PT89418B

PT89418B - Reactor nao cilindrico para a producao de negro fumo

Info

Publication number: PT89418B
Application number: PT89418A
Authority: PT
Inventors: William Ross Jones Jr; Alan Charles Berg
Original assignee: Columbian Chem
Priority date: 1988-01-11
Filing date: 1989-01-10
Publication date: 1994-01-31
Also published as: WO1989006260A1; MX164224B; DE3873342D1; PT89418A; JPH0774315B2; KR900700549A; BR8807385A; JPH028259A; AU617710B2; IN169714B; EP0368936B2; ES2006674A6; DE3873342T3; KR940003962B1; US4927607A; AU2543688A; DE3873342T2; EP0368936A1; EP0368936B1; PH24827A

Description

CAMPO TÉCNICO

A presente invenção refere-se aos reactores para a produção de negro de fumo e, mais narticularmente, a um reactor de negro de fumo mais eficiente que pronorciona consisten temente um negro de fumo de coloração forte.

Fundamento da invenção processo básico para a produção de negro de fumo é conhecido há muito tempo. Geralmente, o negro de fumo é produzido injectando uma matéria prima de hidrocarbonetos (de aqui em diante designada hidrocarboneto fornecido) num flvixo de gases quentes contendo oxigénio, sendo o hidrocarbo neto fornecido parcialmente pirolisado antes de ser arrefeci do por uma aspersão de água. 0 gás quente é produzido queimando um combustível numa câmara de combustão. A câmara de combustão está interligada axialmente com uma câmara de reac ção cilíndrica e o gás quente na câmara de combustão flui através da câmara de reacção, onde se introduz o hidrocarboneto fornecido no fluxo de gás quente.

hidrocarboneto fornecido pode ser introduzido no fluxo de gás quente a partir de um local axial no interior da câmara, ou através da parede da câmara de reacção. Prefere-se muitas vezes introduzir o hidrocarboneto fornecido através da parede da câmara de reacção porque o aparelho de injecção axial interfere com o fluxo do gás quente na câmara de combus

tão. λ medida que o fluxo de gás quente transporta o hidrooar boneto fornecido, este é pirolisado para formar negro de fumo e subprodutos gasosos. A reacção de pirólise é depois ex tinta por uma aspersão de água. Finalmente, o negro de fumo é separado do fluxo gasoso.

As propriedades físicas do negro de fumo podem ser variadas controlando os parâmetros do processo do reactor de negro de fumo. Por exemplo, a coloração é uma propriedade importante do negro de fumo. A distribuição das dimensões das partículas afecta a coloração. Uma distribuição estreita das dimensões das partículas proporciona um negro de fumo com co loração forte, que proporciona à borracha qualidades melhora das de deslizamento e tracção. A temperatura e a quantidade de gás quente proveniente da câmara de combustão, a quantidade e a distribuição de hidrocarboneto fornecido para o fluxo de gás quente, o padrão do fluxo de gás quente e do hidrocarboneto fornecido através do reactor, o tempo de permanência do hidrocarboneto fornecido no reactor de negro de fumo, o comprimento da chama da reacção de pirólise e a quantidade de impurezas são parâmetros que afectam a distribuição das dimen sões das partículas de negro de iumo. Estes parâmetros do pro cesso têm de ser controlados para controlar a distribuição das dimensões das partículas do produto de negro de fumo.

Os reactores de negro de fumo da técnica anterior têm geralmente câmaras de reacção cilíndricas. A temperatura e a quantidade de gás quente proveniente da oâmara de combustão podem ser controladas pela quantidade e o tipo de combustível e de ar usados para a combustão. A quantidade de hidrocarboneto fornecido que entra no fluxo de gás quente pode ser

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controlada por um simples mecanismo de válvula, mas os restantes parâmetros do processo de produção do negro de fumo podem ser de controlo difícil com o reactor cilíndrico. Uma maneira de tentar controlar o tempo de permanência do hidrocarboneto fornecido para a pirólise no reactor é deslocar o ponto de introdução do hidrocarboneto fornecido ao longo do eixo longitudinal da câmara de reacção. Quanto mais próximo o ponto de introdução do hidrocarboneto fornecido para a câmara de combustão, maior será o tempo de -permanência do hidrocarboneto fornecido.

Quando o hidrocarboneto fornecido for introduzido através das paredes da câmara de reacção, o tempo de -permanência é difícil de controlar. Além disso, quando o hidrocar boneto fornecido é introduzido através das paredes de uma câ mara de reacção cilíndrica, o hidrocarboneto fornecido tende a incidr na superfície interior da câmara de reacção cilíndrica em torno do ponto de introdução do hidrocarboneto fornecido. A temperatura do gás quente no interior da câmara de reacção e, portanto, a temperatura da sunerfície interior curva da câmara de reacção vai de cerca de 1093,33 a 1926,67°C ( 2 000 a 3 500°F). A temperatura do hidrocarboneto fornecido, no ponto de introdução, é geralmente igual a cerca de 176,67°C (350°F). Se c hidrocarboneto fornecido for nré-aque eido até uma temperatura muito mais elevada, é transformado em coque. Devido a esta diferença extrema de temperaturas, o impacto do hidrocarboneto fornecido na superfície interior da câmara de reacção provoca um choque térmico na câmara de reac ção. 0 choque térmico provoca a erosão da superfície interior da câmara de reacção e alarga a secção transversal da área da

câmara de reacção. A porção corroída pela erosão da superfície interior da câmara de reacção produz uma impureza no negro de fumo produzido denominada grãos de areia refractária.

Um outro efeito prejudicial do impacto do hidrocarboneto for necido na superfície interior da câmara de reacção é uma impureza denominada coque de impacto, que é uma consequência de o hidrocarboneto fornecido contactar com a superfície do reactor a temperatura elevada. 0 coque de impacto é uma subs tância carbonosa dura com dimensões das partículas muito maiores do que o negro de fumo com coloração forte.

Devido ao alargamento da secção transversal da câmara de reacção provocado pela erosão, o volume da câmara de reacção aumenta e, por conseguinte, o tempo de permanência do fluxo de gás quente e a pirólise do hidrocarboneto fornecido aumentam à medida que o reactor funciona. Este maior tem po de permanência proporciona um maior tempo de reacção e, portanto, altera a distribuição das dimensões das partículas do negro de fumo produzido. Quanto maior for o tempo de permanência do hidrocarboneto fornecido, maiores serão as dimensões médias das partículas do produto. A presença de grãos de areia refractários e do coque de impacto no negro de fumo pr£ duzido também afecta a distribuição das dimensões das partí culas e a qualidade global do negro de fumo. 0 controlo da qualidade e das dimensões das partículas degradam-se assim com o tempo à medida que o reactor cilíndrico convencional funciona.

Um outro problema com os reactores cilíndricos de negro de fumo da técnica anterior é a incapacidade de a asper são do hidrocarboneto fornecido cobrir a area da secção trans

versal do fluxo de gás quente quando o hidrocarboneto fornecido for introduzido através das paredes da câmara de reacção. Quando o hidrocarboneto fornecido for aspergido para o interior da câmara de reacção através das paredes desta câmara, forma-se um padrão não circular da aspersão. A secção transversal dos reactores cilíndricos é circular e, por conseguinte, a secção transversal do fluxo de gás quente através da câ mara de reacção cilíndrica é também circular. Devido ao facto de o padrão não circular formado pelas asnersões do hidrocarboneto fornecido não se adaptar à secção circular do fluxo de gás quente, algumas porções do gás quente (de aqui em diante denominadas porções vazias de gás quente) mantêm-se vazias de aspersão do hidrocarboneto fornecido mesmo depois de ter sido introduzido o hidrocarboneto fornecido. A presença de porções de gás quente vazias tem efeitos prejudiciais no processo de produção do negro de fumo. Em primeiro lugar, o gás quente va zio aumenta o comprimento da chama do hidrocarboneto fornecido para pirólise. A chama do hidrocarboneto fornecido para pi rólise começa com a injecção do hidrocarboneto fornecido e termina quando se tiver consumido o oxigénio no fluxo de gás quente. 0 oxigénio que fica nas porções vazias do gás quente não é consumido até que o oxigénio entre em contacto com o hí drocarboneto fornecido. Muitas vezes isso não se verifica enquanto a porção vazia do gás quente não estiver mais a jusante, alongando assim a chama do hidrocarboneto fornecido para pirólise. 0 gás quente vazio de hidrocarboneto produz uma sobre-pirólise de parte do hidrocarboneto fornecido, alargando assim a distribuição das dimensões das partículas do produto de negro de fumo. Além disso, uma parte do gás quente vazio

escapa-se sem nunca ter contactado com o hidrocarboneto fornecido que desse modo se perde.

Por conseguinte, sente-se a necessidade de um reac tor de negro de fumo que pronorcione um maior controlo sobre os parâmetros do processo da reacção de produção do negro de fumo e produza de maneira consistente negro de fumo com uma faixa estreita da distribuição das dimensões das partículas.

Sumário da invenção

A presente invenção resolve os problemas atrás mencionados encontrados na técnica anterior proporcionando um reactor não cilíndrico para a produção de negro de fumo. De_s crita em linhas gerais, a câmara de reacção segundo a presen te invenção tem uma secção transversal não circular e introduz várias aspersões de hidrocarboneto na câmara de reacção para formar um padrão de aspersão não circular na secção transversal da câmara de reacção. A câmara de reacção produz um fluxo de gás quente com uma secção transversal que se adapta substancialmente à secção transversal não circular do desenho da aspersão, de modo a maximizar a cobertura da área da secção transversal do fluxo de gás quente nela asnersão de hidrocarboneto.

Dito de uma maneira um tanto mais específica, a ca mara de reacção segundo a presente invenção tem um manto exterior com várias faces nlanas que definem uma superfície in terior da câmara de reacção. Os dispositivos para a introdução das aspersões de hidrocarboneto para o interior da câmara de reacção estão colocados nas faces planas da câmara de reacção. Quando os dispositivos de asrersão do hidrocarbone

to são montados desse modo, as aspersões sobrepõem-se para formar um padrão de aspersão com uma secção transversal que se adapta substancialmente à secção transversal do fluxo de gás quente, maximizando assim a cobertura da secção transver sal do fluxo de gás quente pela aspersão de hidrocarboneto.

A nova construção segundo a presente invenção produz um negro de fumo com uma elevada qualidade de coloração. A cobertura máxima da área da secção transversal do fluxo de gás quente pela aspersão do hidrocarboneto tem como consequên cia um comprimento mínimo da chama. 0 comprimento mínimo da chama produz uma pirolise uniforme da asnersão de hidrocarboneto, o que dá uma distribuição das dimensões das partículas estreita, ou uma coloração forte, no negro de fumo produzido. A cobertura máxima da área da secção transversal do fluxo de gás quente também elimina a presença de gás quente vazio de hidrocarboneto e portanto a sua perda.

A nova construção segundo a presente invenção proporciona um negro de fumo com um impacto consistentemente re duzido da aspersão do hidrocarboneto fornecido. As faces pia nas da superfície interior da câmara de reacção proporcionam uma superfície plana envolvendo a abertura de saída de cada um dos dispositivos de introdução do hidrocarboneto de modo a eliminar substancialmente o impacto das aspersões de hidro carboneto na superfície interior da câmara de reacção, elimi nando assim substancialmente o choque térmico e a consequente erosão da superfície interior da câmara de reacção. Sem a erosão da sunerfície interior da câmara de reacção, a área da secção transversal da câmara de reacção mantém-se constan te e portanto mantém-se também constante o tempo de permanên

cia do fluxo de gás quente e do hidrocarboneto fornecido para pirólise. O fluxo de gás quente e o hidrocarboneto fornecido constantes proporcionam um melhor controlo da qualidade da coloração resultante do negro de fumo produzido. A eliminação substancial do impacto das aspersões de hidrocarboneto elimina também a presença de grãos de areia refractários e » * de coque de impacto no negro de fumo produzido, o que reduz a erosão e conduz a uma distribuição das dimensões das nartí cuias mais estreita e consistente do negro de fumo e melhora a qualidade global do negro de fumo.

Constitui um objecto da presente invenção proporcionar um reactor aperfeiçoado para a produção do negro de fumo.

Outro objecto da presente invenção consiste em proporcionar um reactor de negro de fumo que produz negro de fumo com uma faixa de dimensões de partículas estreita e consis tente, ou uma coloração forte.

Outro objecto da presente invenção consiste em proporcionar um reactor de negro de fumo que permite obter uma cobertura substancialmente completa da área da secção transversal do gás de combustão pelo hidrocarboneto fornecido.

Outro objecto da presente invenção consiste em proporcionar um reactor de negro de fumo que produz um comprimen to de chama mínimo.

Ainda outro objecto da presente invenção consiste em proporcionar um reactor de negro de i'umo que nroduz um flu xo constante de gás de combustão quente e de hidrocarboneto fornecido.

Outro objecto da presente invenção consiste em proo_

porcionar um reactor de negro de fumo que reduz substancialir.ente ou elimina o choque térmico e a erosão da superfície interior do reactor de negro de fumo provocados nelo impacto do hidrocarboneto fornecido.

Outro objecto da presente invenção consiste em pro porcionar um reactor de negro de fumo que reduz substancialmente ou elimina os grãos de areia refractários no negro de fumo produzido.

Outro objecto da presente invenção consiste em pro porcionar um reactor de negro de fumo que reduz substancialmente ou elimina o coque de impacto no negro de fumo produzi do.

Outro objecto da presente invenção consiste em pro porcionar um reactor de negro de fumo que reduz substancialmente ou elimina a perda de gases da combustão quentes na produção do negro de fumo

Outros objectos, características e vantagens tornar -se-ão evidentes na leitura da descrição seguinte com referên cia aos desenhos anexos.

Breve descrição dos desenhos

As figuras dos desenhos representam:

A fig. 1, uma vista de cima em corte de uma forma de realização preferida da presente invenção;

A fig. 2, uma vista ampliada, em corte feito pela linha (2-2) da fig. 1, mostrando a superfície interior da câmara de reacção na forma de realização descrita; e

A fig. 3 uma vista esquemática ampliada, em corte feito pela linha (3-3) da largura da câmara de reacção da for ma de realização descrita, ilustrando o padrão do fluxo produzido pelas asnersões do hidrocarboneto fornecido.

Descrição pormenorizada da forma de realização preferida

Fazendo referência em primeiro lugar à fig. 1, nela está representado genericamente por (10) um reactor para a produção de negro de fumo, que compreende uma secção de combustão (12), uma câmara de reacção (14) ligada à secção de combustão, uma garganta de reacção (16) ligada a uma extremidade da câmara de reacção, vários injectores (20) de injecção do hidrocarboneto fornecido que entram na câmara de reacção e na garganta de reacção e uma câmara de saída (24) ligada a uma extremidade da garganta de reacção. A secção de combustão compreende uma câmara cilíndrica (26) de entrada de ar interligada axialmente com um tampão da combustão (30). A câmara de entrada de ar (26) tem uma abertura de entrada (32) para a introdução de um queimador do hidrocarboneto e uma segunda abertura para um gás contendo oxigénio (33)· 0 tanmão da combustão (30) está igualmente ligado axialmente com uma câmara de combustão cilíndrica (34). Deve entender-se que os pormeno res da secção de combustão (12) são conhecidos dos entendidos na matéria, não sendo portanto aqui descritas em pormenor.

A câmara de combustão (34) está interligada axialmente com uma câmara de reacção octogonal convergente (14). A câmara de reacção (14) converge no sentido em que se afasta da câmara de combustão (34). A extremidade pequena (36) da câ mara octogonal convergente (14) está ligada axialmente com uma garganta de reacção octogonal (16).

A superfície interior da câmara de reacção octogonal está representada na fig. 2. Uma característica importan te da forma de realização preferida são as naredes planas (40a), (40b), (40c).e (40d) da câmara de reacção (14) repre sentada na fig. 2. As oito faoes da câmara de reacção (14) estão dispostas aos pares em oposição e naralelas (40a), (40b), (40c) e (40d). As aberturas (44) para os injectores do hidro carboneto fornecido estão situadas em pares alternados de faces relativamente estreitas (40a) e (40c) da câmara de reacção (14) e nos pares de faces alternadas correspondentes (não representadas) da garganta de reacção (16). Os pares de faces planas (40a) e (40c) proporcionam uma superfície plana para as aberturas (44) para os injectores de injecção do hidrocarboneto fornecido. È preferível posicionar as aberturas (44) para os injectores de injecção do hidrocarboneto fornecido alinhadas com a superfície plana das faces nlanas (40a) e (40c).

Cada uma das aberturas (44) dos injectores de injec ção do hidrocarboneto fornecido forma uma aspersão do hidrocarboneto fornecido, com um ângulo de asnersão de 90°. A superfície interior da garganta de reacção (16) é idêntica à secção transversal da câmara de reacção (14), excepto que a garganta de reacção (16) não é convergente. A garganta de reac ção (16) está interligada axialmente à câmara de saída (24), que tem um diâmetro significativamente maior do que o da garganta de reacção (16).

processo da produção do negro de fumo começa na secção de combustão (12) do reactor (10) de produção de negro de fumo, onde um material de hidrocarbonetos, tal como um gás natural, é misturado com. um gás contendo oxigénio, tal como

ar, e é queimado . Na entrada de ar da câmara (26) introduz-se uma quantidade de gás contendo oxigénio em excesso em re lação à quantidade necessária para a combustão comnleta do combustível de hidrocarbonetos. 0 gás quente produzido na secção de combustão (12) flui axialmente através da secção de combustão para a câmara de reacção (14). A temneratura do gás quente situa-se geralmente entre 1093,33 e 1926,67°C ( 2000 a 3 500 graus Fahrenheit). À medida que o gás de combustão quente flui axialmente através da câmara de reacção (14) para a garganta de reacção hidrocarboneto fornecido rara o (16) , faz-se a aspersão do interior do fluxo de gás quente pelos injectores (20) de injecção do hidrocarboneto, através das aberturas de injecção (44), ao longo das paredes da câmara de reacção (14) e da garganta de reacção (16). A aspersão de hidrocarboneto fornecido é nirolisada no fluxo de gases quentes rara formar partículas de negro de fumo. As partículas de negro de fumo suspensas no fluxo de gases quen tes são transportadas para a câmara de saída onde se extingue a reacção de nirolise por uma aspersão de água (não representada). As partículas de negro de fumo são depois sepa radas do fluxo de gases. Oeve entender-se que a recuneração do negro de fumo produzido não faz parte da presente invenção, não sendo nor isso descrita em -pormenor.

As superfícies planas das faces planas (40a) e (40c) eliminam substancialmente o impacto do hidrocarboneto fornecido na superfície interior da câmara de reacção (14) que se verifica nas câmaras de reacção cilíndrica da técnica anterior à medida que o hidrocarboneto fornecido é injectado

-13no fluxo de gás quente. A eliminação do imracto do hidrocarboneto fornecido elimina o choque térmico da surerfície inte rior da câmara de reacção (14) e a erosão consequente da superfície interior da câmara de reacção (14). A eliminação do impacto do hidrocarboneto fornecido também elimina a nresen ça dos grãos de areia refractários e do coque de im-nacto no negro de fumo produzido. Sem a erosão da surerfície interior da câmara de reacção (14), as dimensões da câmara de reacção na sua secção transversal (representada na fig. 3) mantêm-se constantes e portanto o caudal de gás quente através da câma ra de reacção (14) permanece constante. Com um caudal constante do fluxo do gás quente através da câmara de reacção (14) e da garganta (16) , a distribuição das dimensões das par tículas do negro de fumo produzido pode ser controlada escolhendo um conjunto particular de injectores (20) de injecção do hidrocarboneto fornecido ao longo da câmara de reacção (14) e da garganta (16).

Um outro aspecto novo do reactor de negro de fumo (10) é a secção transversal substancialmente rectangular do gás de combustão quente produzida pelo desenho octogonal da câmara de reacção. A fig. 3 mostra a secção transversal da largura da câmara de reacção (14) ilustrando o padrão do flu xo produzido pelas aspersões do hidrocarboneto fornecido. Ca da um dos injectores (20) de injecção do hidrocarboneto fornecido forma uma asrersão de hidrocarboneto fornecido com um ângulo de aspersão de 90° no interior da câmara de reacção. Com um conjunto de quatro injectores (20) de injecção do hidrocarboneto fornecido aspergindo simultaneamente, forma-se um padrão de aspersão rectangular, pela sobreposição das as-14persões (46) a 90°.

carboneto fornecido adapta-se substancialmente à secção trans versai rectangular do fluxo de gás de combustão quente. Por conseguinte, a cobertura da área da secção transversal do flu xo do gás de combustão quente pela aspersão do hidrocarboneto fornecido é maximizada.

A cobertura máxima da área da secção transversal do fluxo do gás de combustão quente pelo hidrocarboneto fornecido traz várias vantagens relativamente à técnica anterior. Em primeiro lugar, maximizando a cobertura da área da secção transversal, minimiza-se o comprimento da chama do hidrocarboneto fornecido para pirólise. A chama é produzida pela reac ção de pirólise entre o oxigénio no gás quente e a asrersão do hidrocarboneto fornecido. A chama produzida pelo hidrocarboneto fornecido pirolisado termina quando se tiver consumido todo o oxigénio contido no gás de combustão quente. Quando a aspersão do hidrocarboneto fornecido cobrir substancialmente toda a área da secção transversal do fluxo de gás quente, substancialmente todo o oxigénio no fluxo de gás quente entra imediatamente em contacto com o hidrocarboneto fornecido quan do o fluxo do gás quente passa pelo ponto de injecção do hidrocarboneto fornecido. Por conseguinte, todo o oxigénio reage rápida e uniformemente co-. o hidrocarboneto fornecido e a chama termina. Este aspecto do reactor de negro de fumo segun do a presente invenção impede as consequências indesejáveis do gás quente vazio, que de outro modo ocorre quando se obtém menos do que a cobertura completa da área da secção transversal do fluxo de gás quente (como sucede com o reactor cilíndrico). Consequentemente, o reactor segundo a presente inven-15ção impede a sobre-pirólise de uma parte do hidrocarboneto fornecido e mantém a desejável distribuição estreita das dimensões das partículas do negro de fumo produzido.

Uma vantagem particular do comprimento mínimo da chama produzida pelo reactor de negro de fumo (10) é que a chama do hidrocarboneto fornecido sujeito à pirálise é mantida no interior da câmara de reacção (14) e na garganta (16), assegurando assim as condições uniformes da reacção. Devido ao aumento grande e imediato do diâmetro quando o hidrocarboneto sujeito à reacção de nirólise entre na câmara de saída (24) a partir da garganta (16) o gás quente sofre uma expansão rápida e mistura-se de novo rapidamente. Se a chama continuar para o interior da câmara de saída, a expansão e a nova mistura rápidas provocam um contacto não unifor me do oxigénio no gás quente com o hidrocarboneto fornecido e a sobre-pirólise consequente de porções do hidrocarboneto fornecido. Outra vantagem da cobertura máxima da área da sec ção transvereal do fluxo de gás de combustão quente é que substancialmente todo o gás quente produzido pela câmara de combustão e usado na reacção de pirolise, eliminando assim a perda de qualquer gás quente vazio que de outro modo poderia escapar-se através da câmara de saída (24).

Deve entender-se que a cobertura aumentada da área da secção transversal do fluxo de gás quente e os benefícios daí resultantes podem ser obtidos em graus variáveis, com ân gulos de aspersão do hidrocarboneto fornecido compreendidos entre 30° e 120°. Para ângulos maiores é necessário que os injectores de injecção do hidrocarboneto fornecido se estendam para além da superfície interior do reactor, de modo que

-16_r a aspersão do hidrocaroneto fornecido não incida na superfície interior quando o hidrocarboneto fornecido é injectado.

Deve também entender-se que o reactor de negro de fumo segundo a presente invenção não se limita a uma câmara de reacção e a uma garganta de reacção octogonais, podendo as câmaras e as gargantas de reacção ter um número maior ou menor de faces.

Deve ainda entender-se que o que atrás se expôs se refere apenas a uma forma de realização preferida da presente invenção e que podem nela introduzir-se numerosas alterações e modificações sem que se verifique um afastamento do espírito e dos objectivos da presente invenção, tais como se definem nas reivindicações anexas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1.Aparelho para a produção de negro de fumo, caracterizado por compreender:

meios para a produção de um fluxo de gás quente;

uma câmara de reacção com uma abertura de entrada que recebe o fluxo de gás quente e com uma abertura de saída de modo que o fluxo de gás quente pode fluir através da câmara de reacção, meios para introduzir várias aspersões de hidrocarbonetos na câmara de reaccao entre a abertura de entrada e a abertura de saída na seccao de reacção para formar um padrão de aspersão não circular transversal da c meios na câmara de reacção que produzem uma secção transversal do referido fluxo de gás quente que se adapta substancialmente ã secção transversal do padrão de aspersão, de modo a maximizar a cobertura da área da secção transversal do fluxo de gás quente pela aspersão dos hidrocarbonetos.

2. - Aparelho para a produção de negro de fumo, caracteri- zado por compreender:

meios para a produção de um fluxo de gãs quente;

uma câmara de reacção com um manto exterior;

tendo o manto exterior várias faces planas que definem uma superfície interior da câmara de reacção;

tendo a câmara de reacção também uma abertura de entrada que recebe o fluxo de gâs quente e uma abertura de saída de modo que o gâs quente possa fluir através da câmara de reacção;

meios para introduzir várias aspersões de hidrocarbonetos na câmara de reacção nas faces planas desta última entre a abertura de entrada e a abertura de saída da câmara de reacção para formar ura padrão de aspersão não circular na secção transversal da câmara de reacção; e produzindo a superfície interior da câmara de reacção definida pelas faces planas uma secção transversal do fluxo de gás quente que se adapta substancialmente ã secção transversal do padrão de aspersão de modo a maximizar a cobertura da área da secção transversal do fluxo de gãs quente pela aspersão do hidrocarboneto.

3. - Aparelho para a produção de negro de fumo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por as várias aspersões de hidrocarbonetos terem, cada uma um ângulo de aspersão pré-determi nado e as aspersões se sobreporem para formar o padrão de aspersão.

4.- Aparelho para a produção de negro de fumo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por:

as faces planas serem em número par;

as f aces planas estarem situadas substancialmente paralelas e aos pares opostos; e os meios para a introdução das várias dispersões de hidrocarbonetos na câmara de reacção serem posicionados em faces planas alternadas da câmara de reacção.

5.Aparelho para a produção de negro de fumo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por as faces planas serem em número de oito.

6.- Aparelho para a produção de negro de fumo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por as várias aspersões de hidrocarbonetos serem em número de quatro, cada uma delas com um ângulo de aspersão compreendido entre 30° e 120°.

7.- Aparelho para a produção de negro de fumo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por:

cada uma das aspersões de hidrocarbonetos ter um ângulo de aspersão substancialmente igual a 90°; e as aspersões se sobreporem para formar um padrão de aspersão com uma secção transversal substancialmente rectangular.

8.- Aparelho para a produção de negro de fumo, caracterizado por compreender:

meios para a produção de um fluxo de gãs quente;

uma câmara de reacção com um manto exterior;

tendo a câmara de reacção também uma abertura de entrada que recebe o fluxo de gãs quente e uma abertura de saída de modo que o gãs quente possa fluir através da câmara de reacção;

meios para introduzir vãrias aspersões de hidrocarbonetos na câmara de reacção, tendo cada um dos meios de introdução de hidrocarbonetos uma abertura de saída nas faces planas da câmara de reacção entre a abertura de entrada e a abertura de saída da câmara de reacção; e proporcionando as faces planas uma superfície plana envolvendo a abertura de saída de cada um dos meios de introdução de hidrocarbonetos de modo a reduzir substancialmente o impacto das aspersões de hidrocarbonetos na superfície interior para desse modo reduzir substancialmente o_choque térmico e a consequente erosão da superfície interior da câmara de reacção.

9.- Aparelho para a produção de negro de fumo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por a abertura de saída de cada um dos meios de introdução dos hidrocarbonetos estar posicionada no alinhamento da superfície interior da câmara de reacção,

O A.qcnlo Ofício· da PrcD.-icdade I

Lisboa, 10 de Janeiro de 1989