SE461531B - Saett vid framstaellning av ugnskimroek - Google Patents

Saett vid framstaellning av ugnskimroek

Info

Publication number
SE461531B
SE461531B SE8406569A SE8406569A SE461531B SE 461531 B SE461531 B SE 461531B SE 8406569 A SE8406569 A SE 8406569A SE 8406569 A SE8406569 A SE 8406569A SE 461531 B SE461531 B SE 461531B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
injected
raw material
gas stream
combustion gas
carbon black
Prior art date
Application number
SE8406569A
Other languages
English (en)
Other versions
SE8406569D0 (sv
SE8406569L (sv
Inventor
K B Lee
A A Simpkin
Original Assignee
Cabot 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 Cabot Corp filed Critical Cabot Corp
Publication of SE8406569D0 publication Critical patent/SE8406569D0/sv
Publication of SE8406569L publication Critical patent/SE8406569L/sv
Publication of SE461531B publication Critical patent/SE461531B/sv

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/44Carbon
    • C09C1/48Carbon black
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/44Carbon
    • C09C1/48Carbon black
    • C09C1/50Furnace black ; Preparation thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/19Oil-absorption capacity, e.g. DBP values

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

461 53--1 eller uppdelad process för framställning av kolsvart av den typ, som finns beskriven och patentsökt i U.S. Reissue patent nr. 28 974. Den stegvisa processen består av en från början iordningställd, primär (förstastegs-) förbränningszon. vari en ström av heta. gasformiga förbränníngsprodukter bildas. en andra eller övergångszon. vari en vätskeformig kolväteråvara i form av sammanhängande strålar insprutas väsentligen diagonalt från förbränníngsgasströmmens yttre eller inre periferi in till den i förväg bildade strömmen av heta gaser. och en tred- je zon (reaktionszonen), vari kolsvartbildningen sker före reaktionens avslutning genom störtkylning.
I processer av ovannämnda typ. där råvara sprutas in från den yttre periferin av förbränningsqasströmmen, finns det en möj- lighet för förbränningsgaser att passera genom systemet utan att ha utnyttjats. Detta kommer att inträffa t.ex. när kolvä- teråvaran inte fullständigt fyller ut den area, genom vilken förbränningsgaserna strömmar, varigenom oanvänt värme i form av förbränningsgaser tillâtes undkomma. Det är en större ten- dens att detta skall ske, när reaktorns storlek ökas. För att förhindra denna oekonomiska förlust av förbränningsgaser före- slås i US patentskrift 3 922 335 att injicera ytterligare rå- vara i det inre området av förbränningsgasströmmen. dit den från den yttre periferin av övergângszonen insprutade råvaran inte skulle nä. Patentskriften beskriver användningen av en lämplig utrustning. som t.ex. en sond. genom vilken den extra. vätskeformiga kolväteråvaran skall sprutas in i förbrännings- gasströmmens kärna på ett väsentligen tvärgâende sätt, och i en riktning från centrum eller kärnan av förbränningsgasström- men utåt mot reaktorns väggar. Genom att göra så har det visat sig, att förbränningsgaserna kommer att utnyttjas omsorgsfullt för de avsedda ändamålen med skjuvning. finfördelning och dis- pergering och dispergering av oljedropparna. Insprutningen av råvara i det inre området av förbränningsgasströmmen sker i samma plan som det. från vilket råvaran insprutas från den yttre periferin av övergångszonen mot det inre av förbrän- ningsgasströmmen. Det i US 3 922 335 beskrivna förfarandet har visats ge utomordentligt hög genommatning och höga utbyten och 461 531 har förmågan att producera kolsvartprodukter av hög kvalitet.
Det finns emellertid tillfällen, då man önskar framställa kol- svartprodukter pä ett sätt, som liknar det ovan beskrivna för- farandet. men framställa kolsvartprodukter med olika egenska- per. I synnerhet kan det vara önskvärt att framställa kol- svartprodukter med goda hysteresegenskaper som har en lägre än normal färgstyrka. Modifieringen av föreliggande, modifierade eller arrangerade process. vilken möjliggör framställningen av kolsvartprodukterna med förbättrad hysteres och reglerad färg- styrka. inbegriper insprutning av en andel av den vätskefor- miga kolväterâvaran väsentligen radiellt. i form av homogena strömmar. in i förbränningsgasströmmen från periferin därav vid ett ställe. där förbränningsgasströmmen inte har uppnått maximal hastighet, dvs. före ungefär mittpunkten av övergångs- zonen. Râvaran ínsprutas genom ej spärrade öppningar från den yttre eller inre periferin av förbränningsgasströmmen väsent- ligen radiellt in i strömmen med lägre hastighet. Det föredra- ges emellertid att spruta in râvaran i förbränningsgasströmmen med den lägre hastigheten från den inre periferin radiellt utåt till förbränningsgasströmmen. I föreliggande stegvisa förfarande uppnås maximal hastighet för förbränningsgasström- men vid ungefär mittpunkten av övergângszonen. När sålunda t.ex. insprutningen göres genom en sond, kan modifieringen ut- föras genom att draga tillbaka sonden in i den första eller primära förbränningszonen. så att råvaran kommer in i förbrän- ningsgasströmmen med en lägre hastighet. Den faktiska punkt eller plan, där råvaran insprutas i förbränningsgasströmmen med lägre hastighet, kan varieras betydligt beroende på den specifika kvalitet eller typ av kolsvart som önskas. vid framställningen av de heta förbränningsgaserna. som ut- nyttjas vid framställning av kolsvartprodukter enligt förelig- gande uppfinning, omsättes i en lämplig förbränningskammare ett flytande eller gasformigt bränsle och en lämplig oxida- tionsmedelsström, som t.ex. luft, syre, blandningar av luft och syre eller liknande. Bland de bränslen. som är lämpliga för användning vid omsättning med oxidationsmedelsströmmen i 461 53.1 4 förbrânningskammaren för att alstra de heta förbränningsgaser- na, är inkluderade vilka som helst av de lätt brännbara gas-, ång- eller vätskeströmmarna, som t.ex. väte, kolmonoxid, me- tan, acetylen. alkoholer och fotogen. Det är emellertid i all- mänhet att föredraga att utnyttja bränslen med ett högt inne- håll av kolinnehållande komponenter, och i synnerhet kolväten.
Exempelvis är sådana på metan rika strömmar som t.ex. naturgas och modifierad eller anrikad naturgas utmärkta bränslen liksom andra strömmar. vilka innehåller höga mängder kolväten. som t.ex. olika kolvätegaser och -vätskor och raffinaderibiproduk- ter. däribland etan-, propan-. butan- och pentanfraktioner, brännoljor etc. Den primära förbränningen avser. såsom begrep- pet häri användes. mängden oxidationsmedel, som användes i det första steget av den modifierade processen relativt den mängd oxidationsmedel, som teoretiskt erfordras för den fullständiga förbränningen av kolvätet i det första steget för att bilda koldioxid och vatten. Pâ detta sätt alstras en ström av heta förbränningsgaser, som strömmar med hög linjär hastighet. Det har vidare visat sig. att en tryckskillnad mellan förbrän- ningskammaren och reaktionskammaren av minst 6.9 kPa och före- trädesvis av ca 10,3 kPa till 69 kPa är önskvärd. Under dessa betingelser åstadkommas en ström av gasformiga förbrännings- produkter, som har tillräcklig kinetisk energi för att finför- dela en kolsvartgívande, vâtskeformig, kolvätehaltig råvara tillräckligt väl för att framställa de önskade kolsvartproduk- terna. Den erhållna förbränningsgasströmmen, som emanerar från den primära förbränningszonen. uppnår en temperatur av minst omkring l3l6°C, varvid de lämpligaste temperaturerna är åt- minstone ovanför omkríng l649'C. De heta förbränningsgaserna framdrives i en nedströmsriktning med en hög linjär hastighet, vilken accelereras genom införande av förbränningsgaserna i ett inbyggt övergångssteg med mindre diameter, vilket eventu- ellt kan vara avsmalnande eller strypt. t.ex. med hjälp av en konventionell stryphylsa.
I föreliggande förfarande insprutas den resterande andelen av den utnyttjade totala mängden vätskeformig råvara från den in- re eller yttre periferin av förbränníngsströmmen i en väsent- 5 461 531 ligen radiellt utåt- eller inåtgående riktning in i förbrän- ningsgaserna vid en punkt, där förbränningsgasströmmen har nått maximal hastighet, dvs. ungefär mittpunkten av övergångs- zonen. Råvaran insprutas väsentligen radiellt i form av sam- manhängande strâlar genom icke-spärrade öppningar vid över- gângszonen in i förbränningsgaserna från den yttre eller inre períferin därav. varvid det föredrages insprutning från den yttre periferin av förbränningsgasströmmen. Med hjälp av denna teknik för insprutning av den vätskeformiga râvaran produceras kolsvartprodukter, vilka har förmåga att förläna gummibland- ningar förbättrad hysteres.
I det andra steget av förfarandet strömmar förbränningsgaserna med hög hastighet och det förekommer ett gasrörelsetryckfall av minst ca 6,9 kPa. Den vätskeformiga. kolsvartgivande kolvä- terâvara, som insprutas i förbrânningsgaserna i över- gångs- eller den andra zonen. måste insprutas under tillräck- ligt tryck för att uppnå lämplig penetrering, varigenom till- försäkras en hög hastighet för blandning och skjuvning av de heta förbränningsgaserna och den vätskeformiga kolväteråvaran.
Den vätskeformiga råvaran insprutas väsentligen tvärgâende från den yttre eller inre periferin av strömmen av heta för- bränningsgaser i form av ett flertal sammanhängande strålar. vilka tränger in väl i den inre regionen. eller kärnan, av strömmen av förbränningsgaser.
Lämpliga för användning häri såsom kolväteråvaror. vilka lätt förflyktigas under rådande reaktionsbetingelser. är omättade kolväten, som t.ex. acetylen. olefiner. som t.ex. eten. propen och buten. aromatiska kolväten, som t.ex. bensen. toluen och xylen. vissa mättade kolväten och förflyktigade kolväten. som t.ex. fotogen, naftalener, terpener, etentjärprodukter, aroma- tiska kretsloppsprodukter etc.
Det tredje steget i det modifierade förfarandet är en reak- tionszon, vilken kommer att medge tillräcklig uppehàllstid för att kolsvartbildningsreaktionen skall ske före reaktionens av- slutning genom störtkylning. Uppehâllstiden i varje enskilt 4e1 551 ° fall är beroende av de speciella processbetíngelser och den speciella kolsvartprodukt. som önskas.
Sedan kolsvartbildningsreaktionen fortgått under den önskade tidsperioden. avslutas reaktionen genom att spruta en stört- kylníngsvätska därpå. som t.ex. vatten. under användande av minst en uppsättning sprutmunstycken. De heta. utgående gaser- na. som innehåller kolsvartprodukterna i suspenderad form, ma- tas sedan nedströms, där steg med kylning, separering och upp- samling av kolsvartprodukten utföres på konventionellt sätt.
Avskiljningen av kolsvartprodukten ur gasströmmen ästadkommes t.ex. lätt med konventionella anordningar, som t.ex. en stoft- avskiljare. cyklonseparator. säckfilter eller kombinationer därav.
Vid tillämpning av föreliggande uppfinning är mängden råvara. som insprutas i den primära förbränningszonen och vid den punkt. där förbränningsgaserna har nätt maximal hastighet. godtycklíga mängder eller andelar. vilka resulterar i att för- farandet ger kolsvartprodukter med lägre färgstyrkevården och vilka kommer att ge gummikompositioner innehållande kolsvart- produkterna förbättrade hysteresegenskaper. Det är föredraget att inspruta en mängd av från ca 20 till ca 80 2 av råvaran före den punkt. där förbränningsgasströmmen har nått maximal hastighet. varvid den resterande mängden av råvaran insprutas vid den punkt i övergångszonen. där förbränningsgasströnmen har nått maximal hastighet. I en särskilt föredragen uttö- ringsform insprutas en mängd av från ca 40 till ca 60 2 av rå- varan före den punkt. där förbränningsströmmen har nätt maxi- mal hastighet, varvid den resterande mängden av râvaran in- sprutas vid den punkt i ävergingszonen. där förbränningsgas- strömmen har nått naxinal hastighet.
Vid tillämpning av föreliggande stegvisa reaktorförfarande, varvid råvara insprutas I mer än ett plan eller ställe, har de öppningar genom vilka råvaran ínsprutas i förväg arrangerats eller placerats på ett sådant sätt, att vinklarna är delade mittitu. Genom att göra så insprutas råvara över en mera vid- -- 7 461 531 sträckt tvärsnittsarea av förbränningsgasströmmen. Det har emellertid nu visat sig, att vridning av den vinkel för öpp- ningarna, genom vilken råvaran insprutas från en vinkel under- stigande 60° i en riktning som leder mot en överlappning av öppningarna. där vinkeln är 0°. resulterar i framställningen av kolsvartprodukter med en påtagligt reducerad färgstyrka.
Det är föredraget. att vinkeln mellan öppningarna varierar från 0° till ca 30°. varvid den lämpligaste vinkeln är 0°. öppningarna, vilka vrides, kan antingen vara de, genom vilka råvara insprutas i förbränningsgasströmmen vid punkten för maximal hastighet eller de som användes för insprutning av rå- vara i förbränningsgasströmmen med lägre hastighet. Det är emellertid att föredraga att vrida de öppningar. ginom vilka råvara insprutas i förbränningsgasströmmen med lägre hastighet.
Följande provníngsförfaranden utnyttjas vid bedömning av de analytiska och fysikaliska egenskaperna hos de kolsvartproduk- ter, som framställes enligt föreliggande uppfinning.
Jodadsorptionstal Detta bestämmes i enlighet med ASTM D-1510-70.
Färgstyrka Färgstyrkan för ett kolsvartprov bestämmes relativt ett in- dustriellt färgreferenskolsvartprov i enlighet med ASTM D-3265-76a.
Dibutylftalat (DBP)-absorptionstal DBP-absorptionstalet för en kolsvartprodukt bestämmas i enlig- het med ASTM D 2414-76. De redovisade resultaten anger huruvi- da kolsvartprodukten föreligger i form av “fluffig" massa el- ler pellets.
DBP-absor tionstal i krossad form CDBP Ett kolsvartpelletsmaterial underkastas en bearbetning typ krossning och strukturen mätes sedan 1 enlighet med ASTM D-3493-79. 461 551 8 Modul och draghâllfasthet Dessa fysikaliska egenskaper bestämmes i enlighet med de i ASTM D-412 beskrivna förfarandena. I korthet avser modulmätninngen den dragkraft i MPa (psi). som observeras när ett prov av vulkat gummi sträckes till 300 t av dess ursprungliga längd. Draghâllfasthetsmätningen är en bestämning av det antal MPa (psi) dragkraft. som erfordras för att ett prov av vulkat gum- mi i ett dragprov skall slítas sönder eller brytas av.
Extrusionskrympning Denna bestämmes i enlighet med ASTM D-2236-37 (Metod B).
Studselasticitet _ Denna bestämmelse i enlighet med förfarandet som anges i ASTM D~l054.
Uppfinningen kommer att framgå tydligare under hänvisning till följande exempel. Det finns givetvis många andra former av denna uppfinning, vilka kommer att framgå för fackmannen, så snart uppfinningen beskrivits fullständigt, och man skall så- lunda räkna med att dessa exempel är angivna endast i illust- rerande syfte och att de inte är avsedda att på något sätt be- gränsa omfattningen för denna uppfinning.
Exempel l I detta exempel utnyttjas en lämplig reaktionsapparatur. för- sedd med anordningar för tillförsel av förbrinníngsgasproduce- rande reaktionsdeltagare. dvs. ett bränsle och ett oxidations- medel. antingen i form av separata strömmar eller såsom i för- väg förbrända. gasformiga reaktionsprodukter till den primära förbränningszonen, och även anordningar för tillförsel av den 'kolsvartproducerande kolväteråvaran, vilka är rörliga både longitudinellt och periferiskt för att medge justering av platsen för den radiellt inåt eller utåt genomförda insprut- ningen av råvara in i förbränningsgasströmmen. Apparaturen kan konstrueras av vilket lämpligt material som helst, t.ex. me- tall. och antingen förses med eldfast isolering eller omges ° 461 531 med kylmedel, t.ex. en recírkulerande vätska, vilken företrä- desvis är vatten. Dessutom är reaktionsapparaturen utrustad med temperatur- och tryckregistreringsdon, element för stört- kylning av den kolsvartbildande reaktionen, som t.ex. sprut- munstycken. element för kylning av kolsvartprodukten och an- ordningar för separering och utvinning av kolsvartprodukten från andra icke önskvärda biprodukter. vid genomförande av det aktuella exemplet kan vilken lämplig brännare som helst ut- nyttjas i den primära eller förstastegsförbränningen, vid vil- ken en primär förbränning av 240 % kan erhållas. Förstastegs- förbränningsgaserna med en 240 % primär förbränning bildas ge- nom att i apparaturens förbränningszon införa luft, förvärmd till en temperatur av 633°K vid en hastighet av 3.146 m3/s. och naturgas med en hastighet av 0.135 m3/s. varigenom alst- ras en ström av heta förbränningsgaser, som strömmar i en riktning nedströms med en hög linjär hastighet. Hälften av mängden av en lämplig, vätskeformig, kolvätehaltig råvara. vilken införes vid en total flödeshastighet av 0,662 1/s genom 3 ej spärrade öppningar. vilka vardera har en storlek av 2,26 mm, införes radiellt utåt såsom sammanhängande strålar in i förbränningsgasströmmen vid en punkt 355,6 mm uppströms det plan, där förbränningsgasströmmen när maximal hastighet, dvs. ungefär mittpunkten av övergängszonen. Den snabbt strömmande strömmen av förbränningsgaser passerar in i en andra eller övergângszon, vilken har mindre tvärsnittsdiameter i syfte att öka den linjära hastigheten hos strömmen för förbränningsga- ser. Den resterande-hälften av den vätskeformiga råvaran infö- res sedan väsentligen tvärgående i form av sammanhängande strålar in i den erhållna strömmen av heta förbränningsgaser från den yttre periferin inåt mot förbränningsgasernas kärna genom 3 ej spärrade öppningar. vilka vardera har en storlek av 2.26 mm vid ungefär mittpunkten av övergångszonen. där maximal hastighet för förbränningsgasströmmen uppnåtts. Apparaturens övergângszon har en diameter av 264 mm och en längd av 279 mm.
Reaktorns genomskärning har en diameter av 457 mm och reak- tionen avslutas genom störtkylning vid en punkt 2,13 m ned- ströms det plan, där förbränningsgasströmmen har nått maximal hastighet, dvs. ungefär mittpunkten av övergångszonen. Reak- 461 53-1 1° tionen utföres pa sådant sätt. att den totala förbränningen för processen är 35 t. I detta exempel var de öppningar. genom vilka råvara infördes i förbränningsgasströmmen med lägre has- tighet, placerade periferiskt på ett sådant sätt. att insprut- ningen av råvara skedde med en vinkel av 60' relativt de öpp- ningar. genom vilka râvaran infördes vid ungefär mittpunkten av övergångszonen. De analytiska och användníngstekniska egen- skaperna för denna kolsvartprodukt finns angivna i tabeller I-III, där denna kolsvartprodukt utnyttjas såsom ett referensprov för kolsvartprodukten enligt exempel 2.
Exempel 2 Förfarandet enligt exempel l utnyttjas under användande av samma apparatur. varvid i den primära förbränningszonen inma- tas luft, förvärmd till 644°K. vid tu hastighet av 3,146 m3/s och naturgas vid en hastighet av 0.135 m3/s för att producera den önskade 240 t förstastegsförbrânningen. 60 t av den vätskeformiga råvaran. som införes vid en total flödes- hastighet av 0.657 1/s. införes sedan från den inre periferin radiellt utåt i förbränningsgasströmmen vid ett ställe. som är beläget 355.6 mm uppströms den punkt, där förbränningsgas- strömmen har natt sin maximala hastighet. Den häri utnyttjade råvaran är en Exxon-olja med en kolhalt av 88.6 vikt-X. en vä- tehalt av 7,82 vikt-2, en svavelhalt av 3.2 vikt-t, ett för- hållande väte till kol av 1.05, ett BMCI-korrelationsindex av 128, en densitet i enlighet med ASTM-D-287 av 1,09. en API extrakthalt i enlighet med_ASTM-D-2d7 av -l,l, en SSU-viskosi- tet (ASTM-D-88) vid 54°C av 292. en SSU-viskositet (ASTM-D-88) vid 99°C av 55 och en asfaltämneshalt av 4.3 vikt-t. Râvaran ínsprutas såsom sammanhängande strålar i en radiell riktning genom 3 ej spärrade öppningar. vilka vardera har en diameter av 2,54 mm. De resterande 40 t av den vätskeformiga râvaran införes radiellt inåt i form av sammanhängande strålar in i förbränningsgasströmmen från den yttre periferin därav genom 3 ej spärrade öppningar, vilka vardera har en storlek av 1,98 mm vid den punkt, där förbränningsgasströmmen har nått maximal hastighet, dvs. ungefär mittpunkten av övergångszonen. Reak- tionen genomföras vid en total procentuell förbränning av 35,2 11 461 551 % och reaktionen störtkyles med vatten vid en punkt 2.13 m nedströms det plan, där maximal hastighet för förbränningsgas- strömmen är uppnàdd. I detta fall är de öppningar, genom vilka råvaran insprutas i förbränníngsgasströmmen med lägre hastig- het. placerade perifert på ett sådant sätt, att råvaran in- sprutas med en vinkel av l5° relativt de öppningar, genom vil- ka râvaran insprutas i förbränningsgasströmmen från mittpunk- ten av övergângszonen. De analytiska och fysikaliska egenska- perna hos kolsvartprodukterna anges i tabeller I-III.
Tabell I Analytiska egenskaper Exempel nr. 1 2 Jodtal. mg 12/g kolsvart 107 l05 Färgstyrka, t 112 109 DBP-absorption. pellets. cm3/100 g 127 124 CDBP (24 M4) Cm3/100 g 104 102 Lämplígheten för kolsvartprodukterna enligt föreliggande upp- finning som lâghysteres-förstärkningsmedel för gummikomposi- tioner framgår klart av följande tabeller. vid bedömning av kolsvartprodukterna framställes gummiberedningarna lätt enligt konventionella metoder. Gummimaterialet och kolsvartprodukten blandas t.ex. ihop omsorgsfullt i en konventionell blandninga- maskin av den typ. som normalt utnyttjas för blandning av gum- mi eller plastmaterial, som t.ex. en Banbury-blandare ochlel- ler valskvarn i syfte att tillförsäkra tillfredsställande dis- pergering. Gummiberedningarna är sammansatta i enlighet med industriella standardberedningar för en naturlig gummikomposi- tion eller syntetisk. gummiinnehällande komposition. De er- hållna vulkanisaten härdas under den angivna tiden vid bestäm- ning av varje särskild fysikalisk egenskap. vid bedömning av kapaciteten för kolsvartprodukterna enligt föreliggande upp- finning begagnas följande formuleringar, vari kvantiteterna är angivna i viktdelar. 12 461 53-1 Tabell II Gummiberedníngar Ingredíens Formuleríng A Formuleríng B Recept naturligt Recept synte- gummí tiskt gummi ASTM-3192-79 ASTM-D-3191-79 Polymer (naturligt gummi) (SBR 1500 - 23.5 8 styren, 76,5 % butadíen) 100 109 Zínkoxíd 3 Svavel 2.5 1,75 Stearínsyra 1 Merkaptobensotíazyl- disulfíd 0.6 - N-t-butyl-Z-benso- tiazolsulfenamid - 1 Kolsvart 50 50 13 461 531 Tabell III v Fysikaliska egenskaper hos naturliga och syntetiska gummivulkanisat Kolsvartprov Ex. 1* t Ex. 2* Formulerinq A ínaturlíqt gummi ASTM-D-3192-79) 300 2 modul, 30 min.. MPa +l,24l +1.207 “ " " “ (psi) (+1ao) (+175) Draghâllfasthet, 30 min., MPa -0,124 -0.552 " “ " (Pßi) (-18) (-80) Studselesticitet, 40 min.. % _ -5.5 -4.2 F0tmüle!íng B QSBR 1500! ASTM-D-3191-792 300 % modul. 35 min., MPa +0,262 -0.690 " " " " (psí) (+38) (-100) 300 2 mødul, 50 min.. MP8 +0,862 -0,276 " I " " " (psi) (+12s) (-40) Dragnållfasthet, 50 min.. MPa -0,069- -1,552 " " " (Pßi) (-10) (-225) Extrusionskrympníng. 2 89 90 Studselasticitet. 60 min.._% -4.3 -3.8 * Uppgifterna är givna relativt IRB nr. 5.
Ett studium av uppgifterna i tabellerna I-III visar, att en reducering av vinkeln mellan de öppningar, genom vilka råvara insprutas i förbränningsgasströmmen i omrâdet med lägre has- tighet och i övergângszonen. ger upphov till en sänkning av 461 55] 14 färgstyrkan hos de framställda kolsvartprodukterna. Dessutom är det värt att notera, att värdena för studselasticitetsegen- skaperna också förbättrades både för den naturliga gummibered- ningen och den syntetiska gummíberedningen.
Exempel 3 Den i exempel 3 utnyttjade proceduren och apparaturen är iden- tisk med dem enligt exempel 2. I detta fall var syftet med körningen att påvisa effekten av att variera vinkeln mellan öppningarna. genom vilka råvara insprutas i förbränningsgas- strömmen med lägre hastighet och vid punkten för maximal has- tighet. vinkeln varierades genom vridning periferiskt av pla- ceringen av öppningarna, genom vilka råvaran insprutas i för- bränningsgasströmmen med lägre hastighet. I tabell IV nedan anges de data som noterades. när man varierade vinklarna från ett 60° läge, till ett 30° läge, till ett l5° läge och slutli- gen till ett 0° läge (överlappning). De angivna värdena visar en trend mot sjunkande värden för färgstyrka, när vinkeln mel- lan öppningarna i insprutningsplanen reduceras. varvid det lägsta färgstyrkevärdet inträffar vid det överlappande vinkel- läget (0°). Dessutom visar värdena en definitiv tendens mot reduoering av DBP-absorptionstalet hos "fluffig“ kolsvartpro- dukt. I det aktuella fallet har sålunda användningen av tekni- ken till uppgift att reglera strukturen hos kolsvartprodukter- na på ett annat sätt än användningen av kaliumtillsatser. som kan påverka andra egenskaper på ett ogynnsamt sätt. z' M 15 Tabell IV vinkel mellan öppningarna. genom vilka råvara insprutas, grader 60 Jodtal. mg Iz/g kolsvart 114 Färgstyrka. 2 113 DBP-absorptionstal. fluffiq.
Cm3/100 g 148 30 111 108 140 461 15 112 109 138 531 lll 107 132 Fastän uppfinningen har beskrivits med avseende på vissa spe- ciella utföringsfprmer, är den inte begränsad till dessa, och det skall stå klart, att variationer och modifikationer därav. vilka är uppenbara för fackmannen. kan göras utan att man av- viker från uppfínníngens andemeníng eller omfattning.

Claims (7)

1. 461 saa 1° Pa ßellflklïäV 1. Sätt vid framställning av ugnskimrök, varvid ett bränsle och ett oxidationsmedel bringas reagera i en första zon för att ge en ström av heta förbränningsgaser. som besitter till- räcklig energi för att omvandla en kimröksproducerande, väts- keformig kolväteråvara till kimrök. och varvid i en andra zon vâtskeformig kolväterâvara insprutas periferiskt i form av ett flertal sammanhängande strålar i strömmen av gasformiga för- bränningsprodukter vid en punkt, där förbränningsgasströmmen har nått maximal hastighet. i en riktning väsentligen vinkel- rät mot flödesriktningen för strömmen av förbränningsgaser och under tillräckligt tryck för att uppnå den grad av penetre- ring. som krävs för rätt skjuvning och blandning av râvaran, och varvid i en tredje zon râvaran sönderdelas och omvandlas till kimrök innan den kimröksbildande reaktionen avslutas ge- nom störtkylning. och därefter kylning. avskiljning och utvin- ning av den resulterande kimröken, k ä n n e t e c k n a t av att en del av den vätskeformiga kolväterâvaran införes i form av ett flertal sammanhängande strålar i huvudsak radíellt in i förbränningsgasströmmen från dennas periferi före den punkt, där strömmen av förbränningsgaser når maximal hastig- het, att resten av råvaran införes i form av ett flertal sam- manhängande strålar i huvudsak radiellt in i förbränningsgas- strömmen från dennas períferi vid ungefär mittpunkten för övergângszonen, där förbränningsgasströmmen har nått maximal hastighet. och att vinkeln mellan öppningar belägna i olika plan, varigenom varje del av råvaran införas. justeras till en vinkel av mindre än 60' för att därigenom producera en kimrök. som har en lägre än normal färgstyrka och som kan förläna gum- mikompositioner förbättrade hysteresegenskaper.
2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att vin- keln mellan öppningarna, varigenom delarna av råvara in- sprutas, varierar från 0° till ca 30°C.
3. Sätt enligt krav l. k ä n n e t e c k n a t av att vin- ~ w<-;.-«q~,_~_«,.-\ va, ~ 1, 461 551 keln mellan öppningarna, varigenom delarna av råvara inspru- tas, är 0°.
4. Sätt enligt krav 1. k ä n n e t e c k n a t av att mäng- den av vätskeformig råvara som införes i förbränningsgasström- men före den punkt. vid vilken förbränningsgasströmmen når ma- ximal hastighet. varierar från ca 20 till ca 80 2 av den tota- la mängden av råvara som insprutas. med resten av den vätske- formiga râvaran insprutad vid ungefär mittpunkten för över- gângszonen.
5. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att den mängd av vätskeformig råvara, som införes i förbränningsgas- strömmen före den punkt, vid vilken förbränningsgasströmmen när maximal hastighet, varierar från ca 40 till ca 60 % av den totala mängd råvara som insprutas. med resten av den vätske- formiga rävaran insprutad vid ungefär mittpunkten för över- gângszonen.
6. Sätt enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att den vätskeformiga kolväteråvaran, som insprutas i strömmen av för- bränningsgaser före den punkt. vid vilken strömmen av förbrän- ningsgaser har nått maximal hastighet, insprutas i en i huvud- sak vinkelrät riktning utåt från den inre periferin på för- bränningsgasströmmen.
7. Sätt enligt krav l. k ä n n e t e c k n a t av att den vätskeformiga kolväterâvaran. som insprutas i förbränningsgas- strömmen vid den punkt; där maximal hastighet uppnås, inspru- tas i en i huvudsak vinkelrät riktning inåt från den yttre pe- riferin på förbränninqsgasströmmen. a. sätt enligt krav l. k ä n n e t e c k n a t av att den vätskeformiga kolväterâvaran. som insprutas i strömmen av för- brânningsgaser före den punkt, vid vilken strömmen av förbrän- ningsgaser har nått maximal hastighet, insprutas i en i huvud- sak vinkelrät riktning utåt från den inre periferin på för- bränningsgasströmmen, och att den vätskeformiga kolväterâva- 461 53.1 1” ran, som insprutas i förbrânningsgasströmmen vid den punkt. där maximal hastighet uppnås. insprutas i en i huvudsak vin- kelzät riktning inåt från den yttre periferin på förbrännings- gasströmmen. 9. Sätt enligt krav 8. k ä n n e t e c k n a t av att vin- keln mellan de öppningar. varigenom delarna av råvaran inspru- tas. varierar från 0° till ca 30°.
SE8406569A 1983-12-23 1984-12-21 Saett vid framstaellning av ugnskimroek SE461531B (sv)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US56470783A 1983-12-23 1983-12-23
US06/626,703 US4645657A (en) 1983-12-23 1984-07-02 Production of carbon black

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE8406569D0 SE8406569D0 (sv) 1984-12-21
SE8406569L SE8406569L (sv) 1985-06-24
SE461531B true SE461531B (sv) 1990-02-26

Family

ID=27073633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8406569A SE461531B (sv) 1983-12-23 1984-12-21 Saett vid framstaellning av ugnskimroek

Country Status (27)

Country Link
US (1) US4645657A (sv)
KR (1) KR930002759B1 (sv)
AR (1) AR247579A1 (sv)
AU (1) AU566453B2 (sv)
BE (1) BE901376A (sv)
BR (1) BR8406671A (sv)
CA (1) CA1229969A (sv)
CS (1) CS252477B2 (sv)
DD (1) DD228291A5 (sv)
DE (1) DE3443978A1 (sv)
DK (1) DK614784A (sv)
ES (1) ES538529A0 (sv)
FR (1) FR2557126B1 (sv)
GB (1) GB2151605B (sv)
HU (1) HUT36492A (sv)
IL (1) IL73895A (sv)
IT (1) IT1177496B (sv)
LU (1) LU85694A1 (sv)
MX (1) MX162623A (sv)
NL (1) NL190335C (sv)
NZ (1) NZ210437A (sv)
PH (1) PH21077A (sv)
PL (1) PL145193B1 (sv)
PT (1) PT79727A (sv)
RO (1) RO89529A (sv)
SE (1) SE461531B (sv)
YU (1) YU218284A (sv)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4988493A (en) * 1987-11-04 1991-01-29 Witco Corporation Process for producing improved carbon blacks
JP2889326B2 (ja) * 1989-09-14 1999-05-10 昭和キャボット株式会社 カーボンブラック及びゴム組成物
US5877250A (en) * 1996-01-31 1999-03-02 Cabot Corporation Carbon blacks and compositions incorporating the carbon blacks

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US28974A (en) * 1860-07-03 Celestino domtngxjez
US2599981A (en) * 1949-12-22 1952-06-10 Columbian Carbon Carbon black
US2659663A (en) * 1950-11-14 1953-11-17 Columbian Carbon Process for producing carbon black
US2659662A (en) * 1950-11-14 1953-11-17 Columbian Carbon Process for producing carbon black
US2768067A (en) * 1952-04-19 1956-10-23 Columbian Carbon Manufacture of carbon black
US3046096A (en) * 1958-12-02 1962-07-24 Columbian Carbon Carbon black manufacture
US3079236A (en) * 1960-08-12 1963-02-26 Columbian Carbon Manufacture of carbon black
US3490869A (en) * 1966-11-17 1970-01-20 Columbian Carbon Vortex reactor for carbon black manufacture
USRE28974E (en) 1967-01-03 1976-09-21 Cabot Corporation Process for making carbon black
GB1387730A (en) * 1972-07-28 1975-03-19 Continental Carbon Co Process and apparatus for the production of carbon black
GB1466341A (en) * 1973-02-16 1977-03-09 Cabot Corp Carbon black pigments and rubber conposition
US3922335A (en) * 1974-02-25 1975-11-25 Cabot Corp Process for producing carbon black
US3952087A (en) * 1974-09-13 1976-04-20 Cabot Corporation Production of high structure carbon blacks
US4165364A (en) * 1976-08-04 1979-08-21 Sid Richardson Carbon & Gasoline Co. Carbon black reactor with axial flow burner
US4289743A (en) * 1977-07-01 1981-09-15 Sid Richardson Carbon & Gasoline Co. Double venturi carbon black reactor system
US4391789A (en) * 1982-04-15 1983-07-05 Columbian Chemicals Company Carbon black process
CA1259164A (en) * 1982-08-30 1989-09-12 E. Webb Henderson Carbon blacks and method and apparatus for their production
US4540560A (en) * 1982-08-30 1985-09-10 Phillips Petroleum Company Carbon blacks
CA1258157A (en) * 1983-09-20 1989-08-08 Mark L. Gravley Carbon blacks and method and apparatus for their production

Also Published As

Publication number Publication date
FR2557126A1 (fr) 1985-06-28
PL251137A1 (en) 1985-10-08
ES8507170A1 (es) 1985-09-01
KR850004249A (ko) 1985-07-11
SE8406569D0 (sv) 1984-12-21
NL190335C (nl) 1994-01-17
DK614784D0 (da) 1984-12-20
YU218284A (en) 1987-02-28
NZ210437A (en) 1987-06-30
GB2151605B (en) 1988-02-24
IT1177496B (it) 1987-08-26
US4645657A (en) 1987-02-24
RO89529A (ro) 1986-06-30
PL145193B1 (en) 1988-08-31
ES538529A0 (es) 1985-09-01
GB2151605A (en) 1985-07-24
NL8403906A (nl) 1985-07-16
DE3443978A1 (de) 1985-07-04
CA1229969A (en) 1987-12-08
AR247579A1 (es) 1995-01-31
HUT36492A (en) 1985-09-30
IL73895A (en) 1988-03-31
DE3443978C2 (sv) 1991-04-25
PH21077A (en) 1987-07-10
SE8406569L (sv) 1985-06-24
NL190335B (nl) 1993-08-16
CS1020684A2 (en) 1987-01-15
LU85694A1 (fr) 1985-07-24
KR930002759B1 (ko) 1993-04-10
AU3709384A (en) 1985-07-04
GB8431485D0 (en) 1985-01-23
CS252477B2 (en) 1987-09-17
IT8424171A0 (it) 1984-12-21
DK614784A (da) 1985-06-24
PT79727A (en) 1985-01-01
FR2557126B1 (fr) 1986-09-19
DD228291A5 (de) 1985-10-09
AU566453B2 (en) 1987-10-22
BE901376A (fr) 1985-06-21
MX162623A (es) 1991-06-06
BR8406671A (pt) 1985-10-22
IL73895A0 (en) 1985-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4879104A (en) Process for producing carbon black
CA1165537A (en) Production of carbon black
KR960010308B1 (ko) 카본 블랙의 제조 방법
CS199269B2 (en) Process for manufacturing furnace black with high structural parametrs
US20080031786A1 (en) Process and Apparatus For Producing Carbon Black
SE461531B (sv) Saett vid framstaellning av ugnskimroek
SE461530B (sv) Foerfarande foer tillverkning av ugnskolsvart
SE463157B (sv) Kolsvartprodukt av ugnstyp
JPH0126620B2 (sv)
JPS6350380B2 (sv)
KR800001355B1 (ko) 카본 블랙의 제조방법
EP1593714A1 (en) Process and apparatus for producing carbon blacks
DD156601B3 (de) Verfahren zur herstellung von ofenruss

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 8406569-7

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8406569-7

Format of ref document f/p: F