペレツト形成法の主要な制御問題の１つは、ペ
レツトに含まれる水分の量を適切なものにするた
めに、ペレツト形成装置へ射出されるカーボンブ
ラツクの粉末とこれをペレツトに形成するための
液との体積流率のバランスを適正なものに維持す
ることである。ペレツト形成液はその密度が顕著
に変わることはないので、その体積流率を制御す
ることは困難でない。またカーボンブラツクの体
積流率も細かく制御できる。しかしカーボンブラ
ツクの密度はしばしば著しく変動し、そしてこの
ことは頻繁に生じる。サージタンク内のカーボン
ブラツクの密度の変動はサージタンクからペレツ
ト形成装置へ送られるカーボンブラツクの体積流
率を変動させる。そしてこの体積流率の変動は出
来上つたカーボンブラツクペレツト内の水分含有
量を変動させるのである。サージタンクからペレ
ツト形成装置へカーボンブラツク粉末を送給する
装置は多くの型式のものが使用されているが、そ
のいずれもサージタンクからペレツト形成装置へ
送られるカーボンブラツクの体積流率を十分に安
定させるものではない。

ニ 問題点を解決するための手段 本発明は、より均等な密度のカーボンブラツク
のより均質な混合物を作るようにサージタンク内
の様々な型式のカーボンブラツクを混合且つ撹拌
するための方法と装置に関する。サージタンク内
でそのようなカーボンブラツク混合物を作ること
により、カーボンブラツクをより均等で安定した
体積流率でペレツト形成装置へ送給することがで
きる。

一般的な本発明の方法では下記のような操作が
行われる。サージタンクの少なくても２つの離間
した上下のレベルにおいてカーボンブラツクが掻
回される。タンクの底部にあるカーボンブラツク
がリフター装置によつて持上げられる。カーボン
ブラツクはタンクの中心部から離れる方向で且つ
タンク底部の送出口の方へと押される。タンクの
壁に近接して回転するスクレーパ装置によつてタ
ンク壁上のカーボンブラツクのケーキ形成が少な
くされ、またタンク壁に形成されたケーキが除去
される。

この本発明の方法を実施するに適した装置は下
記のような諸要素をサージタンク内に備えて構成
される。これら要素は、カーボンブラツクを汚染
しないステンレス鋼その他同様な十分な強度をも
つた材料で作られよう。

１） 水平ブレード。これら水平ブレードは垂直
回転軸に取付けられ、その垂直軸の少なくても
２つのレベルの個所に設定される。ブレードの
回転がタンク底部のカーボンブラツクの動きを
維持するようにブレードの最下側レベルのもの
はタンク底部に十分近く設定される。また最高
側の水平ブレードは、タンク内のカーボンブラ
ツクのレベルを計測するためにタンク頂部から
下方へ延びる垂直プローブとぶつからないよう
十分低いレベルの所に設定される。

２） リフター。これらリフターはタンク底部の
カーボンブラツクを持上げるようにタンク底部
に最も近い水平ブレードの端部に取付けられ
る。これらリフターは水平ブレードの運動方向
に向けられ、そして好適には水平ブレードに対
して45゜の角度で上方向に向けられる。

３） 垂直または螺旋状の側部スクレーパ。これ
ら側部スクレーパは最下側の同軸水平ブレード
の端部に取付けられ、これから外方向へ延在
し、タンク壁の形状に合致する形状にされ、そ
して最上側同軸水平ブレードの対応端部に取付
けられる。それら側部スクレーパは、タンク壁
上に形成されたカーボンブラツクのケーキを除
去するためと、タンク壁上にカーボンブラツク
が体積するのを少なくするためとの両方または
一方を行うようにタンク壁に十分近接して回転
するようにされる。それら側部スクレーパは好
適にはタンク壁から50.8mm（２インチ）以内の
所に設けられる。それら側部スクレーパの縁部
も側部スクレーパの運動方向で傾斜を付けるよ
うにできる。

４） インボリユート曲線形のインペラ羽根。こ
れらインペラ羽根は水平ブレードの直ぐ上方で
垂直軸に取付けられる。それらインペラ羽根の
外端部は直立バーに結合支持される。これらバ
ーはタンク底部に最も近い水平ブレードの端部
と、次の高さのセツトの同軸水平ブレードの端
部とに結合される。それらインペラ羽根はタン
ク送出口の縁部まで外方向へ延在する。それら
インペラ羽根の回転の各セグメントがカーボン
ブラツクをタンク中心部から離す方向へ同じだ
け動かし、そしてタンク送出口の方へ送る。

構造や部品の組合せの細部の様々な新規性を含
む上記の、またその他の本発明の特徴は特に添付
図面を参照にして更に記述されよう。本発明の図
示のサージタンクは１つの具体例であつて何等制
約的なものではない。本発明の原理と特徴は本発
明の範囲から外れずに多くの変化形実施例が可能
である。

ホ 実施例 サージタンク内でカーボンブラツクを混合及び
撹拌するための本発明の方法は、タンク内の少な
くても２つの離間した上下のレベルでカーボンブ
ラツクを掻回すこと、ここでタンク底部のカーボ
ンブラツクの動きを維持するため最下側レベルは
タンク底部に十分近くすること、タンク底部近く
のカーボンブラツクを持上げること、カーボンブ
ラツクをタンク中心部から離す方向へ且つタンク
送出口の方へ動かすこと、及び、サージタンクの
壁にカーボンブラツクが堆積するのを最少にする
ことと、タンク壁に既に形成されたカーボンブラ
ツクのケーキを除去することとの両方または一方
を行うことの諸段階を含む。

カーボンブラツクは、サージタンク内の垂直回
転軸に取付けられる同軸水平ブレードのような適
当な装置によつて掻回される。それら水平ブレー
ドはタンクの少なくても２つのレベルの所に設置
され、そしてブレードの回転がタンクの底部にあ
るカーボンブラツクの動きを維持するように最下
側セツトの同軸ブレードはタンク底部に十分近接
して設置される。

最上側水平ブレードの設置されるレベルは、サ
ージタンク内のカーボンブラツクのレベルを測定
するため典型的なサージ内に設置される垂直プロ
ーブがタンク頂部から下方へ延びる深さにより限
定される。最上側水平ブレードはそれらプローブ
とぶつかるような高さの所には設置できない。そ
れら垂直プローブはサージタンク内のカーボンブ
ラツクのレベルを監視するのに必要なものであ
る。好適には、ペレツト形成装置へ入つていく直
前の所でカーボンブラツク混合物を完全に撹拌で
きるようにするため、最上側セツトの同軸水平ブ
レードはサージタンクの底から３分の１のレベル
の所に設けるのがよい。

タンクの底部近くにあるカーボンブラツクは、
タンク底部に最も近い水平ブレードの端部に取付
けられたリフターによつて持上げられる。カーボ
ンブラツクはリフターによる持上げと水平ブレー
ドによる掻回しを同時に受ける。リフターはブレ
ードの回転方向に向けられる。

タンクの壁上のカーボンブラツクのケーキ形成
が側部スクレーパにより最少にされ、また形成さ
れたケーキはそれら側部スクレーパにより除去さ
れる。これらスクレーパは垂直か螺旋形にされ、
外方向へ延在し、そしてタンクの形状に合致する
形状にされる。それらスクレーパはタンク底部に
最も近い同軸水平ブレードの端部と最高側水平ブ
レードの端部とに取付けられる。タンク壁上に形
成されたカーボンブラツクのケーキを除去した
り、またそのカーボンブラツクのケーキ形成を少
なくするため、スクレーパはタンク壁に十分近く
延在するようにされる。好適にはスクレーパはタ
ンク壁から50.8mm（２インチ）以内の所に設置す
べきである。それら側部スクレーパの縁部もスク
レーパの運動方向に対して傾斜を付けてもよい。

カーボンブラツクはインペラ羽根のような適当
な装置によつてタンク中心部からタンク送出口の
方へ動かされる。特定の実施例においてそれらイ
ンペラ羽根はインボリユート曲線の形にされ、そ
して最下側水平ブレードの直ぐ上方で垂直回転軸
に取付けられる。それら羽根は、最下側セツトの
水平ブレードと次の高さのレベルのセツトの同軸
水平ブレードとに端部が取付けられる垂直バーに
よつて支持される。

第１図は本発明の諸要素を含むステンレス鋼の
サージタンク１２を示す。カーボンブラツクは送
入口１４を通してサージタンク内へ送入される。
サージタンクの通気がベント１６により行われ
る。プローブ１７，１８，２０，２２，２４がサ
ージタンク１２内のカーボンブラツクのレベルを
測定する。サージタンクの中心に回転する垂直軸
２６が備えられる。この軸は内側の鉄製のコア２
７と外側のステンレス鋼製のジヤケツト２５とで
構成される。回転軸２６はサージタンクの頂部３
０の中心の開口２８に貫通し、そこからタンク中
心を通つて下方へ延び、タンク１２の底部３４の
開口３２に貫通する。

回転軸２６に、４つのセツト３６，４２，４
８，５４の同軸の水平ブレードが取付けられる。
これら水平ブレードの最上側セツト３６は水平ブ
レード３８と４０で構成される。これら水平ブレ
ード３８と４０は、垂直軸２６に溶接されたプレ
ート５６にボルトによつて取付けられる。水平ブ
レード３８と４０は同軸であり、そしてタンクの
円筒形壁の相反する地点の方へと外方向に延在す
る。

水平ブレードの次のセツト４２は水平ブレード
の最高側セツト３６とより下側のセツト４８及び
５４との間のほぼ中央に設けられる。セツト４２
の水平ブレード４４と４６（第２図参照）はセツ
ト３６のブレード３８と４０に対して直角にされ
る。水平ブレード４４と４６は、垂直回転軸２６
に溶接の金属プレート５８にナツトとボルトによ
り取付けられる。

水平ブレードの２つのセツト４８と５４はサー
ジタンク１２の底部３４に近い個所で垂直軸２６
の同一レベルの所に設けられる。ブレードの回転
がタンク底部に近い所のカーボンブラツクの運動
を維持するように、水平ブレードセツト４８と５
４はタンク底部に十分近い所に設定される。その
距離は普通タンク底部から約25.4mm（１インチ）
である。水平ブレードのセツト５４はセツト４２
に平行であり（第２図参照）、そしてセツト４８
は最高側セツト３６に平行である。水平ブレード
のセツト４８は、垂直回転軸２６に溶接のプレー
ト６２にナツトとボルトで取付けられる２つのブ
レード５０と５２で構成される。これらブレード
５０と５２はタンク１２の壁の相反する地点の方
へ延在する。水平ブレードのセツト５４（第２
図）は、垂直軸２６に溶接のプレート６８にナツ
トとボルトで取付けられる２つのブレード６４と
６６で構成される。これらブレード６４と６６は
タンクの壁の相反地点の方へ延在する。

第３図は水平ブレードに取付けられるリフター
を示す。ステンレス鋼のバー７２が水平ブレード
６９の端部に溶接される。それからそのバー７２
の縁部と水平ブレード６９の上面との両方にリフ
ター７４が水平ブレードに対し45゜の角度で上方
へ向けて溶接される。リフター７４は水平ブレー
ドの動きの方向で垂直に向けられる。

第１図の水平ブレード５０の端部に、外方へ延
在し且つタンクの壁の形状に合致する形状にされ
る側部スクレーパ７６が溶接される。この側部ス
クレーパ７６はタンク壁に沿つて上方へ延在し、
そして水平ブレード３８の直下で90゜のベンドを
作る。この側部スクレーパ７６の端部は水平ブレ
ード３８の端部にナツトとボルトによつて取付け
られる。タンク１２の壁に形成されたカーボンブ
ラツクのケーキを除去することと、カーボンブラ
ツクのそのケーキ形成を最少にすることとの両方
または一方を行うため、側部スクレーパ７６はタ
ンク壁に十分近接したものにされる。この場合側
部スクレーパ７６はタンク壁から50.8mm（２イン
チ）以内に設定される。同様にして側部スクレー
パ７８が外方へ延在し、水平ブレード５２の端部
に溶接される。側部スクレーパ７８は水平ブレー
ド４０の直下で垂直軸２６の方への90゜ベンドを
作る。このスクレーパ７８の端部は水平ブレード
４０の端部にナツトとボルトで取付けられる。

第２図において、２つのインボリユート形イン
ペラ羽根８２，８４が最下側セツトの水平ブレー
ドと次のセツト４２の水平ブレードとの間に設け
られる。それらインペラ羽根は、垂直軸２６が回
転するとインペラ羽根がそのインボリユート形状
の凸部分の方向に回転するようにその垂直軸に溶
接される。インペラ羽根（第４図参照）は垂直軸
２６から外方向へタンク送出口８６と８８の内縁
部まで、即ち垂直軸２６に近い方の送出口縁部ま
で延在する。インペラ羽根はその幅が垂直になる
ように置かれる。インペラ羽根のインボリユート
曲線は垂直軸２６の外側スリーブ２５の所に限定
される。インボリユート形インペラ羽根の凸部分
の端点８３と８５はタンク送出口の内縁部８７と
８９の所まで延在する。そのインボリユート曲線
を決定するためのそれ以上の説明は、「化学技術
者ハンドブツク」テキストブツクエデイシヨン、
ペリーJ.H.Ed.、第３版、第62頁（マクグロウヒ
ル1950）が参考になる。

それらインペラ羽根はその端部が垂直バー９
０，９２（第２図参照）によつて支持される。垂
直バー９０の端部は水平ブレード４４と６４に取
付けられる。インペラ羽根８２の端部が垂直バー
９０に取付けて支持される。垂直バー９２の端部
は水平ブレード４６と６６に取付けられる。イン
ペラ羽根８４の端部が垂直バー９２に取付けて支
持される。

第５図は垂直支持バーへのインペラ羽根の１つ
の取付け方法を示す。垂直支持バー９０の一方の
端部が水平ブレード４４の底部に溶接され、他方
の端部が水平ブレード６４の頂部に溶接される。
ステンレス鋼の２つのストリツプ９６と９８が、
垂直軸２６から遠い方のインペラ羽根８２の端部
の所でその羽根と底縁部とに溶接される。それら
ストリツプは垂直支持バー９０の方へ延び、その
バーの側部に直角に溶接される。追加の支持が矩
形のステンレス鋼カバー１００によつて作られ
る。このカバー１００は、ステンレス鋼ストリツ
プ９６と９８がインペラ羽根８２と垂直支持バー
９０に溶接されて作られる矩形の支持構造の中に
ぴつたり嵌合する。カバー１００の縁部がその矩
形支持構内に嵌合して溶接される。このカバー
は、カーボンブラツクの動きでインペラ羽根が変
形されるのを防ぐ。

当該技術者には通常の実験だけでも、ここに記
述した特定の実施例に多くの同等な変化形があり
得ることは理解されよう。そしてそれら変化形は
全て特許請求の範囲に含まれるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するサージタンクの部分
断面前立面図、第２図は第１図のサージタンクの
部分断面側立面図、第３図はサージタンクに適用
されるリフターの詳細図、第４図はサージタンク
の混合要素の平面図、第５図はインペラ羽根の詳
細図である。 １２…サージタンク、２６…軸、３６，４２，
４８，５４…水平ブレードセツト、７４…リフタ
ー、７６，７８…側部スクレーパ、８２，８４…
インペラ羽根、８６，８８…送出口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ １個またはそれ以上の送入口と１個またはそ
   れ以上の送出口とを有するサージタンク内で様様
   な型式のカーボンブラツクを混合且つ撹拌するた
   めの方法において、 ａ） 該サージタンク内の少なくても２つの離間
   した上下のレベルでカーボンブラツクを掻回す
   こと、ここで該サージタンクの底部にあるカー
   ボンブラツクの動きを維持するための最下側の
   レベルは該タンク底部に十分近いものとされる
   こと、 ｂ） 該タンク底部に近いカーボンブラツクを持
   上げること、 ｃ） カーボンブラツクを該タンクの中心部から
   離す方向へ且つ該タンク送出口の方へ動かすこ
   と、 ｄ） 該サージタンクの壁からケーキ状になつた
   カーボンブラツクを除去することと、該タンク
   壁上へのカーボンブラツクのケーキ形成を最少
   にすることとの両方または一方を行うこと の諸段階を含む方法。 ２ １個またはそれ以上の送入口と１個またはそ
   れ以上の送出口とを有するサージタンク内で様様
   な型式のカーボンブラツクを混合且つ撹拌するた
   めの方法において、 ａ） 中心に設置した垂直回転軸に取付けた少な
   くても２セツトの同軸水平ブレードによつてカ
   ーボンブラツクを掻回すこと、ここで該水平ブ
   レードは少なくても２つのレベルに設定され、
   そして該サージタンクの底部にあるカーボンブ
   ラツクが該ブレードの回転により掻回されるよ
   うにするため最下側の水平ブレードは該タンク
   底部に十分近く設定されること、 ｂ） 該最下側水平ブレードの端部に取付けたリ
   フターによつて該タンク底部に近いカーボンブ
   ラツクを持上げること、 ｃ） カーボンブラツクを該サージタンクの中心
   部から離す方向へ且つ該タンク壁送出口の方へ
   動かすようにインペラ羽根を回転させること、
   ここで該インペラ羽根は該最下側水平ブレード
   の上方で該垂直軸に取付けられ、そして該サー
   ジタンク送出口の内縁部まで延在するインボリ
   ユート曲線の形状にされること、 ｄ） 側部スクレーパによつて該サージタンクの
   壁からケーキ状になつたカーボンブラツクを除
   去することと、該タンク壁上へのカーボンブラ
   ツクのケーキ形成を最少にすることとの両方ま
   たは一方を行うこと、ここで該側部スクレーパ
   は該最下側水平ブレードの端部に取付けられ、
   そして該タンク壁の形状に合致する形状にされ
   ること の諸段階を含む方法。 ３ 特許請求の範囲第２項の方法において、該側
   部スクレーパが垂直である、方法。 ４ 特許請求の範囲第２項の方法において、該側
   部スクレーパが螺旋形である、方法。 ５ 特許請求の範囲第２項の方法において、該リ
   フターが該水平ブレードの頂側部に45゜の角度で
   取付けられ、そして該水平ブレードの運動方向に
   向けられる、方法。 ６ サージタンク内で様々な型式のカーボンブラ
   ツクを混合且つ撹拌するための装置において、 ａ） 該サージタンク内の中心に設置される垂直
   回転軸、 ｂ） 該回転軸の異なつたレベルの所に取付けら
   れる少なくても２セツトの水平ブレードであつ
   て、その各ブレードセツトは該サージタンクの
   壁の相反する地点の方へ延出する２つの同軸ブ
   レードを備え、そして該サージタンクの底部に
   あるカーボンブラツクが該ブレードの回転によ
   り掻回され且つ動きを維持されるように該水平
   ブレードの最下側セツトが該タンク底部に十分
   近く設定される如き該少なくとも２セツトの水
   平ブレード、 ｃ） 該最下側水平ブレードの端部に取付けられ
   るリフター、 ｄ） 該最下側セツトと最上側セツトとの水平ブ
   レードの端部に取付けられる側部スクレーパで
   あつて、これら側部スクレーパは該タンクの壁
   の形状に合致する形状にされてそのタンク壁に
   沿つて垂直に延在し、そして該サージタンク壁
   上へのカーボンブラツクのケーキ形成を最少に
   することと、該タンク壁からケーキ状になつた
   カーボンブラツクを除去することとの両方また
   は一方を行うため該側部スクレーパは該タンク
   壁に十分近い所で回転するようにされる如き該
   側部スクレーパ、 ｅ） 該最下側セツトの水平ブレードより高く且
   つ次に高側のセツトの水平ブレードより低い地
   点で該垂直軸に取付けられるインペラ羽根であ
   つて、これらインペラ羽根はインボリユート曲
   線形とされ、そして該タンクの送出口の内縁部
   まで延在する如き該インペラ羽根 を備える装置。 ７ 特許請求の範囲第６項の装置において、該側
   部スクレーパが垂直である、装置。 ８ 特許請求の範囲第６項の装置において、該側
   部スクレーパが螺旋形である、装置。 ９ 特許請求の範囲第６項の装置において、該側
   部スクレーパの縁部が斜めにされ、それら縁部が
   該側部スクレーパの運動方向に向けられる、装
   置。 １０ 特許請求の範囲第６項の装置において、該
   リフターが該最下側水平ブレードに対し上向き
   45゜の角度でそれらブレードの端部に取付けられ、
   そしてそれら水平ブレードの運動方向に向けられ
   る、装置。