RU2083614C1 - Method and reactor for producing carbon - Google Patents

Method and reactor for producing carbon Download PDF

Info

Publication number
RU2083614C1
RU2083614C1 RU95100876A RU95100876A RU2083614C1 RU 2083614 C1 RU2083614 C1 RU 2083614C1 RU 95100876 A RU95100876 A RU 95100876A RU 95100876 A RU95100876 A RU 95100876A RU 2083614 C1 RU2083614 C1 RU 2083614C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
fuel
mixing
products
combustion
Prior art date
Application number
RU95100876A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95100876A (en
Inventor
А.В. Рогов
В.Ф. Суровикин
Г.В. Сажин
Original Assignee
Конструкторско-технологический институт технического углерода СО РАН
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 Конструкторско-технологический институт технического углерода СО РАН filed Critical Конструкторско-технологический институт технического углерода СО РАН
Priority to RU95100876A priority Critical patent/RU2083614C1/en
Publication of RU95100876A publication Critical patent/RU95100876A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2083614C1 publication Critical patent/RU2083614C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: chemical engineering; carbon production. SUBSTANCE: invention relates to a method including feeding fuel, air, and water, burning fuel with air and mixing combustion products with steam, introducing radial streams of hydrocarbon raw material into narrowed stream of combustion products-steam mixture, and decomposition of hydrocarbon material with formation of carbon-gas products and their quenching. Method is distinguished with that water is introduced into narrowed stream of combustion products (1-140)x10-5 s before hydrocarbon material is fed, and to the latter, alkali and alkali-earth metal additives are preliminarily added. The process is divided into two stages: fuel is first burned away in mixture with oxygen to form high-temperature stream of complete combustion products followed by their mixing with steam. Another peculiar feature of process is that ratio of weight inputs of water and hydrocarbon material into narrowed combustion product stream is 0.15-0.45. Reactor includes consecutively and axially installed fuel-air mixing chamber, combustion chamber, mixing nozzle with injectors for feeding hydrocarbon material, and reaction chamber with nozzles to feed water for quenching of carbon-gas products. Reactor is distinguished with its being additionally provided with water-feed injectors radially mounted in mixing nozzle before hydrocarbon injectors at distance equal to 0.1-2.4 diameter of mixing nozzle. EFFECT: increased dispersity of carbon product and reduced its roughness and structurization. 4 cl, 1 dwg, 3 tbl

Description

Изобретение относится к производству сажи и может быть использовано при получении саж печным способом при разложении углеводородного сырья. The invention relates to the production of soot and can be used to obtain soot by the furnace method during the decomposition of hydrocarbons.

Известен способ получения сажи, включающий подачу сырья в реактор в виде аксиального потока, подачу окислителя коаксиально сырьевому потоку и радиально через боковую стенку на уровне сырьевого факела, а также радиальную подачу воды в сырьевой факел в то время, когда сырье еще находится в жидкой фазе, но уже подогрето до температуры, превышающей температуру воды, частичное сжигание сырья и его термоокислительное разложение с образованием сажи и последующую закалку сажегазовых продуктов (1). A known method of producing soot, including the supply of raw materials to the reactor in the form of an axial flow, the supply of oxidizing agent coaxially to the feed stream and radially through the side wall at the level of the feed torch, as well as the radial flow of water into the feed torch while the feed is still in the liquid phase, but it has already been heated to a temperature above the temperature of the water, partial burning of the raw material and its thermo-oxidative decomposition with the formation of soot and subsequent quenching of soot and gas products (1).

Введение воды в сырьевой факел позволяет получить сажу с высокими величинами показателей "абсорбции дибутилфталата" и "иодное число". The introduction of water into the feed torch allows one to obtain carbon black with high values of the "absorption of dibutyl phthalate" and "iodine number".

Недостатком известного способа получения сажи является низкий выход сажи из сырья и высокая степень неоднородности получаемой сажи. The disadvantage of this method of producing soot is the low yield of soot from raw materials and a high degree of heterogeneity of the resulting soot.

Известен также способ получения сажи, включающий сжигание топлива с воздухом в камере горения, сужение потока продуктов горения, введение в суженный поток продуктов горения углеводородного сырья, разложение сырья до сажи и последующую закалку сажегазовых продуктов. В горелку с воздухом, подаваемым на горение топлива, одновременно подают воду в форме водяного пара в количестве 4-15 об. (2). There is also a known method for producing carbon black, including burning fuel with air in a combustion chamber, narrowing the flow of combustion products, introducing hydrocarbon feed into the narrowed flow of combustion products, decomposing the raw material to carbon black, and then quenching the carbon black products. At the same time, water in the form of water vapor in the amount of 4-15 vol. Is supplied to the burner with air supplied to the fuel combustion. (2).

Недостаток известного способа получения сажи в том, что он не обеспечивает возможности получения сажи с низкой шероховатостью и структурностью и, хотя сажа имеет высокий уровень дисперсности, она не может быть использована в качестве красящего пигмента для пластмасс. A disadvantage of the known method for producing carbon black is that it does not provide the possibility of producing carbon black with a low roughness and structure, and although carbon black has a high level of dispersion, it cannot be used as a coloring pigment for plastics.

Известен реактор для получения сажи, включающий последовательно и соосно установленные средства для подачи топлива и воздуха, камеру смешения топлива с воздухом, камеру горения, выполненную ступенчатой, смесительное сопло с форсунками для подачи сырья в реакционную камеру с форсунками для закалки сажегазовых продуктов (3). A reactor for producing soot is known, including sequentially and coaxially installed means for supplying fuel and air, a chamber for mixing fuel with air, a combustion chamber made in steps, a mixing nozzle with nozzles for feeding raw materials to the reaction chamber with nozzles for quenching soot and gas products (3).

Получаемая в реакторе сажа имеет гладкую, нешероховатую поверхность. Коэффициент шероховатости Кш, равный отношению удельной адсорбционной и удельной внешней поверхностей сажи, составляет 1,06-1,08. Однако дисперсность сажи недостаточно высокая. Величина показателя "удельная внешняя поверхность по адсорбции ЦТАБ", характеризующего дисперсность получаемой сажи, составляет 100-110 м2/г.The carbon black obtained in the reactor has a smooth, rough surface. The roughness coefficient K W , equal to the ratio of the specific adsorption and specific external surfaces of the soot, is 1.06-1.08. However, the dispersion of soot is not high enough. The value of the indicator "specific external surface for the adsorption of CTAB", characterizing the dispersion of the resulting carbon black, is 100-110 m 2 / year

Недостаток известного реактора для получения сажи в том, что при существующей совокупности конструктивных признаков он не обеспечивает возможности повышения дисперсности сажи при сохранении низкой шероховатости ее поверхности. A disadvantage of the known reactor for producing carbon black is that with the existing set of design features it does not provide the possibility of increasing the dispersion of carbon black while maintaining a low roughness of its surface.

При крашении пластмасс в черный цвет путем наполнения их сажей для достижения хорошего диспергирования сажи и получения глубокого черного цвета сажа должна иметь высокую дисперсность, низкую шероховатость и низкую структурность. When plastics are dyed black by filling them with soot, in order to achieve good dispersion of the soot and to obtain a deep black color, the soot should have a high dispersion, low roughness and low structure.

Задачей изобретения является создание способа и реактора для получения высокодисперсной сажи с низкой шероховатостью и низкой структурностью. The objective of the invention is the creation of a method and a reactor for producing highly dispersed carbon black with low roughness and low structure.

Предложенный способ получения сажи включает подачу топлива, воздуха и воды, сжигание топлива с воздухом и смешение продуктов горения с водяным паром, введение в суженный поток смеси продуктов горения с водяным паром радиальных потоков углеводородного сырья, его разложение с образованием сажегазовых продуктов и их закалку. Отличие способа заключается в том, что воду подают в суженный поток продуктов горения топлива за (1-140)•10-5 с до подачи сырья, и в сырье перед его подачей в поток продуктов горения вводят присадки щелочных или щелочно-земельных металлов. При этом процесс получения смеси продуктов горения с водяным паром разделяется на две стадии: сначала осуществляется сжигание топлива с воздухом с образованием высокотемпературного потока продуктов полного горения, а затем его смешение с водяным паром. Сжигание топлива с воздухом при отсутствии в камере горения водяного пара обеспечивает более высокую температуру горения и соответственно полноту горения топлива. При этом исключается попадание неразложившихся предельных углеводородов на поверхность сажи, необходимость удаления которых с помощью окислительных реакций и приводит к росту шероховатости сажи. За счет введения воды в суженный поток продуктов горения (с линейной скоростью 100-350 м/с) достигается высокая интенсивность их смешения и при времени от подачи воды до подачи сырья (1-140)•10-5 с смесь продуктов горения с водяным паром однородна по температуре и составу. Это приводит к росту температуропроводности газового потока, увеличиванию скорости прогрева капель распыленного сырья, содержащего присадку щелочных или щелочно-земельных металлов, скорости его испарения и термического разложения с образованием сажегазовых продуктов. Получаемая при этом сажа характеризуется высокой дисперсностью, низкой шероховатостью поверхности и низкой структурностью.The proposed method for producing soot includes the supply of fuel, air and water, burning fuel with air and mixing combustion products with water vapor, introducing radial flows of hydrocarbon raw materials into the narrowed stream of the mixture of combustion products with water vapor, its decomposition with the formation of carbon black products and their hardening. The difference of the method lies in the fact that the water is fed into the narrowed stream of the products of fuel combustion for (1-140) • 10 -5 s before the feed is supplied, and alkali or alkaline-earth metal additives are introduced into the feed before being fed into the stream of combustion products. The process of obtaining a mixture of combustion products with water vapor is divided into two stages: first, fuel is burned with air to form a high-temperature stream of complete combustion products, and then it is mixed with water vapor. The combustion of fuel with air in the absence of water vapor in the combustion chamber provides a higher combustion temperature and, accordingly, the completeness of fuel combustion. This eliminates the ingress of undecomposed saturated hydrocarbons on the soot surface, the need for removal of which by means of oxidative reactions leads to an increase in the roughness of soot. Due to the introduction of water into the narrowed flow of combustion products (with a linear velocity of 100-350 m / s), a high intensity of their mixing is achieved, and for a time from water supply to supply of raw materials (1-140) • 10 -5 s a mixture of combustion products with water vapor homogeneous in temperature and composition. This leads to an increase in the thermal diffusivity of the gas stream, an increase in the heating rate of droplets of atomized raw materials containing an additive of alkali or alkaline-earth metals, their evaporation rate and thermal decomposition with the formation of carbon black products. The soot obtained in this process is characterized by high dispersion, low surface roughness and low structurality.

Другое отличие способа заключается в том, что соотношение массовых расходов воды и сырья в суженный поток продуктов горения равно 0,15-0,45. При меньших величинах данного соотношения при постоянном расходе сырья растет шероховатость получаемой сажи. При тех же условиях увеличение соотношения массовых расходов воды и сырья более 0,45 приводит к снижению дисперсности сажи. Another difference of the method lies in the fact that the ratio of the mass flow of water and raw materials in the narrowed stream of combustion products is 0.15-0.45. At lower values of this ratio with a constant consumption of raw materials, the roughness of the resulting soot increases. Under the same conditions, an increase in the ratio of mass flows of water and raw materials of more than 0.45 leads to a decrease in the dispersion of soot.

Целесообразно присадки щелочных или щелочно-земельных металлов вводить в сырье в количестве 0,4-1,0 г/кг сырья. При этом с ростом концентрации присадки дисперсность получаемой сажи увеличивается незначительно, а величина показателя "абсорбция дибутилфталата", характеризующего структурность сажи, уменьшается от 98 до 54 см3/100 г.It is advisable to add alkali or alkaline earth metals to the feedstock in an amount of 0.4-1.0 g / kg of feedstock. With increasing concentration of the additive dispersity of the carbon black increases slightly, and the value of the index "DBP absorption" characterizing structural properties of carbon black is reduced from 98 to 54 cm 3/100 g

Реактор для осуществления предлагаемого способа получения сажи включает последовательно и соосно установленные камеру смещения топлива с воздухом, камеру горения, смесительное сопло с форсунками для подачи сырья и реакционную камеру с форсунками для подачи воды на закалку сажегазовых продуктов. The reactor for implementing the proposed method for producing soot includes sequentially and coaxially mounted a chamber for displacing fuel with air, a combustion chamber, a mixing nozzle with nozzles for supplying raw materials and a reaction chamber with nozzles for supplying water for quenching soot and gas products.

Отличие реактора состоит в том, что он дополнительно снабжен форсунками для подачи воды, радиально установленными в смесительном сопле перед сырьевыми форсунками на расстоянии от них, равном 0,1-2,4 диаметра смесительного сопла. The difference between the reactor is that it is additionally equipped with nozzles for supplying water radially mounted in the mixing nozzle in front of the raw nozzles at a distance from them equal to 0.1-2.4 of the diameter of the mixing nozzle.

Выполнение реактора указанным образом обеспечивает осуществление предлагаемого способа и получение сажи с заданной совокупностью физико-химических свойств. The implementation of the reactor in this way ensures the implementation of the proposed method and the production of soot with a given set of physico-chemical properties.

На чертеже представлен в продольном разрезе общий вид предлагаемого реактора для получения сажи. The drawing shows in longitudinal section a General view of the proposed reactor for carbon black.

Реактор для получения сажи включает корпус 1, в котором последовательно и соосно расположены воздушная камера 2, камера горения 3, смесительное сопло 4 и реакционная камера 5. Воздушная камера 2 снабжена патрубком 6 для подачи воздуха и патрубком 7, по продольной оси которого установлена топливная горелка 8. Камера горения 3 выполнена ступенчатой, состоящей из последовательно соединенных друг с другом цилиндрических камер (ступеней) со ступенчато увеличивающимися диаметрами, причем отношение диаметров предыдущих ступеней к последующим составляет 1:(1,2-3,0) и отношение длины каждой последующей ступени к величине приращения ее диаметра составляет (1-6):1. The carbon black reactor includes a housing 1, in which the air chamber 2, the combustion chamber 3, the mixing nozzle 4 and the reaction chamber 5 are arranged sequentially and coaxially. The air chamber 2 is equipped with a nozzle 6 for supplying air and a nozzle 7, along the longitudinal axis of which a fuel burner is installed 8. The combustion chamber 3 is made stepwise, consisting of cylindrical chambers (steps) sequentially connected to each other with stepwise increasing diameters, and the ratio of the diameters of the previous steps to the subsequent ones 1: (1.2-3.0) and the ratio of the length of each subsequent stage to the increment of its diameter is (1-6): 1.

В начале смесительного сопла 4 на корпусе 1 реактора радиально смонтированы одна или несколько водяных форсунок 9. Далее по ходу движения газов на расстоянии, равном 0,1-2,4 диаметра смесительного сопла, на корпусе 1 реактора радиально смонтированы одна или несколько сырьевых форсунок 10. В начале реакционной камеры 5 на корпусе 1 реактора радиально смонтированы одна или несколько форсунок 11 для предварительной закалки сажегазовых продуктов. В конце реакционной камеры 5 на корпусе 1 реактора радиально установлены одна или несколько форсунок 12 для подачи воды на закалку сажегазовых продуктов. В конце реактора на корпусе 1 радиально установлен патрубок 13 для вывода сажегазовых продуктов. Камера горения 3, смесительное сопло 4 и реакционная камера 5 образованы блочной футеровкой 14, выполненной внутри корпуса 1 реактора из огнеупорных изделий, причем внутренний слой футеровки выполнен из высокоогнеупорного муллитокорунда, корунда или двуокиси циркония. At the beginning of the mixing nozzle 4, one or more water nozzles 9 are radially mounted on the reactor housing 1, and then, along the gas at a distance equal to 0.1-2.4 diameters of the mixing nozzle, one or more raw nozzles 10 are radially mounted on the reactor housing 1 At the beginning of the reaction chamber 5, one or several nozzles 11 are radially mounted on the reactor vessel 1 for preliminary hardening of gas-and-gas products. At the end of the reaction chamber 5, one or more nozzles 12 are radially mounted on the reactor vessel 1 for supplying water for quenching of gas-and-gas products. At the end of the reactor, a pipe 13 is radially mounted on the vessel 1 for outputting soot and gas products. The combustion chamber 3, the mixing nozzle 4 and the reaction chamber 5 are formed by a block lining 14 made of refractory products inside the reactor vessel 1, the inner lining layer being made of highly refractory mullite corundum, corundum or zirconium dioxide.

Предложенный реактор для получения сажи работает следующим образом. The proposed reactor for producing soot operates as follows.

Окислитель, например воздух, из источника под давлением, предварительно подогретый в любом подходящем для этой цели устройстве, через патрубок 6 подают в воздушную камеру 2. Затем он коаксиальным потоком проходит к топливной горелке 8, в которую из источника под давлением подают газообразное или жидкое топливо. Топливо смешивается с воздухом и топливно-воздушная смесь поступает в камеру горения 3, за счет ступенчатой конструкции обеспечивается стабилизация горения, интенсивное перемешивание реагентов и достигается высокая устойчивость горения и полнота сжигания топлива. Полученный высокотемпературный поток продуктов горения топлива сужают в смесительном сопле 4 и через форсунки 9 подают в него из источника под давлением распыленную воду. В результате интенсивного перемешивания потоков в смесительном сопле вода испаряется и образуется смесь продуктов горения с водяным паром, однородная по температуре и составу, в которую через форсунки 10 подают углеводородное сырье. Воду в суженный поток продуктов горения подают за (1-140)•10-5 с до подачи сырья и соотношение расходов воды и сырья равно 0,15-0,45. Сырье смешивается в смесительном сопле с потоком смеси продуктов горения с водяным паром и разлагается с образованием сажегазовых продуктов. В сырье перед его подачей в смесительное сопло вводят присадки щелочных или щелочно-земельных металлов (водные растворы KCl, K2CO3, NaOH и т.д.) в количестве 0,4-1,0 г/кг сырья. В сажегазовые продукты через форсунки 11 подают воду, за счет испарения которой происходит предварительная закалка сажегазовых продуктов. Окончательную закалку сажегазовых продуктов осуществляют путем впрыскивания в них в конце реакционной камеры 5 через форсунки 12 распыленной воды. Охлажденные сажегазовые продукты выводят из реактора через патрубок 13 и направляют далее в систему устройств для отделения сажи от газообразных продуктов и ее обработки.An oxidizing agent, for example air, from a source of pressure, preheated in any device suitable for this purpose, is supplied through the nozzle 6 to the air chamber 2. Then it passes through a coaxial stream to the fuel burner 8, into which gaseous or liquid fuel is supplied from the source under pressure . The fuel is mixed with air and the fuel-air mixture enters the combustion chamber 3, due to the stepwise design, stabilization of combustion is ensured, intensive mixing of the reagents is achieved, and high combustion stability and completeness of fuel combustion are achieved. The obtained high-temperature stream of fuel combustion products is narrowed in the mixing nozzle 4 and sprayed water is supplied through the nozzles 9 from the source under pressure. As a result of intensive mixing of the flows in the mixing nozzle, water evaporates and a mixture of combustion products with water vapor is formed, uniform in temperature and composition, into which hydrocarbon feeds are fed through nozzles 10. Water is fed into the narrowed stream of combustion products for (1-140) • 10 -5 s before the supply of raw materials and the ratio of water to raw materials is 0.15-0.45. Raw materials are mixed in a mixing nozzle with a stream of a mixture of combustion products with water vapor and decomposed with the formation of carbon black products. Additives of alkaline or alkaline-earth metals (aqueous solutions of KCl, K 2 CO 3 , NaOH, etc.) in the amount of 0.4-1.0 g / kg of raw material are introduced into the raw material before being fed into the mixing nozzle. Water is supplied to soot-and-gas products through nozzles 11, due to evaporation of which pre-quenching of soot-and-gas products occurs. The final quenching of carbon black products is carried out by injection into them at the end of the reaction chamber 5 through nozzles 12 of sprayed water. Cooled soot and gas products are removed from the reactor through the pipe 13 and sent further to the system of devices for separating soot from gaseous products and its processing.

Пример 1. Опыты проведены на опытном реакторе для получения сажи, имеющем диаметр смесительного сопла 300 мм. В качестве сырья использовали пиролизную смолу по ТУ 38 103414-78 с изм. 1-3 в качестве топлива пропан-бутановую смесь, в качестве присадки к сырью водный раствор KCl. В опытах варьировали расстояние от места установки водяной форсунки в смесительном сопле до сырьевых форсунок в пределах 20-480 мм, что составляло 0,1-2,4 диаметра смесительного сопла. При этом время контакта от момента ввода воды в сопло до момента подачи сырья составляло 1•10-140•10-5 с. Результаты опытов приведены в табл. 1. Физико-химические свойства сажи оценивали по ГОСТ 25699.1-83 ГОСТ 25699.14-83.Example 1. The experiments were conducted on a pilot reactor for carbon black, having a diameter of the mixing nozzle of 300 mm Pyrolysis resin according to TU 38 103414-78 with rev. 1-3 as a fuel a propane-butane mixture, as an additive to the feed, an aqueous KCl solution. In the experiments, the distance from the place of installation of the water nozzle in the mixing nozzle to the raw nozzles was varied within 20–480 mm, which amounted to 0.1–2.4 of the diameter of the mixing nozzle. In this case, the contact time from the moment water was introduced into the nozzle to the moment of feed supply was 1 • 10-140 • 10 -5 s. The results of the experiments are given in table. 1. The physicochemical properties of carbon black were evaluated according to GOST 25699.1-83 GOST 25699.14-83.

При подаче воды в сопло через форсунку, установленную на расстоянии от сырьевых форсунок 0,1•d ( τк1•10-5 с) (опыт 1), коэффициент шероховатости сажи составляет 1,25. При увеличении расстояния l (опыты 3-5) величина коэффициента шероховатости снижается до 1,1 при удельной внешней поверхности на уровне 170 м2/г.When water is supplied to the nozzle through the nozzle installed at a distance from the feed nozzles of 0.1 • d (τ to 1 • 10 -5 s) (experiment 1), the soot roughness coefficient is 1.25. With increasing distance l (experiments 3-5), the roughness coefficient decreases to 1.1 with a specific external surface at the level of 170 m 2 / g.

В табл. 1 для сравнения приведены результаты опыта по получению сажи по прототипу. Воду подавали в камеру горения в виде водяного пара с воздухом на горение. Полученная по известному способу сажа имеет более низкую удельную внешнюю поверхность, высокую шероховатость и высокую структурность и может быть использована для крашения пластмасс. In the table. 1 for comparison, the results of the experiment on obtaining carbon black on the prototype. Water was supplied to the combustion chamber in the form of water vapor with air for combustion. The carbon black obtained by the known method has a lower specific external surface, high roughness and high structure and can be used for dyeing plastics.

Пример 2. Опыты проведены при условиях опыта 3 в примере 1. В опытах варьировали расход воды в смесительное сопло от 110 до 325 кг/ч. При этом соотношение расходов воды и сырья в сопло изменялось от 0,15 до 0,45. Результаты опытов приведены в табл. 2. Увеличение соотношения расходов воды и сырья при прочих равных условиях приводит к уменьшению температуры в реакционной камере. Величины удельной внешней, удельной адсорбционной поверхности и йодного числа при этом снижаются и уменьшается шероховатость получаемой сажи. Example 2. The experiments were carried out under the conditions of experiment 3 in example 1. In the experiments, the water flow rate in the mixing nozzle was varied from 110 to 325 kg / h. In this case, the ratio of water and raw material consumption to the nozzle varied from 0.15 to 0.45. The results of the experiments are given in table. 2. An increase in the ratio of water consumption to raw materials, ceteris paribus, leads to a decrease in temperature in the reaction chamber. The values of the specific external, specific adsorption surface and iodine number are reduced and the roughness of the resulting carbon black is reduced.

Пример 3. Опыты проведены при условиях опыта 3 в примере 1. В опытах варьировали удельный расход присадки KCl к сырью в пределах от 0,4 до 1,0 г/кг сырья. Результаты опытов приведены в табл. 3. При увеличении удельного расхода присадки абсорбция дибутилфталата сажи снижается с 98 до 54 см3/100 г. В табл. 3 для сравнения приведены результаты опыта без подачи присадки KCl к сырью (опыт 9). Величина абсорбции дибутилфталата при этом составила 116 см3/100 г, что говорит о ее высокой структурности. Кроме того, сажа имеет повышенную шероховатость поверхности.Example 3. The experiments were carried out under the conditions of experiment 3 in example 1. In the experiments, the specific consumption of KCl additive for raw materials was varied in the range from 0.4 to 1.0 g / kg of raw material. The results of the experiments are given in table. 3. An increase in the specific consumption of additives dibutylphthalate absorption of carbon black is reduced from 98 to 54 cm 3/100 g Table. 3 for comparison, the results of the experiment without filing additives KCl to the raw materials (experiment 9). The quantity of dibutyl phthalate absorption thus was 116 cm 3/100 g, indicating that its high structural. In addition, carbon black has an increased surface roughness.

Предлагаемые способы получения сажи и реактор для его осуществления прошли испытания в опытном цехе КТИТУ СО РАН. Получены опытные образцы и опытные партии сажи, которые успешно прошли испытания у потребителя при крашении пластмасс в черный цвет. The proposed methods for producing soot and the reactor for its implementation have been tested in the experimental workshop of KTITU SB RAS. Prototypes and experimental batches of carbon black were obtained, which were successfully tested by the consumer during the dyeing of plastics in black.

Claims (4)

1. Способ получения сажи, включающий подачу топлива, воздуха и воды, сжигание топлива с воздухом и смешение продуктов горения с водяным паром, введение в суженный поток смеси продуктов горения с водяным паром радиальных потоков углеводородного сырья, его разложение с образованием сажегазовых продуктов и их закалку, отличающийся тем, что воду подают в суженный поток продуктов горения топлива за (1 140) • 10-5 с до подачи сырья и в сырье перед его подачей в поток продуктов горения вводят присадки щелочных или щелочно-земельных металлов.1. A method of producing soot, including the supply of fuel, air and water, burning fuel with air and mixing combustion products with water vapor, introducing into the narrowed stream of a mixture of combustion products and water vapor radial flows of hydrocarbon raw materials, its decomposition with the formation of soot and gas products and their hardening , characterized in that the water is fed into the narrowed stream of fuel combustion products for (1,140) • 10 - 5 s before the feed and in the raw materials before it is fed into the stream of combustion products are added additives of alkali or alkaline-earth metals. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что массовое соотношение расходов воды и сырья в суженный поток продуктов горения равно 0,15 0,45. 2. The method according to claim 1, characterized in that the mass ratio of the flow of water and raw materials in the narrowed stream of combustion products is 0.15 0.45. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что присадки в сырье вводят в количестве 0,4 1,0 г/кг сырья. 3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the additives in the raw material are introduced in an amount of 0.4 to 1.0 g / kg of raw material. 4. Реактор для получения сажи, включающий последовательно и соосно установленные камеру смешения топлива с воздухом, камеру горения, смесительное сопло с форсунками для подачи сырья и реакционную камеру с форсунками для подачи воды на закалку сажегазовых продуктов, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен форсунками для подачи воды, радиально установленными в смесительном сопле перед сырьевыми форсунками на расстоянии, равном 0,1 2,4 диаметра сопла. 4. A reactor for producing soot, including a sequentially and coaxially mounted chamber for mixing fuel with air, a combustion chamber, a mixing nozzle with nozzles for supplying raw materials and a reaction chamber with nozzles for supplying water for quenching soot and gas products, characterized in that it is additionally equipped with nozzles for water supply radially mounted in the mixing nozzle in front of the feed nozzles at a distance equal to 0.1 to 2.4 nozzle diameters.
RU95100876A 1995-01-19 1995-01-19 Method and reactor for producing carbon RU2083614C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95100876A RU2083614C1 (en) 1995-01-19 1995-01-19 Method and reactor for producing carbon

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95100876A RU2083614C1 (en) 1995-01-19 1995-01-19 Method and reactor for producing carbon

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95100876A RU95100876A (en) 1997-05-10
RU2083614C1 true RU2083614C1 (en) 1997-07-10

Family

ID=20164169

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95100876A RU2083614C1 (en) 1995-01-19 1995-01-19 Method and reactor for producing carbon

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2083614C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999051334A1 (en) * 1998-04-07 1999-10-14 Joint-Stock Company 'yaroslavsky Tekhnichesky Uglerod' Reactor for the production of carbon black

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент США N 3832450, кл. C 09 C 1/50, 1972. 2. Патент США N 4283378, кл. C 09 C 1/50, 1978. 3. Авторское свидетельство СССР N 1380198, кл. C 09 C 1/50. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999051334A1 (en) * 1998-04-07 1999-10-14 Joint-Stock Company 'yaroslavsky Tekhnichesky Uglerod' Reactor for the production of carbon black

Also Published As

Publication number Publication date
RU95100876A (en) 1997-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3922335A (en) Process for producing carbon black
US2851337A (en) Carbon black process
RU2110542C1 (en) Multistage method of producing furnace carbon black
US3959008A (en) Carbon black
RU2347794C2 (en) Soot and multi stage method of making it
KR950004905B1 (en) Process for producing carbon black and apparatus therefor
US3079236A (en) Manufacture of carbon black
US2781247A (en) Carbon black process
MXPA04003725A (en) Process for the production of furnace black.
US4725424A (en) Process for producing carbon black
RU2572893C2 (en) Reactor for producing technical carbon
US3701827A (en) Process and apparatus for the production of large particle-size,low structure carbon black
KR0181521B1 (en) Carbon black manufacturing method
US3060003A (en) Process and apparatus for producing carbon black
US4294814A (en) Carbon black process and reactor
EP1093493B1 (en) Process and apparatus for producing carbon blacks
US3355247A (en) Production of high structure furnace carbon black
RU2083614C1 (en) Method and reactor for producing carbon
US4339422A (en) Carbon black manufacture
KR950011799B1 (en) Process for the manufacture of carbon black
US3322506A (en) Carbon black apparatus
US4224284A (en) Carbon black reactor
RU2389747C1 (en) Method of producing soot and reactor for realising said method
US4726934A (en) Carbon black burner
US4206176A (en) Apparatus for production of carbon black