KR920014891A - 카본 블랙 제조장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음

Description

카본 블랙 제조장치 및 방법

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

제1도는 본 발명의 양호한 실시예의 정단면도, 제2도는 연소부의 전방벽을 따라 취한 반응기의 단면도, 제3도는 본 발명의 수축부의 확대도, 제4 도는 켄칭부 배제한 제1도에 도시한 도면의 확대도, 제5도는 축방향으로 연장되는 공급 재료 랜스가 이중 노즐 출구를 포함하는 것을 도시한 본 발명의 다른 실시예를 도시한 도면, 제6도는 표준 반응기의 단면도.

Claims (37)

1. 내부에 반응 유동로가 형성된 케이싱을 갖고, 상기 케이싱은 중앙 길이 방향축을 갖고 상기 유동로는 중앙길이 방향축을 따라 연장되며, 상기 유동로는 상류에서 하류 방향으로 연소실, 테이퍼 통로, 켄칭실을 포함하며, 상기 케이싱은 상기 연소실 상류단을 이루는 전방벽과 상기 중앙 길이 방향축선에 횡단방향으로 상기 중앙 길이 방향 축선을 향해 내향 연장되는 돌기를 갖고, 상기 돌기는 상기 테이퍼 통로의 상류 개구와 상기 연소실 하류 단부를 이루고, 테이퍼 통로는 상류에서 하류방향으로 수렴되며, 상기 전방력은 상기 연소실내로 개방되어 중앙 길이 방향 축선으로 부터 제1반경 위치에 주위 방향으로 배치된 복수개의 개구가 형성되어 있고, 상기 테이퍼 개구의 상류단의 개구는 중앙 축선으로부터 상기 제1반경보다 작은 제2반경으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 카본 블랙 반응기.
2. 제1항에 있어서, 상기 케이싱에 형성된 상기 반응 유동로는 상기 테이퍼 통로의 최소 직경과 같은 직경을 갖는 드로트 통로를 포함하며, 상기 드로트 통로는 상기 테이퍼 통로와 상기 켄칭실 사이에 형성된 것을 특징으로 하는 카본 블랙 반응기.
3. 제2항에 있어서, 상기 케이싱에 형성된 상기 반응 유동로는 상기 드로트 통로보다 직경이 큰 팽창실을 포함하며, 상기 팽창실은 상기 드로트 통로와 켄칭부 사이에 위치된 것을 특징으로 하는 카본 블랙 반응기.
4. 내부에 주위 방향으로 복수개의 구멍이 배치된 전방벽을 가지며 제1직경의 연소실을 부분적으로 한정되도록 상기 전방벽의 후방으로 연장되는 측벽도 포함하는 연소부와, 상기 연소부 측벽에 맞닿는 전방 단부벽을 가지며 내부에는 제2직경의 전방 개구 및 제3직경의 후방 개구가 형성된 테이퍼 통로를 갖고 또 이 테이퍼 통로의 후방개구와 유체 연통하는 전방개구를 가진 제4직경의 드로트 통로를 구비하며, 이 드로트 통로 하류에 배치된 팽창부와 드로트 통로 후방 단부로 개방되는 제4직경의 팽창실이 내부에 형성된 수축부와, 적어도 하나의 제6직경의 켄칭실을 포함하는 켄칭부와, 상기 연소실 전방벽에 형성된 주위 방향 배치 개구와 우체 연통하는 연소 산화물 도관과, 상기 주위 방향 배치 개구로 연장되는 복수개의 연소연료 도관과, 상기 수축부에 형성된 반경 방향 통로를 통해 연장되는 반경 방향 공급 재료 분사기를 포함하며, 상기 제1직경은 상기 제2직경보다 크고, 외주에 배치된 상기 주위 방향 개구는 제1직경과 제2직경 사이에드는 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 카본 블랙 제조용 반응기.
5. 제4항에 있어서, 상기 전방벽에 형성된 구멍을 통해 연장되는 축방향 공급 재료 랜스도 포함하는 것을 특징으로 하는 카본 블랙 제조용 반응기.
6. 제5항에 있어서, 상기 축방향 공급 재료 랜스 상기 주위 방향 배치 개구가 놓이는 외주상의 중앙점을 통해 상기 반응기 중앙 길이 방향 축선에 따라 연장되는 것을 특징으로 하는 카본 블랙 제조용 반응기.
7. 제6항에 있어서, 상기 수축부는 상기 반경 방향 통로를 복수개 포함하며, 상기 반응기는 또 적어도 하나의 반경 방향 공급 재료 분사기가 상기 드로트 통로로 개방되도록 상기 반경 방향 통로를 통해 연장되는 복수개의 반경 방향 공급 재료 분사기를 포함하는 것을 특징으로 하는 카본 블랙 제조용 반응기.
8. 제7항에 있어서, 상기 복수개의 공급 재료 분사기는 상기 반응기의 중앙 길이 방향 축선을 따라 제1, 제2 및 제3위치에서 스포크형으로 배치되며, 상기 제1 및 제2위치의 공급 재료 분사기는 상기 테이피 통로로 개방되며, 제3위치의 공급 재료 분사기는 상기 드로트로 개방되는 것을 특징으로 하는 카본 블랙 제조용 반응기.
9. 제8항에 있어서, 각각 90°씩 격리된 제1, 제2및 제3위치에서 스포크형으로 배치된 4개의 반경 방향 공급재로 분사기가 있는 것을 특징으로 하는 카본 블랙 제조용 반응기.
10. 제5항에 있어서, 상기 주위 방향 배치된 개구는 서로 60°간격으로 6개가 있는 것을 특징으로 하는 카본 블랙 제조용 반응기.
11. 제5항에 있어서, 상기 축방향 공급 재료 분사기는 축방향 격리된 노즐 출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 카본 블랙 제조용 반응기.
12. 제5항에 있어서, 상기 중앙 길이 방향 축선을 따라 다른 위치로 상기 축방향 공급 재료 분사기를 조절하는 조절 수단도 포함하는 것을 특징으로 카본 블랙 제조용 반응기.
13. 제4항에 있어서, 4 내지 6개의 상기 원주 배치 개구는 각각 공통원주상에 중점을 두며 상기 원주를 따라 거의 균등한 간격으로 이격된 것을 특징으로 하는 카본 블랙 제조용 반응기.
14. 제4항에 있어서, 6개의 상기 원주 배치 개구는 서로 60°의 간격을 이룬 것을 특징으로 하는 카본 블랙 제조용 반응기.
15. 제4항에 있어서, 상기 테이피진 통로는 절두 원추형이며 약 10° 내지 20°의 각도로 수렴적으로 경사진 것을 특징으로 하는 카본 블랙 제조용 반응기.
16. 제15항에 있어서, 상기 통로가 약 15°로 수렴적으로 경사진 것을 특징으로 하는 카본 블랙 제조용 반응기.
17. 제4항에 있어서, 상기 제3 및 제4직경이 동일한 것을 특징으로 하는 카본 블랙 제조용 반응기.
18. 제17항에 있어서, 상기 제5직경이 상기 제4직경보다 크고 제2직경보다 작은 것을 특징으로 하는 카본 블랙 제조용 반응기.
19. 제4항에 있어서, 상기 연소 산화제 도관이 상기 반응기로부터 반경방향으로 연장하는 입구와 상기 전방벽의 전면에 대해 고정된 산화제실을 가져 산화제가 상기 전방벽에 형성된 원주 배치 개구를 통해 상기 개구속에 연장한 연소 연료 도관으로 흐르게 하는 것을 특징으로 하는 카본 블랙 제조용 반응기.
20. 제4항에 있어서, 상기 제1직경은 약 101.6cm내지 127.0cm (40 내지 50inch)이며, 상기 제2직경은 약 50.8cm내지 71.1cm(20 내지 28inch)이고, 상기 개구가 있는 원주는 약 71.1 내지 96.6cm (28 내지 38inch)인 것을 특징으로 하는 카본 블랙 제조용 반응기.
21. 제20항에 있어서, 상기 연소실의 종방향 길이는 약61.0cm 내지 101.6cm(24 내지 40inch)이고, 상기 테이퍼진 통로의 종방향 길이는 약 66.0cm 내지 91.4cm(26내지 36inch)인 것을 특징으로 하는 카본 블랙 제조용 반응기.
22. 제21항에 있어서, 상기 드로트 통로의 직경은 약17.8cm 내지 30.5cm (7 내지 12inch)이고, 종방향 길이도 약 17.8cm 내지 30.5cm (7 내지 12inch)인 것을 특징으로 하는 카본 블랙 제조용 반응기.
23. 제4항에 있어서, 상기 제1직경은 약 114.3cm (45inch)이고, 제2직경은 약 62.2cm (24.5inch)이고, 상기 연소실의 종방향 길이는 약 78.7cm (31inch)이고, 상기 테이퍼진 통로의 종방향 길이는 약 76.2cm(30inch)인 것을 특징으로 하는 카본 블랙 제조용 반응기.
24. 제23항에 있어서, 상기 제4직경은 약 20.3cm (8inch)이고, 상기 드로트 통로의 종방향 길이는 약 22.8cm (9inch)인 것을 특징으로 하는 카본 블랙 제조용 반응기.
25. 카본 블랙을 제조하는 중앙 종축을 갖는 반응기에 있어서, 연소실을 부분적으로 한정하기 위해 전방벽으로부터 연장하는 원통형 측벽을 갖는 연소부와, 상기 연소실과 유체 연통하는 테이퍼진 통로를 갖는 압축부와, 상기 전방벽에 형성되어 산화제가 그곳을 통해 상기 연소실 속으로 흐르게 하는 개구와 유체 연통된 연소 산화제 도관과 연소 산화제가 연료 도관 주위를 통과하지 않게 하는 배열로 상기 개구내에서 연장하는 다수의 연소 연료 도관과, 카본 블랙 공급 재료를 상기 반응기 속으로 공급하는 공급 재료 공급 수단 및, 드로트 통로와 유체 연통된 켄칭실을 갖는 켄칭부를 포함하며, 상기 연소실은 제1직경을 갖고, 상기 전방벽은 다수의 원주배치 개구를 가지며, 상기 테이퍼진 통로는 절두원추형으로서 제2직경의 대형 전방 개구와 제3직경의 소형후방 개구를 갖고, 상기 압축부는 상기 테이퍼진 통로와 유체 연통하는 제4직경의 드로트 통로를 가지며, 상기 제1직경은 제2직경보다커서 상기 연소실이 상기 테이퍼진 통로속에 개방되는 충돌면이 제공되고, 원주상에 배치된 상기 전방벽에 형성된 원주 배치 개구는 상기 제2직경보다 크고 상기 제1직경보다 작은 직경을 가져 상기 연소실에서 제조된 연소 생성물이 상기 테이퍼진 통로내로 통과하기 전에 상기 충돌면에 충돌되는 것을 특징으로 하는 카본 블랙 제조용 반응기.
26. 제25항에 있어서, 상기 압축 구멍이 상기 드로트 통로와 상기 켄칭실 사이에 배치된 팽창실과 함께 팽창부를 갖는 것을 특징으로 하는 카본 블랙 제조용 반응기.
27. 제25항에 있어서, 4개 이상의 연소 연료 도관이 있는 것을 특징으로 하는 카본 블랙 제조용 반응기.
28. 제25항에 있어서,상기 공급 재료 공급 수단이 상기 압축부를 통해 연장하고 상기 테이퍼진 통로 속으로 개방된 다수의 반경 방향공급 재료를 갖는 것을 특징으로 하는 카본 블랙 제조용 반응기.
29. 제28항에 있어서, 상기 공급 재료 공급 수단이 상기 압축부를 통해 연장하고 상기 드로트 통로 속으로 개방된 다수의 반경방향 공급 재료를 부가적으로 갖는 것을 특징으로 하는 카본 블랙 제조용 반응기.
30. 제29항에 있어서, 상기 공급 재료 공급 수단이 상기 전방벽을 통해 상기 반응기의 종방향 중심축을 따라 연장하는 공급 재료 랜스를 갖는 것을 특징으로 하는 카본 블랙 제조용 반응기.
31. 제25항에 있어서, 상기 공급 재료 공급 수단이 상기 전방벽을 통해 상기 반응기의 종방향 중심축을 따라 연장하는 공급 재료 랜스를 갖는 것을 특징으로 하는 카본 블랙 제조용 반응기.
32. 종방향 중심축을 갖는 반응기에서 카본 블랙을 제조하는 방법에 있어서, 상기 반응기의 연소부의 전방벽에서 상기 종방향 중심축 둘레에 원주 배치된 다수의 개구를 통해 연소 연료와 산화제를 도입하는 단계와, 상기 반응기의 종방향 중심축에 거의 횡으로 연장하는 충돌면에 대해 상기 연소 연료 및 산화제의 연소 생성물을 충돌시키는 단계와, 상기 연소실 속으로 개방된 테이퍼진 통로를 통과하고 상기 테이퍼진 통로 속으로 개방된 드로트 통로를 통해서 상기 충돌된 연소 생성물을 통과시키는 단계와, 상기 테이퍼진 통로 속으로의 상기 연소 생성물의 도입에 이이서 상기 연소 생성물과 카본 블랙 공급재료를 접촉시키는 단계 및 상기 테이퍼진 통로를 통한 상기 반응물의 통과에 이어서 상기 연소 생성물의 반응물과 카본 블랙 공급 재료를 켄칭시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 카본 블랙 제조방법.
33. 제32항에 있어서, 상기 카본 블랙 공급 재료 도입 단계가 상기 테이퍼진 통로 속으로 반경방향으로 공급재료를 분사시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 카본 블랙 제조방법.
34. 제32항에 있어서, 상기 카본 블랙 공급 재료 도입 단계가 상기 드로트 통로 속으로 반경 방향으로 공급재료를 분사시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 카본 블랙 제조방법.
35. 제34항에 있어서, 상기 카본 블랙 공급 재료 도입 단계가 상기 반응기의 종방향 중심축을 따라 축방향 연장하는 공급 재료 랜스로부터 공급재료를 분사시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 카본 블랙 제조방법.
36. 제32항에 있어서, 상기 카본 블랙 공급 재료 도입 단계가 상기 반응기의 종방향 중심축을 따라 축방향으로 공급 재료를 분사시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 카본 블랙 제조방법.
37. 제1항에 있어서, 상기 연소실 내경이 상기 연소실 내부의 종방향 길이보다 1.4 내지 1.5배 더 큰 것을 특징으로 하는 카본 블랙 반응기.

    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.