JPH02232269A - Preparation of carbon black with high efficiency - Google Patents

Preparation of carbon black with high efficiency

Info

Publication number
JPH02232269A
JPH02232269A JP1051003A JP5100389A JPH02232269A JP H02232269 A JPH02232269 A JP H02232269A JP 1051003 A JP1051003 A JP 1051003A JP 5100389 A JP5100389 A JP 5100389A JP H02232269 A JPH02232269 A JP H02232269A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
reaction zone
raw material
furnace
flow
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
Application number
JP1051003A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2699192B2 (en
Inventor
Akinori Sakagami
坂上 昭則
Shiyuushichi Yoshimura
修七 吉村
Shinichi Kanamaru
慎一 金丸
Masanori Karatsu
唐津 正典
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Kasei Corp
Original Assignee
Mitsubishi Kasei Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Kasei Corp filed Critical Mitsubishi Kasei Corp
Priority to JP1051003A priority Critical patent/JP2699192B2/en
Priority to EP19900104098 priority patent/EP0386655B1/en
Priority to CA002011322A priority patent/CA2011322A1/en
Priority to DE1990606050 priority patent/DE69006050T2/en
Publication of JPH02232269A publication Critical patent/JPH02232269A/en
Priority to US07/940,790 priority patent/US5264199A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2699192B2 publication Critical patent/JP2699192B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain with high efficiency and easily a carbon black having required characteristics to cope with various uses by using the same furnace by mixing a high- temp. burnt gas obtd. by burning a mixture of fuel and an O2-contg. gas with a raw material hydrocarbon under a specified condition and reacting the mixture. CONSTITUTION:In the method for preparing a carbon black by using a reaction furnace having the first reaction zone 3 where a gas mixture contg. a fuel and oxygen is burned, the second reaction zone 4 with a constriction where the obtd. high-temp. burning gas is mixed with a raw material hydrocarbon and the mixture is reacted, and the third reaction zone 5 equipped with a cooling water spray 7 for stopping the reaction, the high-temp. burning gas obtd. in the first reaction zone 3 is made into an axial flow flowing in the approximately same direction as the axial direction of the furnace and the axial flow is divided into two or more divided flows having different spouting flow rate and/or spouting gas temp. from each other by means of a plurality of outer burning nozzles 9 with an inlet 8 for the O2-contg. gas and a plurality of inner burning nozzles 11 with an inlet 10 for the O2-contg. gas and the divided flows are introduced into the second reaction zone 4, where the raw material hydrocarbon is introduced from a nozzle 6 in the direction transversing the axial flow of the high-temp. burning gas and they are reacted.

Description

【発明の詳細な説明】 (a)  発明の目的 本発明は、充填材料、補強材料、導電材料及び着色顔料
などの用途に用いられる所望の物性を有するファーネス
法カー?ンブラックを高効率に製造する方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) OBJECTS OF THE INVENTION The present invention provides a furnace process polymer having desirable physical properties for use in applications such as filler materials, reinforcing materials, conductive materials, and colored pigments. This invention relates to a method for manufacturing black with high efficiency.

(従来の技術) ファーネス法カーがンブラックの製造は、一般的には円
筒状のカーがンブラック製造炉の炉軸方向又は接線方向
に酸素含有ガス及び燃料を導入し、その燃焼によって得
られ九高温燃焼ガスを下流の反応帯域に移動させながら
、該高温燃焼ガス流中に原料炭化水素を導入してカーデ
ンブラックを生成させるが、原料炭化水素の熱分解反応
が複雑であるために、所望の物理化学的物性を有するカ
ーう クた。
(Prior art) In the furnace method for producing carton black, oxygen-containing gas and fuel are generally introduced into a cylindrical carton black manufacturing furnace in the axial direction or tangential direction, and the gas is obtained by combustion. 9. While moving the high-temperature combustion gas to the downstream reaction zone, feedstock hydrocarbons are introduced into the high-temperature combustion gas stream to produce carden black, but due to the complexity of the pyrolysis reaction of the feedstock hydrocarbons, it is A car material with the physical and chemical properties of.

特に、第1反応帯域で形成された高温燃焼ガス流と、第
2反応帯域において導入される原料炭化水素とを如何に
して効率よく混合し接触・反応させるかは,生成カーデ
ンブラックの性能及び生成効率を左右する重要な要件と
されている。そして従来、前記の第2反応帯域における
高温燃焼ガスと原料炭化水素との混合接触には、一般的
には高温燃焼ガスに強い旋回運動を与えて運動エネルギ
ーを増加させるようにしたり、第2反応帯域の絞υ部の
形状を工夫したシされてきたが、充分に満足する結果が
得られなかった。
In particular, how to efficiently mix, contact, and react the high-temperature combustion gas flow formed in the first reaction zone with the raw material hydrocarbon introduced in the second reaction zone depends on the performance of the produced carden black and the It is considered to be an important requirement that affects efficiency. Conventionally, in order to mix and contact the high-temperature combustion gas and the raw material hydrocarbon in the second reaction zone, the high-temperature combustion gas is generally given a strong swirling motion to increase its kinetic energy, or Efforts have been made to improve the shape of the band diaphragm υ, but no fully satisfactory results have been obtained.

たとえば、特公昭55−27 1 1 2号公報におい
ては、炉軸を中心とする円周方向から外方及び内方に分
割された熱ガス流を形成させ、かつ原料炭化水素を軸方
向よシ供給するカーデンブラックの製造方法が記載され
ているが、分割導入される外方ノ熱ガス流は炉壁保獲の
ためのものであり,力一ピンブラック生成収量を著しく
低下させる原因となるし、炉軸接線方向からの円一平面
への分割導入では、絞ク部での高乱流が得られない。ま
た、原料供給ノズルが炉軸上に保持されているので、生
成カーゲンブラックの物理化学的特性を制御するための
ノズルの移動には、該ノズルを冷却ゾヤケットで保護す
る必要があり、余分な熱損失をもたらすし、かつ炉軸上
に設けられたノズルからの原料の供給では、原料の半径
方向の拡散のために時間がかかシ、高速に有効な混合を
行えないので、カー?ンブラック収率の低下がさけられ
ない。
For example, in Japanese Patent Publication No. 55-27112, a hot gas flow is formed that is divided into outward and inward directions from the circumferential direction around the furnace axis, and feedstock hydrocarbons are axially oriented. A method for producing carden black to be supplied is described, but the external hot gas flow introduced in parts is for retention of the furnace wall, which causes a significant decrease in the yield of carbon black. , high turbulence cannot be obtained at the constriction part by dividing the introduction into one plane of the circle from the tangential direction of the furnace axis. In addition, since the raw material supply nozzle is held on the furnace axis, it is necessary to protect the nozzle with a cooling jacket when moving the nozzle to control the physicochemical properties of the produced Kagen black. This causes heat loss, and feeding the raw material from a nozzle installed on the furnace shaft takes time due to radial diffusion of the raw material, making it impossible to perform effective mixing at high speed. A decrease in black yield is unavoidable.

また、特公昭55−45581号公報には、急冷後の反
応生成物との熱交換によクて燃焼用空気を予熱して熱回
収をし、その予熱された空気の一部を炉壁保護のための
分割流として炉内に供給するカ−&ンブラックの製造法
が記載されているが、燃料の導入が炉軸中心部のみであ
シ,炉壁流には高温燃焼ガス流が生成されないことから
、原料炭化水素の熱分解を高効率に行える高温乱流域の
形成が不充分である。しかも、原料炭化水素が高温炉内
に保持された炉軸方向の原料導入ノズルから供給される
から、該ノズル保護のための冷却ジャケットが必要であ
り、余分な熱損失をもたらすし、かつ炉軸上からの原料
導入であるので原料の半径方向の拡散のために時間がか
かり,高速に有効な混合を行なうことができず、カーポ
ンプラック収率の低下をもたらす等の“欠点がある。
In addition, Japanese Patent Publication No. 55-45581 discloses that combustion air is preheated and heat is recovered by heat exchange with reaction products after quenching, and a part of the preheated air is used to protect the furnace wall. A method for manufacturing car & carbon black is described, which is supplied into the furnace as a split flow for the purpose of the furnace, but the fuel is introduced only at the center of the furnace shaft, and a high-temperature combustion gas flow is generated in the furnace wall flow. Therefore, the formation of a high-temperature turbulent region that can thermally decompose raw material hydrocarbons with high efficiency is insufficient. Moreover, since feedstock hydrocarbons are supplied from a feedstock introduction nozzle held in the high-temperature furnace in the direction of the furnace axis, a cooling jacket is required to protect the nozzle, resulting in extra heat loss and Since the raw materials are introduced from above, it takes time for the raw materials to spread in the radial direction, and effective mixing cannot be performed at high speed, resulting in a decrease in carpon crack yield.

さらに,特開昭61−183364号公報には、燃焼室
K接線方向のガス導入口を設けたカー?ンプラック製造
炉において、その絞シ部にガス流を横切る方向に原料を
導入して熱分解させるカーゲンブラックの製造法が記載
されているが、高温燃焼ガス流が旋回流であるので、絞
シ部、すなわち原料導入点において充分な高温乱流領域
を形成させることができないから、高効率にカーボン!
ラックを生成させることができない。
Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 183364/1983 discloses a car engine in which a gas inlet is provided in the tangential direction of the combustion chamber K. A method for producing cargen black is described in which raw materials are introduced in a direction transverse to the gas flow into the throttling section of a combustion rack production furnace and thermally decomposed, but since the high-temperature combustion gas flow is a swirling flow, Since it is not possible to form a sufficient high-temperature turbulent region at the point where the raw material is introduced, carbon can be produced with high efficiency.
Unable to generate rack.

(発明が解決しようとする問題点) 本発明は、用途等に応じた所望の物理化学的特性を有す
るカービンブラックを高効率で製造できるカーがンブラ
ックの製造方法を提供しようとするものである。
(Problems to be Solved by the Invention) The present invention aims to provide a method for producing carbon black with high efficiency, which can produce carbine black having desired physicochemical properties depending on the intended use. .

(b)  発明の構成 (問題点を解決するための手段) 本発明のカーポンプラックの製造法は、燃料及び酸素含
有ガス混合物を燃焼させる第1反応帯既得られた高温燃
焼ガスを原料炭化水素と混合して反応させる絞シ部を有
する第2反応帯域、及び反応停止用冷却水スプレーを備
えた第3反応帯域を有する反応炉を用いてカーデンブラ
ックを製造する方法Kおいて,前記の第1反応帯域で得
られた高温燃焼ガスを、炉軸方向とほぼ同一方向に流れ
る細流として、かつ該軸流を噴出流速及び/又は噴出ガ
ス温度が互いに異なる二つ以上の分割流罠して第2反応
帯域に導入し、前記第2反応帯域においては該高温燃焼
ガス軸流を横切る方向に原料炭化水素をノズルから導入
することを特徴とする方法である。
(b) Structure of the Invention (Means for Solving the Problems) The method for producing a car pump rack of the present invention is characterized in that the first reaction zone in which a mixture of fuel and oxygen-containing gas is combusted converts the obtained high-temperature combustion gas into a raw material hydrocarbon. In the method K of producing carden black using a reactor having a second reaction zone having a throttling section for mixing and reacting with the reactor, and a third reaction zone having a cooling water spray for stopping the reaction, The high-temperature combustion gas obtained in one reaction zone is made into a trickle flowing in substantially the same direction as the furnace axis, and the axial flow is trapped into two or more split streams having different jet flow velocities and/or jet gas temperatures. This method is characterized in that the raw material hydrocarbon is introduced into two reaction zones, and in the second reaction zone, the raw material hydrocarbon is introduced from a nozzle in a direction transverse to the axial flow of the high-temperature combustion gas.

本発明者らの研究によれば、カーゴンブラック生成反応
の効率及びその製品物性(品位)は、高温燃焼ガスが反
応炉の内部空間において形成するコロモプロフ(Kol
mogoro▼)の最小渦直径tKの最小値である(t
K)m1nとその分布、及び(tK)rnlnの存在す
る領域を通過する原料流量の割合(Q)tK/Qの三つ
の因子に強く依存していることが判明した。
According to the research conducted by the present inventors, the efficiency of the cargoon black production reaction and its product properties (quality) are determined by
(t
It was found that it strongly depends on three factors: K)m1n and its distribution, and (tK) the ratio of the raw material flow rate passing through the region where rnln exists (Q)tK/Q.

ここでいうコロモコ9ロフの最小渦直径t。とは、流体
力学におけるavff.理論で導かれる乱流特性スケー
ルを表わす/IPラメーターの一つであシ、自体公知の
ものである。
Here, the minimum vortex diameter t of the Koromoko 9 Lof. is avff. in fluid mechanics. It is one of the /IP parameters representing the turbulence characteristic scale derived from theory, and is known per se.

以下に、この知見を得るに至った実験的解析及び考察の
内容について説明をする。
Below, we will explain the contents of the experimental analysis and considerations that led to this finding.

本発明者らは、試験用のカーボンブラック反応炉を用い
て種々の実験を行なった結果、カーボンプラックの物理
化学的物性、すなわち反応炉下限界粒子径、ストラクチ
ャー指数,粒子径分散度、凝集体分布分散度、及び原料
に対する収量と反応炉の幾何学的条件との間には、下記
のような定性的関係があることがわかクた。なお、下記
式におけるdeは反応炉絞シ部直径であク、θはその絞
シ角度であ].Leは原料ノズルから絞り部までの距離
である。
The present inventors conducted various experiments using a carbon black reactor for testing, and as a result, the physicochemical properties of carbon plaque, namely the reactor lower limit particle diameter, structure index, particle size dispersion, and aggregates, were determined. It was found that there is a qualitative relationship between the degree of distribution dispersion, the yield for the raw material, and the geometrical conditions of the reactor as shown below. In the following formula, de is the diameter of the constriction part of the reactor, and θ is the constriction angle]. Le is the distance from the raw material nozzle to the constriction section.

反応炉下限界粒子径oe(d6/θ )着色力oc (
 1/Lc ) 粒子径分布分散度c−c ( La )凝集体分布分散
度oc ( Lc ) 粒子径分布分散度《(1/収量) ここで得られた現象的特性について流動実験を通して物
理的解釈を行なクた結果は、下記のとお夛である。
Reactor lower limit particle diameter oe (d6/θ) Coloring power oc (
1/Lc) Particle size distribution dispersion c-c (La) Aggregate distribution dispersion oc (Lc) Particle size distribution dispersion 《(1/yield) Physical interpretation of the phenomenal characteristics obtained here through flow experiments The result of doing this is as follows.

すなわち、反応炉内部における高温燃焼ガスの?度Uは
、平均速度Uと変動速度U′によシU=u+u’ で表わされるものとすると、絞シ部直径daは燃焼ガス
平均速度Uに対し、絞シ角度θは絞シ部での縮流度、つ
t,b断面速度分布中の最大速度(u)m&エに対し、
また原料ノズルから絞シ部までの距離Lcは原料炭化水
素の反応炉平均滞留時間τとその分散度げに対して、そ
れぞれ次式に示すような直接的影響を与える。
In other words, what about the high temperature combustion gas inside the reactor? Assuming that the degree U is expressed by the average velocity U and the fluctuating velocity U' as U=u+u', the diameter da of the throttle part is the average velocity U of the combustion gas, and the throttle angle θ is the ratio of the throttle part diameter da to the combustion gas average velocity U. For the contraction degree, t, b, the maximum velocity (u) in the cross-sectional velocity distribution, m&e,
Further, the distance Lc from the raw material nozzle to the throttling part has a direct influence on the average residence time τ of the raw material hydrocarbon in the reactor and its degree of dispersion, as shown in the following equations.

(da)  ” 1/(u) (θ)   −(u)m■ (Le)  oc(τ.σ) 燃焼ガス平均速度Uの増加は、断面速度分布の最大速度
(u)rn■の増加も同時に伴なうであろうから、(#
/da)は(”)maxに関係していると考えられる. ここで、カーゲンブラックの基本物性が微小な粒子径の
絶対値に依存していることを考慮し、(.)。,エを燃
焼ガス流の形成する乱流の微細構造との関係Kおいて検
討する。乱流理論によれば、速度の増加は変動速度の増
加に比例するから下記式が成立する。
(da) ” 1/(u) (θ) −(u)m■ (Le) oc(τ.σ) An increase in the combustion gas average velocity U also causes an increase in the maximum velocity (u)rn■ of the cross-sectional velocity distribution. Because it will be accompanied at the same time, (#
/da) is considered to be related to ('')max. Here, considering that the basic physical properties of Cargen Black depend on the absolute value of the minute particle size, (.).,E will be considered in relation to the fine structure of the turbulent flow formed by the combustion gas flow.According to turbulence theory, the increase in velocity is proportional to the increase in the fluctuating velocity, so the following equation holds true.

(u)max”(”)max そして変動速度は、コロモゴロフの最小渦直径tkと次
式の関係にある。
(u)max"(")max The fluctuation speed has a relationship with Kolomogorov's minimum vortex diameter tk as shown in the following equation.

tkx 4 (t0− u’/ν戸 ここで、t0はその位置での反応炉の直径に相当する長
さを表わす。
tkx 4 (t0 - u'/v) Here, t0 represents the length corresponding to the diameter of the reactor at that position.

したがクて、反応炉内のある領域に形成される最大変動
速度(u′堀.Xはその領域に、最小渦直径tkの最小
値でおる(tk)min f−発生させる。
Therefore, the maximum fluctuating velocity (u' moat.

(tk)mln−to (to ” (”)wax/ν
)hすなわち、(θ/d e )のパラメーターは渦の
微細化の傾向と、微細渦が凝集体の形成と発達に必須で
あることを示していると推定される● 反応炉下限界粒子径QC ( Z k) m 1n次に
、原料ノズルから絞シ部までの距離Laについて検討す
る。Loの増加は原料の炉内通過距離と半径方向への拡
散を増加させるので、原料の反応炉内平均帯留時間τと
その分散度σの両者とも増加させると考えられる。そこ
で、モデル実験を行なクた結果、次式の関係が得られた
(tk) mln-to (to ” (”) wax/ν
) h, that is, the parameter (θ/d e ) is presumed to indicate the tendency of vortices to become finer and that fine vortices are essential for the formation and development of aggregates ● Reactor lower limit particle size QC (Z k) m 1n Next, the distance La from the raw material nozzle to the drawing section will be considered. Since an increase in Lo increases the passage distance of the raw material in the reactor and the diffusion in the radial direction, it is thought that both the average residence time τ of the raw material in the reactor and its degree of dispersion σ increase. Therefore, as a result of conducting a model experiment, the following relationship was obtained.

(f) − (σ) よって粒度分布分散度は原料の反応炉内平均滞留時間τ
の分散度σに比例していることがわかる。
(f) − (σ) Therefore, the particle size distribution dispersion is the average residence time of the raw material in the reactor τ
It can be seen that it is proportional to the degree of dispersion σ.

カーがンブラックの品位は、分散度σが小さいほど良好
であるので、Leを短くしてτを減小させることによシ
σの低下を実現させることになる。
Since the quality of carbon black is better as the degree of dispersion σ is smaller, a decrease in σ can be realized by shortening Le and decreasing τ.

しかしながら、熱分解反応停止位置が品位調整の制御対
象となクていることからもわかるように、σの改善は、
本来滞留時間τが一定の条件下で行なわれるべきものと
考えられる。
However, as can be seen from the fact that the pyrolysis reaction stop position is now a control target for quality adjustment, the improvement of σ is
It is considered that the process should originally be carried out under conditions where the residence time τ is constant.

滞留時間の分散度σの小さいことは、ある時刻に供給さ
れた原料がほt!同一経過を経て反応炉内を通過したこ
とを意味すると考えれば、カーゴンブラックの品位はそ
の経路上K形成されている最小渦直径(tK)m1nに
律速されるので、したがって各種分散度の小さいカー?
ンプラックが生成される。
A small dispersion degree σ of residence time means that the amount of raw material supplied at a certain time is large! If we consider that this means that the cargo has passed through the reactor through the same process, the quality of the cargoon black is determined by the minimum vortex diameter (tK) m1n that is formed along its path, and therefore the various dispersions are small. car?
A sample rack is generated.

着色力    oe(1/σ) ?径分布分散度Cx−(σ) 凝集体分布分散度X(σ) また、粒径分布分散度oC1/(収量)の関係は、分散
が減少するにしたがい収量が向上することを示している
。これは分散の減少によってその経路内、より小さい(
tK)■1領域を通過する原料流量比率(Q)t, n
,,n/Qが増加すると推定できる。つまク、下記式が
成立すると推定される。
Coloring power oe (1/σ)? Size distribution dispersity Cx-(σ) Aggregate distribution dispersity X(σ) Further, the relationship between particle size distribution dispersity oC1/(yield) indicates that the yield improves as the dispersion decreases. This is due to the reduction in variance within that path, which is smaller (
tK) ■Ratio of raw material flow rate passing through one region (Q)t, n
, , it can be estimated that n/Q increases. It is presumed that the following formula holds true.

(6) ” 1/((Q)t,/Q) 以上の考察エリ、収量を向上させるためには、反応炉内
の(tK)mln領域を通過する原料の流量比率(Q)
tK min/ Qを高めることが重要である。
(6) ” 1/((Q)t, /Q) Based on the above considerations, in order to improve the yield, the flow rate ratio (Q) of the raw material passing through the (tK)mln region in the reactor must be
It is important to increase tK min/Q.

カーゲンブラック収it ” (Q)tx min/ 
Qこの考察結果について検証するために、他の全ての条
件を一定にして、高温燃焼ガスの流量のみを変化させる
実験を行なった。高温燃焼ガスの流量を増加させること
によシ、下記のとお転の各ノ譬ラメーターの変化が予想
されるからである。
Cargen Black Yield ” (Q)tx min/
Q: In order to verify the results of this study, we conducted an experiment in which only the flow rate of high-temperature combustion gas was varied while keeping all other conditions constant. This is because by increasing the flow rate of high-temperature combustion gas, changes in each of the following parameters are expected.

(tK)mlnの増加 (σ)の減少 ?q)zi rn1n/Qの増加 そして、高温燃焼ガスの流量に対するカーポンプラック
の品位と収率の変化を調べた結果、燃焼ガス流量の増加
に伴なって、高品位化と高効率化が同時に達成できるこ
とが確認された。
(tK) Increase in mln (σ) decrease? q) Increase in zi rn1n/Q And as a result of investigating the changes in the quality and yield of car pump racks with respect to the flow rate of high-temperature combustion gas, it was found that as the flow rate of combustion gas increased, high quality and efficiency increased at the same time. It has been confirmed that this can be achieved.

すなわち、従来の漠然と理解されていた「反応部におい
て混合接触作用を高める」ということは、具体的Kは、 ■ (tK)!ni■o値をよシ最小化する■ CZ.
t,,。を反応炉内壁面から離れた炉の中心軸上に局在
して形成させる ■ (tC)mi■の存在領域を通過する原料流量割合
(Q)tエmlゎ/Qが最大となるように原料を噴霧供
給する という条件を満足させるようにすることである。
In other words, the conventional vague understanding of "increasing the mixing contact action in the reaction section" means that the specific K is ■ (tK)! ni ■ Minimize the o value ■ CZ.
t,,. Form locally on the central axis of the reactor away from the inner wall surface of the reactor■ (tC)mi■ So that the raw material flow rate (Q)t emlゎ/Q that passes through the region of existence is maximized. The purpose is to satisfy the condition of spraying and supplying the raw material.

本発明は以上の知見にもとづいてなされたものである.
すなわち、本発明においては、まず軸流型乱流発生方式
を採用した。すなわち、(tK)n1lnの値をよシ最
小化し、(tIc)■ユを反応炉内壁面から離れた炉の
中心軸上に局在するように形成させるには、その領域に
大きな乱れが必要になる。そこて、本発明では高温燃焼
ガス流を炉軸方向とほぼ同一方向に流れる細流とし、か
つその細流を噴出流速及び/又は噴出温度が互いに異な
る二つ以上の分割流にすることにより、所望の領域にお
い旨 で極めて大きな乱れの発生彫制御できるようKした。し
かも,その細流には旋回速度成分がないので、自然にそ
の軸方向の最大速度を炉軸上に局在して形成させること
ができる。また、(tK)mlnの値とその存在領域の
位置は、複数個の高温燃焼ガス噴流の噴出流速や噴出角
度を適切に変化させることによウて制御が可能であるの
で、それにより生成カーボンブラックの物性を容易K制
御できるようになる。
The present invention has been made based on the above findings.
That is, in the present invention, first, an axial flow type turbulence generation method is adopted. In other words, in order to minimize the value of (tK)n1ln and to form (tIc) so that it is localized on the central axis of the reactor away from the inner wall surface of the reactor, a large disturbance is required in that area. become. Therefore, in the present invention, the high-temperature combustion gas flow is made into a trickle flowing in substantially the same direction as the furnace axis direction, and the trickle is divided into two or more divided streams having different jetting flow velocities and/or jetting temperatures. It was designed to be able to control the occurrence of extremely large disturbances in the area. Moreover, since the trickle has no swirling velocity component, its maximum axial velocity can be naturally localized on the furnace axis. In addition, the value of (tK)mln and the position of its existence region can be controlled by appropriately changing the jet velocity and jet angle of multiple high-temperature combustion gas jets, so that the generated carbon The physical properties of black can be easily controlled by K.

また、”K’mlnの局在領域を通過する原料流量割合
(Q)t,,,,,/Qが最大となるようにするために
は、原料戻化水素を炉軸上に沿って流れるように導入す
る必要があるが,それを達成する原料導入方法としては
、第一に炉軸上に保持されたノズルから導入する方法と
、第二に炉軸と直交する側方から導入する方法の二通り
があるが、本発明では後者の方法を採用した。その理由
は次のとおりである。
In addition, in order to maximize the raw material flow rate (Q)t, , , , /Q passing through the localized region of K'mln, it is necessary to flow the raw material rehydrated hydrogen along the furnace axis. It is necessary to introduce the raw materials in this manner, and the two methods of introducing raw materials to achieve this are, firstly, through a nozzle held on the furnace axis, and secondly, from the side perpendicular to the furnace axis. There are two methods, and the latter method is adopted in the present invention.The reason is as follows.

すなわち、前者の導入方法は、導入された原料が(t,
)m,ユの存在領域に達するまでに半径方向に拡散して
しまい、その結果、(tK)mい領域を通過する原料流
量割合( Q )txm 1 n/Qが低下するばかり
でなく、高温炉内に保持された原料ノズルを保護する冷
却ジャケットが必要になり、そのために余分な熱損失を
もたらす。
That is, in the former introduction method, the introduced raw material is (t,
)m, the material is diffused in the radial direction before reaching the region where yu exist, and as a result, not only does the raw material flow rate (Q)txm1n/Q that passes through the (tK)m region decrease, but also the high temperature A cooling jacket is required to protect the feed nozzle held within the furnace, resulting in additional heat loss.

これに対し、本発明で採用する後者の万法Kおいては、
原料の半径方向の拡散は大きな流速で直交する高温燃焼
ガスによって最小限に抑えられるので、空間的に広がる
ことなく狭い領域で高速に混合させることができる。そ
の結果、(tエ)ml4領域を通過する渾料流量の割合
(Q)tKmin/Qを増加させることになり、しかも
ノズル冷却用ジャケットが必要でなく、その分の熱損失
も防止できる。
On the other hand, in the latter Manpo K adopted in the present invention,
Radial diffusion of the feedstock is minimized by the orthogonal hot combustion gases at high flow rates, allowing high speed mixing in a narrow area without spatial spread. As a result, the ratio (Q) tKmin/Q of the retentate flow rate passing through the (td) ml4 region is increased, and no nozzle cooling jacket is required, and heat loss can be prevented accordingly.

このように、原料を側方から高温燃焼ガス軸流を横切る
方向に導入することによって、(t,)m,ユの存在領
域を通過する原料流量割合の増加、すなわち実効容積効
率又は実効混合効率、ひいては炉容積当りのカー〆ンプ
2ツク収量の飛躍的な改善が可能になる。
In this way, by introducing the raw material from the side in a direction that crosses the axial flow of high-temperature combustion gas, the proportion of the raw material flow rate passing through the region where (t,)m, As a result, it is possible to dramatically improve the carburetor yield per furnace volume.

要するに、本発明においては、■高温燃焼ガス流を細流
とすることにより、旋回速度成分をなくすことができ、
原料炭化水素を効率よく熱分解して収率工くカーデンブ
ラックを生成させることがれにより生成カーボンプラッ
クの着色力や比表面積等の物理化学的物性の制御が可能
になるから,同一の製造炉を用いて種々の用途に応じた
所望の物性を有する種々のカーデ/ブラックを容易に製
造することができる。さらに、■原料炭化水素を前記軸
流を横切る方向に導入するから、原料の半径方向の分散
を最小限にとどめることができ、粒径分布のシャープな
、しだがって着色力の大きいカーゲンブラックを高収率
で得ることができ、かつ原料ノズル冷却用ジャケットに
よる熱損失をなくすることができる。
In short, in the present invention, (1) the swirling velocity component can be eliminated by making the high-temperature combustion gas flow a trickle;
By efficiently thermally decomposing raw material hydrocarbons to produce carden black with a high yield, it becomes possible to control the physical and chemical properties of the produced carbon plaque, such as coloring power and specific surface area. Using this method, various card/blacks having desired physical properties for various uses can be easily produced. Furthermore, since the raw material hydrocarbon is introduced in a direction transverse to the axial flow, the radial dispersion of the raw material can be minimized, resulting in a carton with a sharp particle size distribution and high coloring power. Black can be obtained in a high yield, and heat loss due to the jacket for cooling the raw material nozzle can be eliminated.

本発明における高温燃焼ガスは、第1反応帯域において
ガス状又は液状燃料を、空気、酸素又はそれらの混合物
と混合して燃焼させることにより得られる。その燃料と
しては、水素、一酸化炭素、メタン、天然ガス、石炭ガ
ス、石油ガス等のガス状燃料、灯油、ガソリン、重油等
の石油系液体燃料、クレオソート油、ナフタレン油、力
一♂ン酸油等の石炭系燃料が好適に使用される。
The high-temperature combustion gas in the present invention is obtained by combusting gaseous or liquid fuel mixed with air, oxygen or a mixture thereof in the first reaction zone. The fuels include gaseous fuels such as hydrogen, carbon monoxide, methane, natural gas, coal gas, and petroleum gas, petroleum liquid fuels such as kerosene, gasoline, and heavy oil, creosote oil, naphthalene oil, and Coal-based fuels such as acid oil are preferably used.

また、本発明における原料炭化水素としては、ぺ/ゼン
、トルエン、キシレン、ナフタレン、ア/トラセン等の
芳香族炭化水累、クレオンート油、カルゲン酸油等の石
炭系炭化水素、エチレンヘビーエンドオイル、FCCオ
イル等の石油系重質油、アセチレン系不飽和炭化水素、
エチレン系炭化水素、{冫夕冫、ヘキサン等の脂肪族炭
化水素などが好適に使用される。
In addition, the raw material hydrocarbons in the present invention include aromatic hydrocarbons such as pe/zene, toluene, xylene, naphthalene, and a/thracene, coal-based hydrocarbons such as creonate oil and calgenic acid oil, ethylene heavy end oil, Petroleum heavy oil such as FCC oil, acetylenically unsaturated hydrocarbons,
Ethylene hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons such as hexane, and the like are preferably used.

添付の第1図は、本発明の製造方法の実施に使用される
カー〆ンプ2ツク製造炉の一例を、要部縦断概略図で示
したものであり、第2図の1は第1図のA−A断面概略
図、第2図の2は第1図のB−B断面概略図、第2図の
3は第1図のC−C断面概略図である。また、第3図の
1〜4は、高温燃焼ガス軸流の分割態様例を示す第1反
応帯域の横断概略図である。また,第4図は原料ノズル
説明用の第2反応帯域の縦断概略図であり、第5図は原
料炭化水素導入方向の説明図である。
The attached FIG. 1 is a schematic vertical cross-sectional view of the main parts of an example of a two-carb manufacturing furnace used in carrying out the manufacturing method of the present invention, and 1 in FIG. 2 is a schematic sectional view taken along line AA in FIG. 2, 2 in FIG. 2 is a schematic sectional view taken along line BB in FIG. 1, and 3 in FIG. Moreover, 1 to 4 in FIG. 3 are cross-sectional schematic diagrams of the first reaction zone showing an example of a division mode of the high-temperature combustion gas axial flow. Furthermore, FIG. 4 is a schematic longitudinal sectional view of the second reaction zone for explaining the raw material nozzle, and FIG. 5 is an explanatory diagram of the direction in which the raw material hydrocarbon is introduced.

第1図等に示す製造炉を用いてカーゼンブラックを製造
する本発明の実m態様例を貌明する。第1図及び第2図
の1において、燃焼用ノズルは、外側ノズルとして酸素
含有ガス導入口8を有する燃焼ノズル9が外側に4個設
けられていて、これら4個の外側ノズルf′!.4個ま
とめて操作できるようになっている。また、内側燃焼ノ
ズルとして酸素含有ガス導入口10を有する燃焼ノズル
11が内側K4個設けられていて、これら4個の内側ノ
ズルも4個まとめて操作できるようになっている.これ
らの燃焼ノズル9及び11は炉内への前進及び後退が可
能なようになっている。これらの内側及び外側燃焼ノズ
ルを用いて燃焼させた高温燃焼ガスは、内側と外側とで
はその噴出流速及び/又は噴出ガス温度が互いに異なる
ガス流となって、すなわち第3図の1に示されるような
内側高温ガス流0)と外側高温ガス流(ロ)の二つの分
割流となって炉軸方向とほぼ同一の方向に流れる軸流と
なって第1反応帯域から第2反応帯域に導入される。
A practical embodiment of the present invention will be explained in which casen black is produced using the production furnace shown in FIG. 1 and the like. 1 in FIGS. 1 and 2, the combustion nozzle is provided with four combustion nozzles 9 having an oxygen-containing gas inlet 8 as an outer nozzle on the outside, and these four outer nozzles f'! .. It is possible to operate all four at once. Further, K4 inner combustion nozzles 11 each having an oxygen-containing gas inlet 10 are provided as inner combustion nozzles, and these four inner nozzles can be operated all at once. These combustion nozzles 9 and 11 can be moved forward and backward into the furnace. The high-temperature combustion gas combusted using these inner and outer combustion nozzles becomes a gas flow in which the ejection flow velocity and/or ejection gas temperature differs between the inner and outer sides, that is, as shown in 1 in Fig. 3. The inner high temperature gas flow (0) and the outer high temperature gas flow (b) are divided into two streams, which become an axial flow flowing in almost the same direction as the furnace axis and are introduced from the first reaction zone to the second reaction zone. be done.

なお、第3図の2、第3図の3、及び第3図の4は、分
割流の別の分割態様例を示したものである。これら種々
の分I’lJ態様例は、原料戻化水素の種類、及び製造
しようとするカーポンプラックの物理化学的物性(すな
わちカー?ンブラックの所望の品種や用途)に応じて、
適宜K選択されるし、その分割流の噴出流速や噴出ガス
温度もそれらに応じて適宜に選択される。
Note that 2 in FIG. 3, 3 in FIG. 3, and 4 in FIG. 3 show other examples of how the divided flow is divided. These various embodiments vary depending on the type of recycled hydrogen and the physicochemical properties of the carbon black to be produced (i.e., the desired type and use of carbon black).
K is selected as appropriate, and the ejection flow velocity and ejection gas temperature of the divided flow are also selected accordingly.

第2反応帯域に導入された高温燃焼ガス軸流中Kは、原
料供給ノズル6よク累料炭化水素が導入されるが、その
導入方向は細流としての高温燃焼ガス流を横切る方向で
ある。しかし、その導入方向は必ずしも軸流に対して直
角である必要がなく、第5図に示されるように、炉軸K
対して20″〜150°の範囲内の適宜の角度を選択で
きる。
In the axial flow of high-temperature combustion gas introduced into the second reaction zone, cumulative hydrocarbons are introduced through the raw material supply nozzle 6, and the direction of introduction thereof is in a direction that crosses the flow of high-temperature combustion gas as a trickle. However, the introduction direction does not necessarily have to be perpendicular to the axial flow, and as shown in FIG.
In contrast, an appropriate angle within the range of 20'' to 150° can be selected.

また、厘科供給ノズル6は第2図の2に示されるように
左右対象的に設けてもよいし、M2図の3に示されるよ
うに片方のみに設けてもよい。、また、ノズル6は,第
4図に示されるような第2反応帯域4の異なる位置に設
けられたノズル6,〜6.を,61を単独で、6,を単
独で、68を単独で、61 と6,とを併用し、6,と
6.とを併用し、又は6,と6.とを併用する種々の態
様で使用することができる。一般的には、原料供給ノズ
ル6は、第2反応帯域内の異なる位置に3組以上を設置
するのが望ましく、1組の本数も複数個が望ましい.か
かる原料ノズル6は炉内への前進及び後退が可能になっ
ている。
Further, the medical supply nozzle 6 may be provided symmetrically, as shown at 2 in FIG. 2, or may be provided only on one side, as shown at 3 in FIG. M2. , and the nozzles 6 are provided at different positions of the second reaction zone 4 as shown in FIG. , 61 alone, 6, alone, 68 alone, 61 and 6, together, 6, and 6. or 6, and 6. It can be used in various ways in combination with. Generally, it is desirable to install three or more sets of raw material supply nozzles 6 at different positions within the second reaction zone, and it is desirable that the number of raw material supply nozzles 6 in one set is plural. The raw material nozzle 6 can be moved forward and backward into the furnace.

M2反応帯域4において生成されたカーボンプラック含
有熱懸濁流は、次いで第3反応帯域5に導入され、任意
の位置の反応停止用の水スグレー7から噴出される水に
より急冷されて反応を停止したのち.サイクロン、バグ
フィルター等の捕集装置を経てカー?ンブラックが回収
される。
The carbon plaque-containing thermal suspension stream generated in the M2 reaction zone 4 was then introduced into the third reaction zone 5, where it was rapidly cooled by water spouted from a water sugley 7 for stopping the reaction at an arbitrary position to stop the reaction. after. Car after passing through collection devices such as cyclones and bag filters? black is collected.

(実施例等) 以下に、実施例及び比較例をあげてさらに詳述する。(Examples, etc.) The following is a more detailed explanation of Examples and Comparative Examples.

これら実施例及び比較例において製造されたカーがンブ
ラックの試験は、下記の方法Kよった。
The carton black produced in these Examples and Comparative Examples was tested according to Method K below.

■ 着色力 恒温乾燥試料及び亜鉛華を,それぞれ20ダ及び2I精
秤し、ミネラルオイル2,7dを加エタのチ、オートマ
ティックフーパーマー2−を用いて練和し、試料イース
トを調製する。
(2) Coloring power The temperature-dried sample and zinc white are accurately weighed at 20 Da and 2 I, respectively, and kneaded with 2.7 d of mineral oil using an evaporator and an automatic foamer to prepare a sample yeast.

このペーストを同様の方法で作成された標準ペーストと
共に肉眼により対比して判定する。
This paste is visually compared with a standard paste prepared in a similar manner and judged.

■ 粒子径 試料カーゲンブラックをクロロホルムに投入し、2 0
 0 kHzの超音波を20分間照射し、分散させたの
ち、分散試料を支持膜に固定し、電子顕微鏡で観察、撮
影し、面積平均により粒子径を算出し、mμで表示する
■ Particle size sample Kagen black was poured into chloroform and 20
After irradiation with 0 kHz ultrasonic waves for 20 minutes and dispersion, the dispersed sample is fixed on a support membrane, observed and photographed with an electron microscope, and the particle diameter is calculated by area average and expressed in mμ.

■ 窒素吸着比表面積 低温窒素吸着装置(米国クオンタクロム社製のQuan
tasorb Surface Area Analy
z@r)を用い、低温鼠素吸着法によるカーゲンブラッ
クの窒素吸,着量を測定し、その値からBET l点法
の式を用いて算出し、m/Iで表わす。
■ Nitrogen adsorption specific surface area Low-temperature nitrogen adsorption device (Quan manufactured by Quantachrome, USA
tasorb Surface Area Analysis
The amount of nitrogen adsorbed and adsorbed by Cargen Black was measured using a low-temperature nitrogen adsorption method, and the value was calculated using the BET l-point method and expressed in m/I.

■ ゾプチルフタレート吸油量 JIS K6221−1982に準拠して測定する。以
下、r DBP吸油量」とい56 ■ 圧縮ジブチル7タレート吸油量 恒温乾燥試料を規定量秤量し、1 6 8 7kg/c
m2で5秒間保持し、試料を圧縮する。次いで、その試
料を16メッシエ篩網に全通させる。
(2) Zoptylphthalate oil absorption measured in accordance with JIS K6221-1982. Hereinafter, referred to as "rDBP oil absorption" 56 ■ Compressed dibutyl 7 tallate oil absorption A specified amount of constant temperature dry sample was weighed, 1 6 8 7 kg/c
Hold at m2 for 5 seconds to compress the sample. The sample is then completely passed through a 16 Messier sieve.

この操作を4回繰返したのち、JIS K6’22L 
一1982に準拠して・ゾプチルフタレート吸油量(以
下、rDBP a油量」とUう。)を測定する。
After repeating this operation 4 times, JIS K6'22L
- Measure the zoptylphthalate oil absorption (hereinafter referred to as rDBP a oil amount) in accordance with 1982.

■ 沃素吸着量 JXB K6221 − 1982に準拠して測定する
■Iodine adsorption amount Measured in accordance with JXB K6221-1982.

実施例1〜4 第1図、第2図の1及び第2図の2に示す構造のカー〆
ンブラック製造炉を使用し、第1表に?す製造条件を用
いて反応させ、冷却水を噴霧して反応を停止させ、サイ
クロン及びバグフィルターを用いてカーボンブラックを
回収した。得られた各カーボンプラックの物性は第1表
に示すとおりであった。
Examples 1 to 4 A carbon black manufacturing furnace having the structure shown in Fig. 1, 1 in Fig. 2, and 2 in Fig. 2 was used. The reaction was carried out using the following manufacturing conditions, the reaction was stopped by spraying cooling water, and the carbon black was recovered using a cyclone and a bag filter. The physical properties of each carbon plaque obtained were as shown in Table 1.

用いたカーノンブラック製造炉の概要、使用燃料、及び
原料炭化水素は下記のとおりであった。
The outline of the carnon black production furnace used, the fuel used, and the raw material hydrocarbons were as follows.

■ カーポンプラック製造炉 第1反応帯域3の長さ     0.65ml   の
内側直径   0.45m 外側燃焼ノズル9の数       4個内側燃焼ノズ
ル11の数       4個第2反応帯域4の長さ 
    1.15m絞り部の内側直径       0
.07m原料供給ノズル数     合計  2個僚料
導六倉貴 ■ 燃料 種類  石炭ガス 組成(容量チ) CO■          2.0 020.5 Cn%        3.O Co              6. 6H254.
O CM428.7 N25. 2 ■ 原料 種類 比重 炭素分(重i%) 水素分(重量%) 粘度(50℃) 比較例1〜2 高温燃焼ガスを第1反応帯域へ二万向から接線流で導入
し、原料炭化水素を炉軸万向から冷却ジャケット付きバ
ーナーで導入する公知のカーゲンブラック製造炉を使用
して、第1衆に示す条件でカーボンプラックを製造した
。その結果は第1表に示すとおりであった。
■ Length of car pump rack production furnace first reaction zone 3: 0.65 ml Inner diameter: 0.45 m Number of outer combustion nozzles 9: 4 Number of inner combustion nozzles 11: 4 Length of second reaction zone 4
1.15m Inner diameter of aperture part 0
.. 07m Number of raw material supply nozzles Total 2 members Takashi Rokkura■ Fuel type Coal gas composition (capacity) CO■ 2.0 020.5 Cn% 3. O Co 6. 6H254.
O CM428.7 N25. 2 ■ Type of raw material Specific gravity Carbon content (weight i%) Hydrogen content (weight%) Viscosity (50°C) Comparative Examples 1 to 2 High-temperature combustion gas is introduced into the first reaction zone from 20,000 directions in a tangential flow, and the raw material hydrocarbon Carbon plaque was produced under the conditions shown in Section 1 using a known Kagenblack production furnace in which carbon was introduced from all directions along the furnace axis through a burner equipped with a cooling jacket. The results were as shown in Table 1.

比較例3 クレオンート油 1.100 90.5 6.3 1 0 cps 実施例1における外側及び内側燃焼ノズル用の空気量及
び燃料使用量を第1表に示すように変更して,かつ外側
燃焼ガス噴出流速と内側燃焼噴出流速とが実質的に同一
になるようにし、さらに外側及び内側の燃焼ガス噴出流
が並行するように噴出し,そのほかは実施例1と同様に
してカーが/ブラックを製造した。その結果は第1表に
示すとおりであった。
Comparative Example 3 Creonut oil 1.100 90.5 6.3 1 0 cps The air amount and fuel consumption for the outer and inner combustion nozzles in Example 1 were changed as shown in Table 1, and the outer combustion gas Car/black was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the jet flow velocity and the inner combustion jet flow velocity were made to be substantially the same, and the outer and inner combustion gas jet flows were jetted in parallel. did. The results were as shown in Table 1.

第1表の注 *1 ・・・(内側燃焼ノズルの空気量十同燃料使用量
)/(外側燃焼ノズルの空気蛍十同燃料使用量)比で表
わす。
Notes to Table 1 *1: Expressed as the ratio of (air amount and fuel consumption of the inner combustion nozzle) / (air consumption and fuel consumption of the outer combustion nozzle).

噴出流速は、噴出口前面における平均流計算で求めた。The jet flow velocity was determined by calculating the average flow in front of the jet nozzle.

第1表の結果から明らかなように、本発明の実施例によ
るときは,同一の製造炉を用いて種々の特性を有するカ
ーがンブラックを製造することができ,*料油当りの収
率も高く、しかも凄イ亭粒子径;小さいカーゲンブラッ
クを得ることができた。
As is clear from the results in Table 1, when the embodiments of the present invention are used, carbon blacks having various characteristics can be produced using the same production furnace, and *yield per feedstock oil can be produced using the same production furnace. It was possible to obtain Kagen black with a high particle size and a small particle size.

(c)  発明の効果 本発明の製造法によれば,用途等に応じた所望の物性を
有する優れたファーネス法カーぜンブラックを高効率に
製造することができる。
(c) Effects of the Invention According to the production method of the present invention, it is possible to produce with high efficiency an excellent furnace black that has desired physical properties depending on the intended use.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の製法の実施に使用されるカーがンブラ
ック裂造炉の要部縦断概略図であり,第りl 2rgJP第1図のA−A断面概略図、第2図の2は$
1図のB − BIFr面概略図、第2図の3は第1図
のC−C断面概略図である。第3図の1〜4は軸流の分
割流の態様例を示す第1反応帯域の横断面図であり、第
4図は原料ノズル説明用のM2反応帯域の縦断概略図で
あり、第5図は原料導入方向の説明図である。 図中の各符号はそれぞれ下記のものを示す。 1・・・炉体 2・・・第2反応帯域の絞り部 3・・・第1反応帯域 4・・・第2反応帯域 5・・・第3反応帯域 6・・・原料炭化水素供給ノズル 7・・・反応停止用水スプレーノズル 8・・・外側燃焼ノズル用酸素含有ガスの導入口9・・
・外側燃焼ノズル 10・・・内側燃焼ノズル用酸素含有ガスの導入口11
・・・内側燃焼ノズル イ〜二・・・高温燃焼ガス分割流 第3図の1 第3図の2
Figure 1 is a schematic longitudinal sectional view of the main part of the car black cracking furnace used in the production method of the present invention. is $
1 is a schematic view of the B-BIFr plane, and 3 of FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of C-C in FIG. 1. 1 to 4 in FIG. 3 are cross-sectional views of the first reaction zone showing an example of the divided flow of the axial flow, FIG. The figure is an explanatory diagram of the raw material introduction direction. Each symbol in the figure indicates the following. 1... Furnace body 2... Throttle section of second reaction zone 3... First reaction zone 4... Second reaction zone 5... Third reaction zone 6... Raw material hydrocarbon supply nozzle 7... Water spray nozzle for reaction termination 8... Oxygen-containing gas inlet for outer combustion nozzle 9...
・Outer combustion nozzle 10...Oxygen-containing gas inlet 11 for inner combustion nozzle
...Inner combustion nozzle ~2...High-temperature combustion gas split flow Figure 3-1 Figure 3-2

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)燃料及び酸素含有ガス混合物を燃焼させる第1反
応帯域、得られた高温燃焼ガスを原料炭化水素と混合し
て反応させる絞り部を有する第2反応帯域、及び反応停
止用冷却水スプレーを備えた第3反応帯域を有する反応
炉を用いてカーボンブラックを製造する方法において、
前記第1反応帯域で得られた高温燃焼ガスを、炉軸方向
とほぼ同一方向に流れる軸流として、かつ該軸流を噴出
流速及び/又は噴出ガス温度が互いに異なる二つ以上の
分割流にして第2反応帯域に導入し、前記第2反応帯域
においては該高温燃焼ガス軸流を横切る方向に原料炭化
水素をノズルから導入することを特徴とするカーボンブ
ラックの製造法。
(1) A first reaction zone in which a fuel and oxygen-containing gas mixture is combusted, a second reaction zone having a constriction part in which the obtained high-temperature combustion gas is mixed with raw material hydrocarbons and reacted, and a cooling water spray for reaction termination. In a method for producing carbon black using a reactor having a third reaction zone,
The high-temperature combustion gas obtained in the first reaction zone is made into an axial flow that flows in substantially the same direction as the furnace axis, and the axial flow is divided into two or more divided flows having different jetting flow velocities and/or jetting gas temperatures. and introducing the raw material hydrocarbon into a second reaction zone through a nozzle in a direction transverse to the axial flow of the high-temperature combustion gas.
JP1051003A 1989-03-04 1989-03-04 Highly efficient carbon black production method Expired - Fee Related JP2699192B2 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1051003A JP2699192B2 (en) 1989-03-04 1989-03-04 Highly efficient carbon black production method
EP19900104098 EP0386655B1 (en) 1989-03-04 1990-03-02 Process and apparatus for producing carbon black
CA002011322A CA2011322A1 (en) 1989-03-04 1990-03-02 Process and apparatus for producing carbon black
DE1990606050 DE69006050T2 (en) 1989-03-04 1990-03-02 Process and apparatus for producing soot.
US07/940,790 US5264199A (en) 1989-03-04 1992-09-04 Process for producing carbon black

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1051003A JP2699192B2 (en) 1989-03-04 1989-03-04 Highly efficient carbon black production method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02232269A true JPH02232269A (en) 1990-09-14
JP2699192B2 JP2699192B2 (en) 1998-01-19

Family

ID=12874598

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1051003A Expired - Fee Related JP2699192B2 (en) 1989-03-04 1989-03-04 Highly efficient carbon black production method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2699192B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2699192B2 (en) 1998-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0573546B1 (en) Production of carbon blacks
AU604918B2 (en) Process for producing carbon black
US2851337A (en) Carbon black process
EP0703950B1 (en) Process for producing carbon blacks
KR20050085704A (en) Method of producing nanoparticles using a evaporation-condensation process with a reaction chamber plasma reactor system
US2769692A (en) Carbon black process and apparatus
EP0507254B1 (en) Method for producing carbon black
US3867513A (en) Method for producing carbon black
US4447401A (en) Carbon black reactor with angled combustion chamber and non-aligned tangential hot gas entries for production of negative tint residual carbon black
US3923465A (en) Apparatus for producing carbon black
JPH03115365A (en) Reactor and method for manufacturing carbon black having wide particle size distribution range
US3301639A (en) Method and apparatus for the manufacture of carbon black
EP0033954B1 (en) Apparatus and method for producing carbon black
US5264199A (en) Process for producing carbon black
US4127387A (en) Radial secondary gas flow carbon black reactor
JP2832727B2 (en) Method and apparatus for producing carbon black
WO2003000804A1 (en) Carbon black reactor
JPH02232269A (en) Preparation of carbon black with high efficiency
EP0386655B1 (en) Process and apparatus for producing carbon black
KR0153262B1 (en) Process and apparatus for producing carbon black
JPS6210581B2 (en)
US4216193A (en) Radial secondary gas flow carbon black reaction method
US4520000A (en) Process for production of carbon black
JPH03137168A (en) Production of carbon black

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070926

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080926

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees