UA77162C2 - Method for producing carbon black or carbon-containing compound; a device for the realization of the method; carbon black produced by using the method - Google Patents

Method for producing carbon black or carbon-containing compound; a device for the realization of the method; carbon black produced by using the method Download PDF

Info

Publication number
UA77162C2
UA77162C2 UA2003043562A UA2003043562A UA77162C2 UA 77162 C2 UA77162 C2 UA 77162C2 UA 2003043562 A UA2003043562 A UA 2003043562A UA 2003043562 A UA2003043562 A UA 2003043562A UA 77162 C2 UA77162 C2 UA 77162C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
carbon
plasma gas
plasma
gas
venturi tube
Prior art date
Application number
UA2003043562A
Other languages
English (en)
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 filed Critical
Publication of UA77162C2 publication Critical patent/UA77162C2/uk

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/02—Apparatus characterised by being constructed of material selected for its chemically-resistant properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J19/087—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy
    • B01J19/088—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy giving rise to electric discharges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/26—Nozzle-type reactors, i.e. the distribution of the initial reactants within the reactor is effected by their introduction or injection through nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/22—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of gaseous or liquid organic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/22—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of gaseous or liquid organic compounds
    • C01B3/24—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of gaseous or liquid organic compounds of hydrocarbons
    • C01B3/26—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of gaseous or liquid organic compounds of hydrocarbons using catalysts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT 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
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/44—Carbon
    • C09C1/48—Carbon black
    • C09C1/485—Preparation involving the use of a plasma or of an electric arc
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/02—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties
    • B01J2219/0204—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties comprising coatings on the surfaces in direct contact with the reactive components
    • B01J2219/0227—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties comprising coatings on the surfaces in direct contact with the reactive components of graphite
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/02—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties
    • B01J2219/0204—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties comprising coatings on the surfaces in direct contact with the reactive components
    • B01J2219/0236—Metal based
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J2219/0803—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy
    • B01J2219/0805—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy giving rise to electric discharges
    • B01J2219/0807—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy giving rise to electric discharges involving electrodes
    • B01J2219/0809—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy giving rise to electric discharges involving electrodes employing two or more electrodes
    • B01J2219/0811—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy giving rise to electric discharges involving electrodes employing two or more electrodes employing three electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J2219/0803—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy
    • B01J2219/0805—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy giving rise to electric discharges
    • B01J2219/0807—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy giving rise to electric discharges involving electrodes
    • B01J2219/0837—Details relating to the material of the electrodes
    • B01J2219/0839—Carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J2219/0869—Feeding or evacuating the reactor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J2219/0873—Materials to be treated
    • B01J2219/0881—Two or more materials
    • B01J2219/0883—Gas-gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J2219/0873—Materials to be treated
    • B01J2219/0881—Two or more materials
    • B01J2219/0884—Gas-liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J2219/0873—Materials to be treated
    • B01J2219/0881—Two or more materials
    • B01J2219/0886—Gas-solid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J2219/0873—Materials to be treated
    • B01J2219/0892—Materials to be treated involving catalytically active material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J2219/0894—Processes carried out in the presence of a plasma
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J2219/0894—Processes carried out in the presence of a plasma
    • B01J2219/0898—Hot plasma
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0266—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a decomposition step
    • C01B2203/0277—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a decomposition step containing a catalytic decomposition step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0861—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by plasma
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1041—Composition of the catalyst
    • C01B2203/1047—Group VIII metal catalysts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1041—Composition of the catalyst
    • C01B2203/1047—Group VIII metal catalysts
    • C01B2203/1052—Nickel or cobalt catalysts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1205—Composition of the feed
    • C01B2203/1211—Organic compounds or organic mixtures used in the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1235—Hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/16—Controlling the process
    • C01B2203/1695—Adjusting the feed of the combustion
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/19—Oil-absorption capacity, e.g. DBP values

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Description

Опис винаходу
Даний винахід відноситься до способу та пристрою для перетворення вуглецевмісної сировини у технічний 2 вуглець (вуглецеву сажу) або інші вуглецевмісні матеріали, зокрема, що мають задану наноструктуру.
У теперішній час більше 9995 технічного вуглецю одержують за допомогою процесів неповного спалювання; найбільш поширеним с "пічний процес", розроблений шістдесят років тому. Іншими процесами є "канальний", "термічний" та "ламповий" процеси. Для всіх цих промислових процесів характерно спалювання приблизно 40-6095 сировини або вихідного матеріалу для генерування тепла, необхідного для крекінгу (розкладу) іншої 70 частини сировини. Хоча у теперішній час промисловість пропонує більш ніж 100 різних сортів технологічного вуглецю, причому кожний сорт має різні технічні властивості та характеристики і призначений для певних сфер застосування, виробництво нових матеріалів обмежується хімією процесу (хімічним складом, одержуваною енергією).
В усьому світі щорічно виробляють близько бмлн.м.т. (метричних тонн, 1м.т.-1000Окг) технічного вуглецю. Як 12 сировина для одержання низькоякісного матеріалу (виробництво шин) використовується нафтовий відстій, піддане піролізу рідке паливо (РЕО) та дистиляти кам'яновугільної смоли. Об'єм викидів забруднюючих речовин, що утворюються при переробці 12млн.м.т. нафти, які використовуються для виробництва технічного вуглецю, становить 22млн.м.т. СО» і мільйони тонн ЗОу та МОу. При виробництві високоякісного технічного вуглецю (40000м.т.), який застосовується, головним чином, при виробництві акумуляторів, виконується саморозклад 20 ацетилену.
Альтернативна технологія, основана на використанні як головного джерела енергії електричної плазми, була розроблена в промислових масштабах на основі плазмового генератора постійного струму з графітовим електродом. (У заявках РСТ/МО92/00196 та РСТ/МО96/00167| описані такі плазмові реактори. Відповідно до цих документів, водень є первинним продуктом і вуглецевий матеріал - вторинним продуктом. Відсутні свідчення с 29 того, що цеп спосіб дозволяє одержувати технічний вуглець, що представляє промисловий інтерес. Го)
А |в заявці РСТ/ЕРОА/00321| описаний плазмовий реактор з трьома електродами, який утворює складну дугу шляхом підведення до електродів змінного струму. Сировину завантажують у реактор, пропускаючи її через зону дуги. Відповідно до цього технічного рішення, зона реакції, в якій відбувається перетворення сировини у сполуки вуглецю, які мають задану наноструктуру, а саме - у технічний вуглець, розташовується безпосередньо с 30 під зоною дуги і поруч із нею. Сировина, щонайменше, частково циркулює через зону дуги. Технічний вуглець, «о який одержують цим способом, являє собою суміш вуглецевмісних матеріалів, що утворюються при різних видах термообробки. Цей процес дозволяє одержувати різні види технічного вуглецю. --
Таким чином, ціль, що лежить в основі даного винаходу, полягає в створенні способу та пристрою для ї- одержання технічного вуглецю з чітко заданими властивостями, що допускають наскрізний контроль умов та 3о параметрів технологічного процесу з метою досягнення високої ефективності перетворення сировини і в відтворюваної якості продукції.
Відповідно до винаходу, ця ціль досягається за допомогою способу та пристрою, описаних у формулі винаходу. Крім того, ще одним об'єктом винаходу є новий технічний вуглець (вуглецева сажа). Переважні « варіанти реалізації винаходу описані у залежних пунктах формули винаходу. Ознаки винаходу, комбінації та З 50 субкомбінації яких являють собою додаткові варіанти його реалізації, описані нижче і на конкретних прикладах, с а також на кресленнях. з» Винахід робить можливим контроль умов технологічного процесу при виробництві технічного вуглецю з чітко заданими властивостями, і не допускає циркуляції сировини та будь-яких інших продуктів у зоні дуги, дозволяючи одержувати таким способом матеріали з технічного вуглецю з чітко заданими і стійко відтворюваними властивостями. Зокрема, застосування трубки Вентурі дозволяє краще контролювати і температуру реакції й одержувати більш ефективну суміш в "області низьких температур" зони реакції, де -і утворюється технічний вуглець.
Важливою перевагою винаходу є можливість використання практично будь-якої вуглецевмісної сировини. Як - сировина, зокрема, можуть використовуватися матеріали з низькою ентальпією (теплотворністю) горіння,
Ге»! 20 наприклад, нижче 80 ВМС (від англ. ОБ Вигеаи ої Міпез СоітеїІайоп Іпаех), включаючи повторно використовувані нафтопродукти піролізу шин. із Переважний спосіб містить у собі наступні стадії: створення плазми шляхом спрямовування плазмового газу (тобто газу, в якому генерується плазма) через електричну дугу, пропускання або спрямовування плазмового газу Через зону трубки Вентурі, діаметр якої звужується до горловини у напрямку потоку плазмового газу, пропускання або спрямовування плазмового газу в зону реакції, що має більший діаметр, ніж горловина зони
ГФ) трубки Вентурі, вдування сировини у плазмовий газ в зоні реакції за зоною трубки Вентурі за ходом потоку (після проходження ним горловини зони трубки Вентурі), відведення продуктів реакції з зони реакції і о витягування технічного вуглецю. Можна також вдувати сировину в горловину трубки Вентурі і/або трохи вище трубки Вентурі. 60 Технічний вуглець, відділений від інших продуктів реакції, має задану (визначену) наноструктуру.
Морфологія і текстура наноструктури залежить від умов технологічного процесу.
Вдування плазми в простір реактора необов'язково робиться через плазмову дугу. У переважному варіанті реалізації електрична дуга є складеною або складною дугою, утвореною, щонайменше, трьома електродами.
Переважно, електроди являють собою електроди на основі графіту, а дугу одержують шляхом підключення до бо електродів досить потужного джерела змінного струму. Частота струму може дорівнювати частоті електросистеми з використанням звичайного джерела живлення (50-60ГцЦ), або ж її можна підвищити шляхом переключення на більш високочастотне джерело. Підвищення частоти дозволяє поліпшити стабільність дуги, особливо при використанні як плазмового газу водню. У цьому випадку частота струму переважно становить від 5ООГЦ до 1ОкКГц.
Трубку Вентурі переважно виготовляють із графітовмісного матеріалу і надають їй форму конуса. Нижню сторону трубки Вентурі переважно виконують у формі кромки, за якою знаходиться зона, що різко розширюється.
Кромка між горловиною і зоною, що різко розширюється, спричиняє різке розширення об'єму плазмового газу. Це є переважним засобом, що дозволяє не допустити зворотного потоку вуглецевмісного матеріалу в область, що /о знаходиться вище виходу з зони трубки Вентурі за ходом потоку, особливо в область утворення плазми, тобто в дугу або дуги. Зона розширення створює також зону високої турбулентності в потоці, що використовується для підвищення ефективності перемішування потоку плазми та сировини й одержання однорідної суміші, а також поліпшення контролю температури реакції.
Сировина може містити або складатися з метану, ацетилену, етилену, пропілену, бутанів, включаючи бутадієн, легкі та важкі нафтопродукти, підданого піролізу рідкого палива (ругоїузіз їШеї! оїїЇ, РЕО), а також будь-якого іншого матеріалу, що містить вуглець. Переважно, у реактор завантажують матеріали, які практично або цілком не містять кисню, і не подають сам кисень. Можливо використання сировини, що містить у молекулі обмежену кількість кисню, наприклад при атомному відношенні кисню до вуглецю до 1/6. До сировини можуть бути також додані металеві каталізатори, переважно Мі, Со, Ге.
Переважно, плазмовий газ вдувають в осьовому напрямку вище електродів, щоб пропустити його безпосередньо через дугу. Плазмовий газ сам може переважно містити або складатися з водню, азоту, монооксиду вуглецю, аргону, гелію або будь-якого іншого придатного газу, а також з будь-якої суміші попередніх матеріалів, наприклад, суміші до 50 об'ємних 95 СО та водню. Відхідний газ містить додатково до компонентів плазмового газу по суті винятково водень, метан, ацетилен та етилен і, таким чином, відносно не с ов залежить від вуглеводневої сировини. При використанні сполук кисню у відхідному газі міститься деяка кількість СО і дуже незначна кількість СО». (8)
Переважно частину відхідного газу рециркулюють і використовують як плазмовий газ. Це є особливо зручним в тому випадку, коли відхідний газ, який рециркулюють, складається по суті винятково із водню з незначною домішкою вуглеводнів. с зо Температура в зоні реакції контролюється переважно в межах від 9002С до 30009 шляхом регулювання витрати плазмового газу, електроенергії і витрати сировини. о
Сировину вдувають через, щонайменше, через один інжектор, переважно Через два-п'ять інжекторів. Ці «-- інжектори можуть бути розміщені через однакові проміжки по окружності (периферії) зони реакції. Вдування сировини може здійснюватися радіально у напрямку до центру потоку плазмового газу, або зі значним в
Зз5 тангенціальним і/або осьовим компонентом у зовнішню зону потоку плазмового газу або зони реакції з метою р. створення вихрового потоку. Інтенсивність (швидкість) вдування регулюють аж до одержання потрібної температури реакції, що залежить від витрати гарячого плазмового газу і характеру або природи сировини.
Переважна витрата енергії плазмового газу становить від 1 до 10кВт-ч з розрахунку на кг вуглецю в сировині.
Продукти реакції мають особливо високу якість у тому випадку, коли процес здійснюється без застосування «
КИСНЮ. шщ с В одному варіанті реалізації способу, що є предметом винаходу, як корисні продукти одержують технічний й вуглець і водень. Спосіб, що є предметом винаходу, допускає виробництво різноманітних продуктів. "» Спосіб, що є предметом винаходу, переважно реалізується в реакторі, призначеному для перетворення в плазмі вуглецевмісної сировини у сполуки вуглецю, які мають задану наноструктуру, який містить камеру з: (а) головною ділянкою, яка містить, щонайменше, два електроди і джерело плазмового газу, для утворення -і електричної дуги між електродами при подачі досить великої електричної потужності, створюючи в такий спосіб зону дуги;
Ше (Б) ділянкою з трубкою Вентурі і - (с) реакційною камерою, що включає в себе, щонайменше один інжектор сировини, в якій трубка Вентурі розташована між зоною дуги й інжектором сировини і звужується у напрямку реакційної б камери. з Реактор переважно має циліндричну форму. Сама камера, або, щонайменше, її внутрішня поверхня, може бути переважно виконана з графітовмісного матеріалу.
При виробництві наноструктурного вуглецевого матеріалу способом, що є предметом даного винаходу,
Можна виявити, що структура і якість продуктів реакції цілююм залежать від параметрів процесу, головним чином, від температури реакції і часу перебування, однак, як це ні неймовірно, цілююм не залежать від іФ) сировини. Це є причиною, з якої навіть метан або нафтові відходи можна використовувати для одержання ко високоякісних вуглецевих матеріалів із заданою наноструктурою.
Винахід пропонує також новий технічний вуглець (вуглецеву сажу). Цей технічний вуглець характеризується бо наявністю негативної різниці (яку звичайно називають "пористістю") між питомою площею поверхні, що визначена по адсорбції азоту ЛІПП (Мо) або ВЕТ, і питомою площею поверхні, що визначена по адсорбції броміду цетилтриметиламонію ЛПП (СТАВ), а також власною щільністю менше 1,9, переважно менше 1,8 і особливо від 1,5 до 1,9г/см3. Таким чином, лПП (Мо)хпПпПП (СТАВ) 65 зокрема: -20м2/гППП (М2)-ППП (СТАВ)хОМ г.
У переважного технічного вуглецю питома площа поверхні по адсорбції азоту становить від 5 до 100м?/г при абсорбції дибутилфталату (ОВР) від ЗО до ЗООмл/100г.
Перевага нового виду технічного вуглецю полягає в його низькій щільності. При використанні його, наприклад, для виробництва шин це призведе до зменшення маси технічного вуглецю, що вимагається, і до зниження загальної маси кінцевого гумового продукту. Іншою сферою застосування нового виду технічного вуглецю є електроди сухих батарей.
Різні властивості заявленого та проілюстрованого тут технічного вуглецю вимірюються за допомогою процедур, зазначених у наступних стандартах: лпп (мо): АЗТМ 0303 7-93
ЛИП (СТАВ): АТМ 03765-92
Абсорбція ОВР: АТМ 02414-93
Абсорбція ОВР на пресованих зразках АЗТМ 03493 (СОРВ):
Власна щільність по ксилолу: СІМ 12797(2,5г технічного вуглецю при тиску 15торр)
Йодне число : АТМ О 1510
Вміст сірки: АТМ О 1619
Вміст золи: АЗТМ 01506 рРН:АЗТМ 01512
Знебарвлення толуолу: АТМ 01618
Інші переважні ознаки та варіанти реалізації даного винаходу описані нижче з посиланням на креслення, на яких: на Фіг.1 та 2 показаний переважний варіант реалізації реактора, що с предметом винаходу; на Фіг.1 схематично показана вся структура реактора, призначеного для реалізації заявленого способу; Га на Фіг.2 показане детальне зображення верхньої частини реактора з Фіг.1.
На Фіг.1 показаний реактор 1, що включає в себе камеру 2 реактора циліндричної форми, внутрішні стінки і9) якої виконані з графіту. Головна секція З реактора утворює верхній кінець. Три електроди 8, встановлені в головній секції 3, з'єднані з джерелом 4 живлення, здатним подавати трифазний змінний струм. Частота струму може відповідати частоті мережі (від 50 до бОГц) або будь-якій іншій більш високій частоті. Нижній кінець с камери 2 реактора з'єднаний із витягувальним засобом 5, через який із реактора робиться відбір продуктів реакції, їх направляють у стандартний засіб 6 сепарації, наприклад, циклони і/або фільтри, в якому технічний о вуглець відокремлюють від водню та інших продуктів реакції. «ч-
Більш детальне зображення верхньої частини реакційної камери 2 показано на Фіг.2. Плазмовий газ, переважно водень, азот, монооксид вуглецю, аргон або їх суміш, подають у реакційну камеру 2 у центрі головної -
З5 секції З через вхідний отвір 7. Витрати плазмового газу регулюють у залежності від природи плазмового газу й електричної потужності в межах від 0,001нмЗ/година до 0,ЗнмУ/година з розрахунку на кВт електричної потужності. У головній секції З установлені три графітових електроди 8 (на Фіг.2 показані два), з'єднані з джерелом 4 живлення. Робочі кінці цих електродів розташовуються досить близько між собою для запалювання « складеної (складної) дуги в присутності плазмового газу при підключенні до електродів досить потужного джерела живлення. У результаті цього в зоні 9 дуги утворюється плазма. Температура цієї плазми визначається - с потоком плазмового газу та електроенергією, що надходить на електроди 8. Оптичний контроль зони дуги може "з здійснюватися через отвір 15. Це дозволяє автоматично контролювати (управляти) температуру і/або кількість , плазмового газу, що надходить у зону реакції.
Нижче зони 9 дуги усередині реактора 1 розташовується елемент 11 у формі трубки Вентурі, виконаний з графіту. Швидкість потоку плазмового газу зростає при проходженні вузького проходу або горловини 20 -і елемента 11 у формі трубки Вентурі. - Потім плазма надходить у зону 10 реакції, різко розширюючись після проходження елемента 11 у формі трубки Вентурі, оскільки нижній кінець трубки Вентурі виконаний у формі гострої кромки, а не ділянки, що - поступово розширюється. У зону 10 реакції через інжектор 13 розташований в стінці 12 камери 2 реактора б 50 безпосередньо нижче елемента 11 у формі трубки Вентурі, вдувають сировину. Вдування сировини після трубки
Вентурі сприяє перемішуванню плазмового газу і сировини. що) Переважно, сировину вдувають через 2-5 інжекторів 13 безпосередньо або радіально у напрямку до центру зони 10 реакції. В іншому варіанті, сировина може вдуватися більше по дотичній, поступаючи в такий спосіб у зону 10 реакції в стороні від її центру або під визначеним кутом за напрямком потоку або проти нього.
Енергія, необхідна для керування, залежить від процесу реакції, витрати і природи сировини, а керування здійснюється за допомогою температури плазмового газу і/або потоку плазмового газу, а також енергії, яку
ІФ) подають на електроди 8 від джерела 4 живлення. іме) Тиск переважно злегка перевищує атмосферний тиск, щоб не допустити усмоктування кисню. Вихід придатного вуглецю може досягати 10095 при досить високому рівні енергії (потік плазми плюс електроенергія), 60 що підводиться. Здрібнювання структури технічного вуглецю можна домогтися за рахунок вдування невеликих кількостей лужних солей. Звичайно можливим є також використання зони охолодження, в яку можуть вводитися, наприклад, метан або інші придатні охолодні матеріали.
На додаток до перетворення вуглецевмісних матеріалів у вуглець із заданою наноструктурою, корисним продуктом реакції є також водень високої якості в тих випадках, коли процес здійснюється без вдування кисню. 65 Тому цей водень можна відокремити. Особливо привабливими видами сировини при виробництві сполук вуглецю, особливо технічного вуглецю, коли передбачене також одержання водню, є метай або природний газ.
Іншими прикладами корисної сировини є етан, етилен, пропан, пропілен бутани та бутилени.
У наведених нижче прикладах проілюстровані додаткові переважні ознаки, сполучення ознак і варіанти реалізації даного винаходу.
Приклади реалізуються в реакторі, структура якого по суті відповідає показаній на Фіг.1 та 2. Для одержання плазми використовували джерело трифазного електричного струму частотою до 666бГЦ при максимальній потужності 263КВА і силі струму до 400А, що подає електроживлення на три графітових електроди, робочі кінці яких розташовані у вершинах рівнобедреного трикутника.
Приклад 1: 70 В описаному реакторі генерування плазми виконували в потоці азоту з витратою Унм З/година. Плазма застосовувалася при силі струму 200А. Як вуглеводневу сировину застосовували піддане піролізу рідке паливо при витраті 2кг/година. Піддане піролізу рідке паливо (РЕО) подавали в реактор разом із використовуваним як газ-носій аргоном під тиском О,5бар з резервуара, тиск у якому становить від 0,75 до 1 бара. Інжектор був заглиблений на 2см у графітову стінку реактора.
Технічний вуглець, що утворився, відокремлювали на первинному та вторинному фільтрах.
Приклад 2:
У цьому прикладі як сировину використовували етилен при витраті 0,5бнм З/година. Як плазму і у цьому випадку використовували плазму з газоподібного азоту з витратою УнмУ/година при силі струму 200А. Вдування сировини здійснювалося циклами по 5хв.; на фільтрі було одержано 290 технічного вуглецю. Приклад 3:
У цьому прикладі умови були подібні з попереднім прикладом при безперервному вдуванні етилену при витраті О,5внмУ/година протягом ЗОхв.
Приклад 4:
Ї в цьому прикладі умови виконання процесу відповідають умовам у попередніх прикладах. У цьому експерименті етилен при витраті 0,5бнмЗ/година вдували протягом шістнадцятьох хвилин. Як плазмовий газ с використовували азот при витраті УнмУ/година. о
Приклад 5:
Ї в цьому прикладі умови виконання процесу відповідають умовам у попередніх прикладах. У цьому експерименті метан при витраті О,бнмЗ/година вдували протягом дев'яноста хвилин. Як плазмовий газ сч зо Використовували азот при витраті 12нмУ/година і силі струму 250А.
Технічний вуглець, одержаний у ході досліджень відповідно до прикладів 1-5, піддали випробуванням со стосовно звичайних властивостей. Одержані результати показані в таблиці 1. В усіх прикладах вихід вуглецю був - п високим; він завжди міг досягати 100905, наприклад, за рахунок регулювання витрати енергії і потоку сировини. ча з щі 77722200 приклад «приклад Приклад з|Прикляд Приклад 5 вм 00019056 |в ставом 11 ч 0 вм ра 2 с хз :
Зелатю 00000001 00600ола ов з Викдеулецю 00100000во0500550во в. Знебаралювання лю, 00111070 85001871 - ва 7 1ося оо) бом - Технічний вуглець, заявлений у даному винаході та одержаний шляхом реалізації заявленого способу з б 50 використанням заявленого пристрою, був випробуваний у стандартних складах гуми АЗТМ 3191, і крім того, у типовій сфері застосування в електродах акумуляторів. У таблицях 2-6 показані дані, одержані в ході цих
ІК) випробувань.
Марки технічного вуглецю ІБВМо7, М-234 та Епвасо 250 є стандартними видами технічного вуглецю. Їх характеристики представлені також для того, щоб виконати зіставлення з видами технічного вуглецю, що є предметом даного винаходу. Вони представлені як Приклади від А до 0, де Прикладом О є той самий технічний
Ге! вуглець, як поданий у прикладі 1 таблиці 1. Технічний вуглець із Прикладів від А до С одержаний при невеликих змінах здійснення процесу. іме) во 5
Технічний вуглець ІКВ Мо7 |М-234 |Епзасо 250 Приклад А Приклад В Приклад С Приклад Ю пппіханмає рве вв 16606118 моз 0000000 вав вва) юммовво | отя | ю1 ю
Модуль тукестоют ма 01050 03001908706я0вя т кіленях 00111100 т 10166011 сч
Питомий олектичний опір, Ом см (000. лоз ло лоз 025 аю 06 пою о сч з
Ф
Сила струму три коротому ями Ах 11111910 -
М пи - " Акумуляторна батарея типу К20 має наступний хімічний склад: - МпО» - 50,7396 - МНАСІ - 1, 9295 - Технічний вуглець - 10,7996 « - п - 0,6495 . 92795 с - Насі» - 0,0396

Claims (10)

  1. ;» Формула винаходу -І
    - 1. Спосіб одержання технічного вуглецю або вуглецевмісних сполук, які мають задану наноструктуру, який відрізняється тим, що містить такі стадії: - - генерують плазму з плазмового газу за допомогою електроенергії; - спрямовують плазмовий газ через трубку Вентурі, діаметр якої звужується у напрямку потоку плазмового б газу; з - спрямовують плазмовий газ в зону реакції, що має більший діаметр, ніж горловина трубки Вентурі, що спричиняє різке розширення об'єму плазмового газу, при цьому в зоні реакції при переважних умовах потоку, створюваних аеродинамічними та електромагнітними силами, не відбувається значної рециркуляції сировини або продуктів у зону генерування плазми; - вдувають сировину у плазмовий газ в зоні реакції; іФ) - вилучають продукти реакції з зони реакції; ко - відділяють технічний вуглець або вуглецевмісні сполуки від інших продуктів реакції.
  2. 2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що плазму генерують шляхом спрямування плазмового газу через бо електричну дугу, переважно складену дугу, яку утворюють щонайменше три електроди.
  3. 3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що характеризується одною або декількома з наступних ознак: а) плазму генерують за допомогою електродів, що містять графіт; Б) дугу утворюють шляхом з'єднання джерела змінного струму з електродами; с) частота струму становить від 50 Гц до 10 кГц; 65 а) трубка Вентурі містить графіт на своїй внутрішній поверхні; е) трубка Вентурі виконана суцільною на східчастому конусі;
    У) використовують трубку Вентурі, нижній за ходом потоку кінець якої різко розширений за горловиною трубки Вентурі; 9) сировину вибирають з однієї або декількох речовин, до яких належать метан, етан, етилен, ацетилен, пропан, пропілен, мазут, нафтові відходи, піддане піролізу рідке паливо, причому сировину подають разом із газом-носієм або без нього і з використанням попереднього нагрівання або без нього; Р) сировина являє собою твердий вуглеводневий матеріал, що вдувають разом із газом-носієм, вибраний з однієї або декількох речовин, до яких належать технічний вуглець, ацетиленова сажа, термічний графіт, кокс або будь-який твердий вуглецевий матеріал; 70 ї) до сировини додають металевий каталізатор, переважно Мі, Со, Ре; Ї) плазмовий газ вдувають в осьовому напрямку над центром електродів, щоб пропустити його безпосередньо через дугу в зоні дуги; К) газ, призначений для одержання плазмового газу, містить або складається з однієї або декількох речовин, до яких належать водень, азот, аргон, монооксид вуглецю, гелій; І) сировина являє собою вуглеводень, а температура в зоні реакції становить від 9002 до 30002; т) сировина являє собою твердий вуглець, а температура в зоні реакції становить від 30002С до 50002; п) витрату плазмового газу регулюють у залежності від природи плазмового газу та електричної потужності в межах від 0,001 нмУ/година до 0,3 нмУ/година з розрахунку на 1 кВт електричної потужності; о) частину відхідного газу, що утворений в ході реакції, піддають рециркуляції як щонайменше частину газу, призначеного для генерування плазмового газу; р) сировину вдувають через щонайменше один інжектор, переважно через два - п'ять інжекторів; 4) сировину вдувають у напрямку до центра потоку плазмового газу; г) сировину вдувають з тангенціальної і/або радіальної, і/або з осьової складової в зовнішню зону потоку плазмового газу; Ге! 8) спосіб здійснюють за відсутності кисню або в присутності невеликої кількості кисню, переважно при (5) атомному відношенні кисень/вуглець менше 1/6; У спосіб здійснюють у присутності доданих лужних солей з метою здрібнювання структури; й) вилучають один або декілька з таких продуктів: технічний вуглець, фулерени, водень, одностінні нанотрубки, багатостінні нанотрубки. с
  4. 4. Реактор для реалізації способу за будь-яким з пунктів 1-3, який відрізняється тим, що містить камеру та с проточно сполучені головну частину (3), що містить щонайменше два електроди (8) і джерело газу, для створення електричної дуги між електродами при подачі достатньої електричної потужності і створення в такий - спосіб зони дуги, у яку подається газ із джерела газу для генерування плазмового газу; дросель (11) у формі м трубки Вентурі; секцію (10) реакції; щонайменше один інжектор (3) для вдування газоподібної сировини в зону реакції; при цьому трубка Вентурі звужена у напрямку до секції реакції, а нижній кінець трубки Вентурі - виконаний у вигляді кромки, за якою знаходиться секція реакції, діаметр якої більше, ніж горловина зони трубки Вентурі, що забезпечує можливість різкого розширення об'єму плазмового газу.
  5. 5. Реактор за п. 4, який відрізняється тим, що має усередині по суті циліндричну форму. «
  6. 6. Реактор за п. 4 або 5, який відрізняється тим, що поверхні, які піддають впливу високих температур виконані з графітовмісного матеріалу, що має високу жаростійкість. -
    с
  7. 7. Реактор за будь-яким з пп. 4, 5 або 6, який відрізняється тим, що містить у собі камеру висотою від 1,5 и до 5 м і діаметром від 20 до 150 см. ,»
  8. 8. Технічний вуглець, одержаний способом за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що має негативну різницю між питомою площею поверхні, визначеної по адсорбції азоту, ППП (Мо), Ї питомою площею поверхні, визначеної по адсорбції броміду цетилтриметиламонію, ППП (СТАВ).
    -
  9. 9. Технічний вуглець за п. 8, який відрізняється тим, що має ППП (Мо) від 5 до 150 м?/г та абсорбцію -І дибутилфталату (ОВР) від 30 до З00 мл/100 г.
  10. 10. Технічний вуглець за п. 8 або 9, який відрізняється тим, що має пористість, задану таким діапазоном: - -20 мг/г «ППП (Мо) - ППП (СТАВ) « 0 мо/г, б 50 Ко) Ф) іме) 60 б5
UA2003043562A 2000-09-19 2001-09-19 Method for producing carbon black or carbon-containing compound; a device for the realization of the method; carbon black produced by using the method UA77162C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP00120115A EP1188801B1 (en) 2000-09-19 2000-09-19 Device and method for converting carbon containing feedstock into carbon containing materials, having a defined structure
PCT/EP2001/010835 WO2002024819A1 (en) 2000-09-19 2001-09-19 Device and method for converting carbon containing feedstock into carbon containing materials, having a defined nanostructure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA77162C2 true UA77162C2 (en) 2006-11-15

Family

ID=8169847

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA2003043562A UA77162C2 (en) 2000-09-19 2001-09-19 Method for producing carbon black or carbon-containing compound; a device for the realization of the method; carbon black produced by using the method

Country Status (16)

Country Link
US (2) US7452514B2 (uk)
EP (1) EP1188801B1 (uk)
JP (1) JP2004510014A (uk)
KR (1) KR100529514B1 (uk)
CN (1) CN1458966A (uk)
AT (1) ATE310054T1 (uk)
AU (2) AU1393802A (uk)
BR (1) BR0113976A (uk)
DE (1) DE60024084T2 (uk)
DK (1) DK1188801T3 (uk)
EA (1) EA007663B1 (uk)
ES (1) ES2254089T3 (uk)
MY (1) MY137071A (uk)
TW (1) TWI285666B (uk)
UA (1) UA77162C2 (uk)
WO (1) WO2002024819A1 (uk)

Families Citing this family (65)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2385802C (en) 2002-05-09 2008-09-02 Institut National De La Recherche Scientifique Method and apparatus for producing single-wall carbon nanotubes
DE10312494A1 (de) * 2003-03-20 2004-10-07 Association pour la Recherche et le Développement des Méthodes et Processus Industriels (Armines) Kohlenstoff-Nanostrukturen und Verfahren zur Herstellung von Nanoröhren, Nanofasern und Nanostrukturen auf Kohlenstoff-Basis
WO2005000363A2 (en) * 2003-06-16 2005-01-06 Cerionx, Inc. Atmospheric pressure non-thermal plasma device to clean and sterilize the surface of probes, cannulas, pin tools, pipettes and spray heads
KR100583500B1 (ko) * 2003-11-14 2006-05-24 한국가스공사 마이크로웨이브 플라즈마 반응기를 이용한 카본블랙 및수소의 제조공정
BR0318614A (pt) * 2003-11-21 2006-10-17 Statoil Asa método para conversão em carbono de hidrocarbonetos gasosos extraìdos de um reservatório de hidrocarboneto natural, aparelho para a conversão de gás de hidrocarboneto em carbono, e, processo para a preparação de carbono fibroso
JP4379247B2 (ja) * 2004-04-23 2009-12-09 住友電気工業株式会社 カーボンナノ構造体の製造方法
JP4873213B2 (ja) * 2004-05-18 2012-02-08 株式会社還元溶融技術研究所 カーボン微粒子の製造方法及び製造装置
JP5071895B2 (ja) * 2004-05-18 2012-11-14 株式会社還元溶融技術研究所 カーボン微粒子の製造方法及び製造装置
JP2005330125A (ja) * 2004-05-18 2005-12-02 Kangen Yoyu Gijutsu Kenkyusho:Kk カーボン微粒子の製造方法及び製造装置
JP4494942B2 (ja) * 2004-11-19 2010-06-30 積水化学工業株式会社 プラズマ処理装置
US20060127285A1 (en) * 2004-12-10 2006-06-15 Von Drasek William A Method and apparatus for flameless carbon black deposition
US7750270B2 (en) 2004-12-28 2010-07-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Nanoparticle generator
JP2006224066A (ja) * 2005-02-21 2006-08-31 Kanken Techno Co Ltd プラズマ除害機の制御方法および該方法を用いた装置
US20100119435A1 (en) * 2005-03-15 2010-05-13 David Herbert Roach Processes for growing carbon nanotubes in the absence of catalysts
BRPI0610659B1 (pt) * 2005-04-06 2017-12-12 Cabot Corporation A method for producing at least one gas comprising at least hydrogen gas
DE102005019301A1 (de) * 2005-04-26 2006-11-02 Timcal Sa Verfahren zur Weiterverarbeitung des bei der Fulleren- und Kohlenstoff-Nanostrukturen-Herstellung anfallenden Rückstandes
KR100684933B1 (ko) 2005-05-09 2007-02-20 재단법인서울대학교산학협력재단 도전성 탄소 나노물질의 제조를 위한 열플라즈마 반응기 및그 방법
WO2011022761A1 (en) * 2009-08-25 2011-03-03 Hope Cell Technologies Pty Ltd Method and apparatus for plasma decomposition of methane and other hydrocarbons
US8911596B2 (en) 2007-05-18 2014-12-16 Hope Cell Technologies Pty Ltd Method and apparatus for plasma decomposition of methane and other hydrocarbons
US7582265B2 (en) * 2007-06-28 2009-09-01 Plasma Waste Recycling, Inc. Gas conduit for plasma gasification reactors
KR100973305B1 (ko) * 2008-02-29 2010-07-30 주식회사 엑스에프씨 활성탄소의 기공조절방법 및 이에 의해 처리된 활성탄소를포함하는 수소저장장치
MD3956C2 (ro) * 2008-05-08 2010-04-30 Владимир ШКИЛЁВ Dispozitiv pentru executarea plasmatică a nanomarcajului de identificare
MD3963C2 (ro) * 2008-05-08 2010-04-30 Владимир ШКИЛЁВ Procedeu de aplicare a nanomarcajului de identificare nedetaşabil
AU2010286322B2 (en) * 2008-05-16 2014-03-06 Hope Cell Technologies Pty Ltd Method and apparatus for plasma decomposition of Methane and other hydrocarbons
FR2941942B1 (fr) * 2009-02-12 2012-08-24 Armines Procede pour la fabrication de fuels de synthese par action de decharges electriques a haute pression sur des melanges gazeux
CA2689855C (en) * 2009-03-24 2011-01-04 Recycling International Petroleum Products Inc. Method of reclaiming carbonaceous materials from scrap tires and products derived therefrom
CN102086537B (zh) * 2010-04-12 2012-01-25 北京化工大学 一种工业化生产纳米碳纤维的工艺方法及装置
EP2598602A1 (en) * 2010-07-26 2013-06-05 Agroplas AS Soil conditioner, system and method for the manufacturing of a soil conditioner
RU2448768C2 (ru) * 2010-07-28 2012-04-27 Вячеслав Геннадьевич Певгов Способ плазмохимической переработки сырья органического или растительного происхождения и устройство для плазмохимической переработки сырья органического или растительного происхождения
WO2013039417A1 (ru) * 2011-09-15 2013-03-21 Pevgov Vyacheslav Gennadievich Способ и устройство для плазмохимической переработки угля
CN103084129B (zh) * 2011-10-28 2014-11-26 北京低碳清洁能源研究所 多段等离子体裂解碳质材料反应器及用其生产乙炔的方法
CN102557012B (zh) * 2012-03-12 2013-10-16 天津大学 无载气条件下化学气相法连续制备少壁碳纳米管的方法
DE102012105796B4 (de) * 2012-06-29 2016-01-21 Pyrolyx Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Hybrid - Carbon Black - Teilchen
EP2874739B1 (en) * 2012-07-18 2018-12-26 Atlantic Hydrogen Inc. Electromagnetic energy-initiated plasma reactor systems and methods
DE102013016660A1 (de) * 2013-10-09 2015-04-09 Ralf Spitzl Verfahren und Vorrichtung zur plasmakatalytischen Umsetzung von Stoffen
CN103646842A (zh) * 2013-11-26 2014-03-19 苏州市奥普斯等离子体科技有限公司 一种炭黑表面大气等离子体处理装置
US11939477B2 (en) 2014-01-30 2024-03-26 Monolith Materials, Inc. High temperature heat integration method of making carbon black
US10100200B2 (en) 2014-01-30 2018-10-16 Monolith Materials, Inc. Use of feedstock in carbon black plasma process
US10370539B2 (en) * 2014-01-30 2019-08-06 Monolith Materials, Inc. System for high temperature chemical processing
US10138378B2 (en) * 2014-01-30 2018-11-27 Monolith Materials, Inc. Plasma gas throat assembly and method
US9574086B2 (en) * 2014-01-31 2017-02-21 Monolith Materials, Inc. Plasma reactor
RU2016135213A (ru) 2014-01-31 2018-03-05 Монолит Матириалз, Инк. Конструкция плазменной горелки
PL3253904T3 (pl) 2015-02-03 2021-01-11 Monolith Materials, Inc. Urządzenia i sposób chłodzenia regeneracyjnego
CN113171740A (zh) * 2015-02-03 2021-07-27 巨石材料公司 炭黑生成系统
CA2983470C (en) 2015-04-30 2021-07-06 Cabot Corporation Carbon-coated particles
HUE047527T2 (hu) * 2015-07-09 2020-04-28 Imertech Sas Alacsony viszkozitású, magas vezetõképességû korom
MX2018001259A (es) 2015-07-29 2018-04-20 Monolith Mat Inc Aparato y método de diseño de energía eléctrica para soplete de plasma cc.
CA3210178A1 (en) * 2015-08-24 2017-03-02 Monolith Materials, Inc. High temperature heat integration method of making carbon black
CN108352493B (zh) 2015-09-14 2022-03-08 巨石材料公司 由天然气制造炭黑
CN105314633A (zh) * 2015-11-12 2016-02-10 厦门大学 一种活性炭的制备方法
EP4379005A2 (en) * 2016-04-29 2024-06-05 Monolith Materials, Inc. Torch stinger method and apparatus
US11149148B2 (en) 2016-04-29 2021-10-19 Monolith Materials, Inc. Secondary heat addition to particle production process and apparatus
DE102016014362A1 (de) * 2016-12-02 2018-06-07 CCP Technology GmbH Plasmareaktor und Verfahren zum Betrieb eines Plasmareaktors
MX2019010619A (es) 2017-03-08 2019-12-19 Monolith Mat Inc Sistemas y metodos para fabricar particulas de carbono con gas de transferencia termica.
WO2018195460A1 (en) 2017-04-20 2018-10-25 Monolith Materials, Inc. Particle systems and methods
CA3116989C (en) 2017-10-24 2024-04-02 Monolith Materials, Inc. Particle systems and methods
RS63643B1 (sr) * 2018-05-25 2022-10-31 Carbonx Ip 4 B V Upotreba ugljeničnih mreža koje sadrže ugljenična nanovlakna
CN110451481B (zh) * 2019-08-12 2023-03-03 昆明理工大学 一种利用等离子体制备纳米碳粉的方法
AU2021308949A1 (en) * 2020-06-15 2023-01-19 Kansas State University Research Foundation Device and process for mass production of particulate materials
FR3112767B1 (fr) * 2020-07-27 2023-05-12 Plenesys Production optimisée d’hydrogène à partir d’un hydrocarbure.
KR20220060043A (ko) * 2020-11-02 2022-05-11 재단법인 한국탄소산업진흥원 개선된 반응원료 주입 구조를 갖는 아세틸렌 블랙 제조장치
KR102508756B1 (ko) * 2020-11-02 2023-03-10 재단법인 한국탄소산업진흥원 플라즈마 처리와 열분해 복합화를 이용한 아세틸렌 블랙 제조장치
WO2023147235A1 (en) * 2022-01-28 2023-08-03 Cabot Corporation Methods of producing carbon blacks from low-yielding feedstocks and products made from same utilizing plasma or electrically heated processes
CN114604859B (zh) * 2022-04-06 2024-03-22 昆明理工大学 一段式热解煤焦油连续制备石墨烯的方法及装置
WO2023235486A1 (en) * 2022-06-01 2023-12-07 Monolith Materials, Inc. Recycled feedstocks for carbon and hydrogen production

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3288696A (en) * 1963-03-12 1966-11-29 Ashland Oil Inc Production of carbon black
US3408164A (en) * 1966-07-08 1968-10-29 Phillips Petroleum Co Plasma treatment of carbon blacks
US4056602A (en) * 1975-08-20 1977-11-01 Thagard Technology Company High temperature chemical reaction processes utilizing fluid-wall reactors
JPH07754B2 (ja) * 1989-05-23 1995-01-11 昭和キャボット株式会社 高比表面積を有するカーボンブラックおよびゴム組成物
NO175718C (no) 1991-12-12 1994-11-23 Kvaerner Eng Fremgangsmåte ved spalting av hydrokarboner samt apparat for bruk ved fremgangsmåten
NO176885C (no) * 1992-04-07 1995-06-14 Kvaerner Eng Anvendelse av rent karbon i form av karbonpartikler som anodemateriale til aluminiumfremstilling
NO176969C (no) * 1992-12-23 1995-06-28 Kvaerner Eng Fremgangsmåte til styring av fremstillingen av karbon og hydrogen ved pyrolyse av hydrokarboner, samt anordning for bruk ved fremgangsmåten
FR2701267B1 (fr) * 1993-02-05 1995-04-07 Schwob Yvan Procédé pour la fabrication de suies carbonées à microstructures définies.
JP2526782B2 (ja) * 1993-05-14 1996-08-21 日本電気株式会社 炭素繊維とその製造方法
NO302242B1 (no) 1995-07-07 1998-02-09 Kvaerner Eng Fremgangsmåte for å oppnå en öket ordning av nanostrukturen i et karbonmateriale
FR2764280B1 (fr) 1997-06-06 1999-07-16 Yvan Alfred Schwob Procede pour la fabrication de carbone 60
AU2906401A (en) * 1999-12-21 2001-07-03 Bechtel Bwxt Idaho, Llc Hydrogen and elemental carbon production from natural gas and other hydrocarbons

Also Published As

Publication number Publication date
ATE310054T1 (de) 2005-12-15
EA007663B1 (ru) 2006-12-29
TWI285666B (en) 2007-08-21
EA200300389A1 (ru) 2003-12-25
US20040045808A1 (en) 2004-03-11
EP1188801B1 (en) 2005-11-16
EP1188801A1 (en) 2002-03-20
MY137071A (en) 2008-12-31
DE60024084T2 (de) 2006-08-03
JP2004510014A (ja) 2004-04-02
KR20030046455A (ko) 2003-06-12
DK1188801T3 (da) 2006-04-03
DE60024084D1 (de) 2005-12-22
US7452514B2 (en) 2008-11-18
KR100529514B1 (ko) 2005-11-22
AU2002213938B2 (en) 2006-03-30
BR0113976A (pt) 2003-07-29
US20090142250A1 (en) 2009-06-04
ES2254089T3 (es) 2006-06-16
AU1393802A (en) 2002-04-02
WO2002024819A1 (en) 2002-03-28
CN1458966A (zh) 2003-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA77162C2 (en) Method for producing carbon black or carbon-containing compound; a device for the realization of the method; carbon black produced by using the method
AU2002213938A1 (en) Device and method for converting carbon containing feedstock into carbon containing materials, having a defined nanostructure
JP7399903B2 (ja) カーボンブラック生成システム
US20240010499A1 (en) Apparatus and method for plasma synthesis of graphitic products including graphene
US8864953B2 (en) Cyclonic reactor with non-equilibrium gliding discharge and plasma process for reforming of solid hydrocarbons
CA3116989C (en) Particle systems and methods
US9834442B2 (en) Gliding arc plasmatron reactor with reverse vortex for the conversion of hydrocarbon fuel into synthesis gas
KR100583500B1 (ko) 마이크로웨이브 플라즈마 반응기를 이용한 카본블랙 및수소의 제조공정
US3342554A (en) Carbon black product and method of preparation thereof
CA2334624C (en) Process and apparatus for producing carbon blacks
JP4129970B2 (ja) 高ストラクチャーカーボンブラックの製造方法
JP3400498B2 (ja) カーボンブラックの製造方法
JPH1112486A (ja) カーボンブラックの製造方法
JP2004161879A (ja) カーボンブラックの製造装置及び製造方法
WO2023122204A1 (en) Systems and methods for producing carbon solids
JP2024517286A (ja) マイクロ波及び／又は電波を用いて気体炭化水素源から水素及び固体炭素を製造する方法
CZ291549B6 (cs) Způsob výroby sazí
Shi et al. Degradation of Particulate Matter Utilizing Non-Thermal Plasma: Evolution Laws of Morphological Micro-Nanostructure And Elemental Occurrence State