DE1592980A1 - Verfahren zur Herstellung von Russ - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von RussInfo
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- DE1592980A1 DE1592980A1 DE1967U0013790 DEU0013790A DE1592980A1 DE 1592980 A1 DE1592980 A1 DE 1592980A1 DE 1967U0013790 DE1967U0013790 DE 1967U0013790 DE U0013790 A DEU0013790 A DE U0013790A DE 1592980 A1 DE1592980 A1 DE 1592980A1
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Description
DIPL.-ING. 1
6 Frankfurt am Main 70 h-6hO6
Verfahren zur Herstellung von Ruß ■ ^fJ^Y f.^'VP'?[ !
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Ruß,
insbesondere von Ofen-Ruß.
Je nach dem Herstellungsverfahren gibt es vier verschiedene
Arten von Ruß? Lampen-Ruß, Kanal-Ruß, Ofen-Ruß und Thermal-Ruß.
Weitere Unterteilungen beruhen auf dem Verwendungszweck von Ruß.
In der Kautschuk-Industrie, insbesondere aur Herstellung von
Reifen, werden mehr als 90 ^ des zur Zeit hergestellten Rußes
gebraucht. Der Rest wird verwendet als Füllntoff oder Pigment
bei der Herstellung von Druckfarben, Anstrichfarben, Papier und Kunststoffen. ~
Alle Rußarten haben unabhängig von dem Herstellungsverfahren
und unabhängig von dem verwendeten Ausgangsstoff ähnliche Eigenschaften. Sie bestehen alle aus 90 bis 99 % elementarem Kohlenstoff,
wobei der Rest aus verschiedenen Mengen Sauerstoff,
Wasserstoff und fluchtigen Kohlenwasserstoffen besteht, die von der Art und dem Herstellungsverfahren abhängen«, Die verschiedenen
Rußarten unterscheiden sich also nur graduell voneinander. Zu diesen unterscheidenden Kennzeichen gehören die durchschnittliche
Teilchengröße, die Verteilung ά·τ Teilchengrößen, die
Oberfläche, die chemische Zusammensetzung der Oberfläche und die Struktur oder Kettenstruktur. Die Struktur beeinflußt die
Eigenschaften, weiche den Kautschuk durch Ruß erteilt werden, vie z.B. sein®Extrusionsfäuigkeit, seine elektrische Leitfähig^
k«£t affid ««iS^Elastizitätsraodul. Die ZusauunendrUckbarkeit und
die* Absorbtim&afihiskeit für Öl sind auch abhängig von der
Stsraktur und werden verwendet zur Feststellung dieser Eigenschaft
® η „ Da© Struktur von Ofen-Ruß aus öl kann geändert werden
109810/1778
■- 2 -
«lurch Zusatzstoffe vie Alkalimetall, zu dem Kohlenwasserstoff
vor seiner thermischen Zersetzung. .
Alle Verfahren zur Herstellung von Ruß beruhen auf der Umwandlung -von Kohlenwasserstoffen zu elementarem Kohlenstoff. Lampen-Ruß
wird durch partielle Verbrennung von Erdöl oder Kohlenteer·»
rückstanden in flachen Pfannen gewonnen« 2tar Herstellung von ■
Kanal-RuU läßt man eine Gasflamme auf Oberflächen aus Stahl auf»
treffen. Ofen-Ruß wird hergestellt durch teilweise Verbrennung
und teilweise thermische Zersetzung von gasförmigen oder flüssigen Kohlenwasserstoffen iii besonders hierfür gebauten Öfen» Thermal»
Ruß wird ebenfalls in Öfen hergestellt. Die W&rroe star Zersetzung
der Kohlenwasserstoffe wird aber indirekt zugeführt, wobei praktisch kein Sauerstoff in der R6aktionszone vorhanden ist.
Di· besten Eigenschaften für die meisten Verwendungszwecke, insbesondere
zur Herstellung von Reifen-, fimt ein Mmß mit sehr feinen
Teilchen. Kana,l~Ruß mit einem durchechn&ttiie&en Teilchendurchmesser
von etwa 90 bis 29® S&ifatrom-M^i&tit«» und einer Oberfläche
von etwa 100 bis 1000 ro /g w&Td im allgemeinen als der
best« SuQ angae@&$i&. Bei der Herstellung von Kanal-Ruß sind die
Auebeuten aber sehr niedrig und erreichen selten 7$ der Theorie.
Demgegenüber betragen die Ausbeuten beim Verfahren zur Herstellung von QtmrntwUvsM 35 % oder mehr. Der meiste heutzutage hergestellt·
Ruß ist daher ein Ofen-Ruß, der in verschiedenen Öfen
gewonnen wird. ©feaa-Ruß ist aber grobkörniger als Kanal-Ruß.
Seine durobaohnlttliehe Teilchengröße liegt bei etwa 180 bis
550 $4iig»t.rua-Einheiten, seine Oberfläche bei etwa 25 bis 200 m /g.
Will mmn Qf®n«R«Q herstellen? dessen Eigenschaften denen von
Ksjnftl-Ruß entsprechen, «@ bringt da· in der Regel ein erhebliches
Ab.«ink~en der Ausbeute «1t »icfe. ■ '" .,
Al« Aueg«nte*teff© feai a&r Si»re*elluag von Ofen-Ruß werden entweder
flu>«&ge ©4er geeförwigo» Ke^lenwaeserstoffe verwendet,
Die·· werd»» ««ro^tsit durch ln*i«ruhs>^iigbringen alt heißen
Qas«n, »,le ei* Verbrennung***·«»" «on der Verbrennung eine·
BAD
Brennstoffes. Eierfür verbrennt man die Ausgangsstoffe teilweise
ii^inem Ofen oder in einer anderen geeigneten Reaktionskaramer,
und führt das Gemisch aus Rußteilchen und Abgasen, das bei der
Zersetzung und Verbrennung entstanden ist, aus dem Ofen hinweg.
Dann schreckt man das Gemisch ab und trennt den Ruß von den gasförmigen
Endprodukten. Das Abtrennen geschieht üblicherweise durch elektrisches Niederschlagen und anschließendes Filtrieren in
Säcken. Wie schon bemerkt, sind die Eigenschaften des Ofen-Rußes
im allgemeinen schlechter als die von Kanal-Ruß, obwohl die Ausbeute erheblich höher ist.
Obwohl bei den meisten-Verfisren zur Herstellung von Ofen-Ruß
Luft als Sauerstoffträger für die Verbrennung des Kohlenwasserstoffes
verwendet wird, so hat man doch schon die Verwendung "fron
Sauerstoff anstelle von Luft vorgeschlagen. Hierbei hat man es aber für notwendig befunden, den Sauerstoff mit vier oder «ehr
Volumteilen Je Volumteil Sauerstoff durch sogenannte wärmeabsorbierende Gase zu verdünnen, z.B. mit Kohlendioxyd, Kohlenmonoxyd,
Wasserstoff oder Wasserdampf, um die Temperatur der Verbrennungereaktion herabzusetzen. Da solche Gasgemische 20 # oder weniger
Sauerstoff enthalten, eo hat nan in Wirklichkeit nur den Stickstoff
der Luft durch eine* oder mehrere der oben erwähnten wärme»
absorbierenden Gase ersetzt.
Der genaue Vorgang bei der Zersetzung ist nicht bekannt. Man
nimmt aber allgemein an, daß e:S:n Cracken und eine Wasserstoff«
abspaltung stattfinden, wobei aktive Bruchstücke entstehen, die sich zu Kernen zusammenfinden. Diese K^rne können entweder durch
Oxydation zerstört werden oder aber wachsen, wobei im letzteren
Falle feete Teilchen von Kohlenstoff entstehen. Je größer die Anzahl dieser Kerne ist, desto kleiner ist der Durchmesser
der Rußteilchen. Daher sind hohe Temperaturen und eine schnelle
Wärmeübertragung zur schnellen Erzeugung von Kernen, eine kurze
Wachetumszeit und gleichmäßige Wachstumsbedingungen erforderlich,
um einen Ruß aus feinen Teilchen mit einem engen Bereich
der Teilchengrößen zu gewinnen.
109810/1776
Ein Ziel der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung
von RuSt das bei hohen Temperaturen verläuft, eine schnelle
Wärmeübertragung von den Oasen auf den thermisch zu zersetzenden
Kohlenwasserstoff erlaubt, und das Utasetzungsgemisch nur kurze Zeit in der Reaktionszone des Brenners beläßt.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von RuO
durch Verbrennen eines flüssigen oder gasförmigen Brennstoffes nit eine« Sauerstoff enthaltenden Gas, Einführen eines thermisch
eereetsbaren Kohlenwasserstoffes in die heißen Verbrennungsgase,
Dispergieren und Pyrolyeieren der Ausgangsstoffe, Kühlen der
Endprodukte und Abtrennen des gebildeten Rußes« Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff mit einem Gas
verbrannt wird, welches mindestens 50 Vol.-$ Sauerstoff enthält,
ο wobei die Verbrennungsgas» eine Temperatur von 2200 bis 3300 C
erreichen. Die Verbrennungsgase läßt man bei dieser Temperatur
mit 'einer durchschnittlichen Strömungsgeschwindigkeit von wenigstens 300 ra/Sek. wenigstens zeitweise durch den Reaktor strömen,
während sie in Berührung mit dem nicht umgesetzten Ausgangsstoff sind.
Die Figur zeigt im Längsschnitt einen für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Brenner.
Bei der . Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann man
den als Ausgangmnaterial dienenden Kohlenwasserstoff direkt in
den mit hoher Geschwindigkeit fließenden Strom der V®rbrennungsgase
einführen. Dieses Verfahren wird weiter unten genauer im Zusammenhang mit der Erläuterung der Figur beschrieben. Man
kann aber auch so vorgehen, daß man den als Ausgangestoff dienenden
Kohlenwasserstoff indirekt in die heißen mit hoher Geschwindigkeit
strömenden Gase einführen kann; man kann z.B. die Ausgangsstoffe mittels heißer Verbrennungsgase einführen, die noch
nicht die zum Ausüben der Scherkräfte und «um Dispergieren erforderliche hohe Geschwindigkeit haben. Hierbei bringt man den
als Ausgangsstoff dienenden Kohlenwasserstoff zunächst in die
1098 10/1776 bad
Verhrennungsgase ein, welch· erst später diekritische hoho
StrSiaungsgeechwlndigkeit erhalten· Das kann man beispielsweise
dadurch erweichen, daß aas einen zusammenhängenden Strom dee
Ausgangeβtoffee, z.B. eines Öles, axial längs der Mittellinie
des Bronners einführt, wobei das Öl einen zusammenhängenden
Strob bildet, bis es die Reaktionssone erreicht. Dort wird es
durch die mit hoher Geschwindigkeit strömenden Verbrennungsgase
dispergiert, Scherkräften unterworfen und unter Bildung von
Ruß thermisch zersetzt.
Vorzugsweise verwendet man reinen Sauerstoff als Oxydationsmittel für den Brennstoff; nan kann aber auch eine mit Sauerstoff
angereicherte Luft verwenden» die wenigstens 50 VoI.-^
Sauerstoff enthält. Die Saueratoffmenge sollte etwa genügen»
um den gesamten Brennstoff zu Kohlendioxyd und Wasser zu verbrennen,
da eine vollständige Verbrennung des Brennstoffes höhere Flamt&entemperatüren ergibt» als eine unvollständige
Verbrennung zu Kohlenmonoxid. Bei vollständiger Verbrennung des
Brennstoffes können Temperaturen von etwa 2200 bis 33©O°C in derjenigen Zone erreicht werden» wo die Ausgangsstoffe die
Brenngase berühren. Diese hohe Temperatur 1st kritisch für das Erreichen der gewünschten Ergebnisse» da sie maßgebend ist
für die schnalle und gleichmäßige thermisd* Zersetzung des
Kohlenwasserstoffes zu. Ruß. Da die Itasetzung endotherm verläuft,
ist die Endtemperatur in der Reaktionszone bei etwa 1400 bis
1900°C.
Die Verwendung von praktisch reinem Sauerstoff mit einem Gehalt
von wenigstens 95 % bringt verschiedene wichtige Vorteile mit
sich. Diese Vorteile sindi Ersten«, eine höhere Flammen- und
Reaktion«temperatur» und dadurch eine erhöhte Umsetzungegeschwindlgkeit;
zweitens»eine, bessere Ausnutzung der Verbrennungswärme,
von welcher ein φροβ·τ»τ Anteil oberhalb der zum Gracken des
Kohlenwasserstoffes erforderlichen Mindesttemperatur verfügbar
ist» drittens die Möglichkeit, verhältnismäßig kleine Vorrichtungen
su verwenden, die erheblich kleiner sind» als solche.
109810/1776 8AD original
bei welchen Luft als Sauerstoffträger für die Verbrennung verwendet
wird; vierten·« di» Abgase der Reaktion» die ItB wesent~
. liehen au« Wasserstoff uad Kohlenmonoxyd bestehen, können als
Synthesegas· verwendet werden, 'iUB. xür Synthese von Methanol«
ohne daß hierbei auf kostspielige Weise Stickstoff entfernt au
werden braucht. Gegebenenfalls kann auch ein Teil der Abgase
üb Kreislauf augefUhrt und als Brennstoff für die Verbrennung
verwendet werden. Bei der Rückführung eines Teiles der Abgase»
die Kohloma onoxyd enthalten, kann auch eine Verbesserung der
Ausbeute eralelt werden. Man kann aber die Abgase auch verbrennen
und die dabei gewonnene Wams« sua Vorheizen des Brennstoffes,
des oxydierenden Gases' oder des als Auegangestoff dienenden
Kohlenwasserstoffes verwenden. · · ■
Es ist ferner ausschlaggebend, daß die Verbrennungsgase in der
Reaktionszone eine nittiere Strömungsgeschwindigkeit von wenig»
et ens 300 m/S erreichen* Vorasugsweise b^lrMgt ύ±& Mittlere Strömungsgeschwindigkeit
in der Reaktion»«®»© έ©© bis 1800 a/S. Bei
diesen hohen.StrÖ»UBgag®»e«wiadigk@iiirja der Verbrennungsgas«» '
wird der als AtsegangMfcoff dienende Kohlenwasserstoff schnell den
starken Scherkräften unterwerfen» dispergiert und unmittelbar
danach bei der hohen Tesiperatm au Ruß «ersetzt.
Die erforderliche höh· Strömungsgeschwindigkeit der Verbrennungsgase
kann durch verschiedene Verfahren und Brenner erreicht werden
Man kann a.$. den Querschnitt des Brenners sswieehon der Verforannüngscone
und der Reaktionssone verringern. Dieses Einsclmüren des
Brenner» ist aber lediglich eine der verachiedenen Mathedon, durch
welche ein« SrhtShung der Strumungsgeschwisidi^keit der Verbrenxiungs
gase erreicht wird. Die inneren Vandungea dee Brenners können auch
konisch auaelnanderlaufe»« da di® hohe Temperatür der Verbrennungd··
VoluMen der Abg&e« ge»iSc©«»4 vergrößert, um
< die hohe strömungegesohwlndlgkelt
aufr«ehte«ej»»alt«n. Man kann aber natürlich auch
einen Brenner seit «inen Bylindri^oiien Innenrau» unter genügendem
Druck und «it gesallgttsidWi Dr^efeabfall verwenden, um die erfordere
iiobtn hohen 8trC»uxagece*ohviudl£k«iten au ersielen.
1ÖS810/1776 BÄD
OfHGINAL
Zum Einführen des als Ausgangsβtoff dienenden Kohlenwasserstoffe·
in die mit hoher Geschwindigkeit strömenden Verbrennungsgase können
verschiedene Verfahren angewendet werden. Verschiedene derartige
Verfahren sind schon erwähnt worden. Ein solches Verfahren
ist in der Zeichnung wiedergegeben, nach welchen Öl ia die Verbrennimfsfase
injiziert wird, und zwar senkrecht zur StrBmungsrichtung
dar V@rbreiunang8ea«e durch «la« Öffnung Ie oberen
Ende der Reaktionen on® B dee Brenners. Man kann auch verschiedene
solche Öffnungen um den Brenner herum anordnen, wenn ·* gewünscht,
wird. Man kann aber auch so verfahren, daß man das Öl tangential
zu der inneren zylindrischen Wandung 35 des Brenners einfuhrt.
Fachleuten ist es klar,, dal) man auch andere Verfahren anwenden kann,
Kritisch ist in jeden Faller daß man den Ausgangsstoff so einführt,
daß er den Scherkräften der mit hoher Geschwindigkeit strömenden Verbrennungsgase unterworfen wird, dort schnell und
praktisch vollständig dispergiert wird und sofort zu Ruß zersetzt
wird. Da die hohe Strömungegeschwindigkeit der Gase das Diaper«
gieren dex* Ausgangsstoffe verursacht, brauchen dies» nicht mittels
einer Spriihd&se oder dergl. eingeführt zu werden; man kann sie
auch einfaeh durch eine nicht eingeschnürte kapillare öffnung
einbringen, wobei natürlich der Druck ein solcher sein muß, daß
die gewünschte Zuführgeschwindigkeit aufrechterhalten wird.
Die Om8ets?ung8produkte strömen durch einen üblichen mit feuerfest
an Stoffen ausgekleideten Ofen, wo eine weiter® Pyrolyse stattfinden kann. Dann werden sie in Üblicher Weise auf etwa 200 bis
ο
320 C abgekühlt, z.B. durch Abschrecken mit Wasser. Schließlich
trennt man dem Suß von den Abgasen, wobei man elektrostatische
Seperator«», Sackfilter oder beides verwenden kann.
AjLe Brennstoff können die üblichen flüssigen der gasförmigen
Kohlenwasserstoff© verwendet werden. Zu diesen gehören belepiele-
109810/1776
«reise Petroleum und andere Erdölprodukte paraffin! β eher, oleflnischer,
aromatischer oder naphthenischer Art. Ein bevorzugter
Brennstoff ist Erdgas oder Methan. Man kann aber auch beispielsweise Wasserstoff oder Kohlenmonoxid als Brennstoff für sich oder
zusammen mit Kohlenwasserstoffen verwenden.
Ausgangsstoffe für die Gewinnung von EuO sind solche Kohlenwasserstoffe»
die unter Bildung von RuO unter den beschriebenen Arbeitsbedingungen thermisch zersetzt werden. Diese Ausgangsstoffe
sind Fachleuten gut bekannt. Geeignete Kohlenwasserstoffe hierfür sind Petroleum und andere Erdölprodukte.paraffInischer,
naphthenischer, olefin!scher oder aromatischer Art. Zu diesen
gehören beispielsweise Gasolin» Butan, Propan und Benzol. Ebenso kann man Petroleum-Gasule oder Destillate oder auch Nebenprodukte
und Rückstände vom Cjr&cken von Petroleum verwenden. Geeignet
sind auch naphthenische und anthrazenische Kohlenteerprodukte.
Am besten arbeitet man mit hoch aromatischen Kohlenwasserstoffen.
Die Erfindung soll nicht durch irgendeine Theorie beschränkt
werden. Es 1st aber anzunehmen» daß infolge der hohen Zersetzungetemperatur
und der guten Dispersion das Auegangsmaterial als Zwischenstufe Acetylen Bildet, das dann zu RuS reduziert wird.
Ein wichtiger Vorteil des erfindungsgemäBen '^Verfahrens ist die
hohe Ausbeute an RuO. Ausbeuten von k"J f>i bezogen auf den
Kohlenstoffgehalt der Ausgangsstoffe, sind erreicht worden, wobei
die Eigenschaften des Rußea denjenigen von Kanal-Ruß entsprachen.
Ein weiterer Vorteil ist die maximale Wirksamkeit, da die Verbrennungsreaktion
praktisch vollständig getrennt 1st von der Reaktion zur Bildung von Ruß. Dementsprechend werden die Brennstoff
vollständig verbrannt, liefern die maximale Wärmemenge Sm Gewichtseinheit bei der maximalen Temperatur, bevor die
Ausgangsstoffe in die Pyrolysezone eingeführt werden. Durch die
gute Dispersion der Ausgangsstoffe wird die Wärme sehr schnell von den Verbrennungsgasen auf die Ausgangsstoffe Übertragen, die
hierbei eine tuaaximale Berührungsfläche mit den Verbrennungsgasen
haben.
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Ein weiterer Vorteil der Srfindung beetent darin« daß die bohe
Wärmeenergie bestens ausgenutzt wird» um den Kohlenwasserstoff tbermiscb itu zersetzen oder au pyrolysieren. Hierbei entstehen
nicht die bekannten Probleme des Abriebe bei den bekannten Verfahren zur Hereteilung von Ofen-Ruß. Das abströmende Gasgemisch
hat eine Temperatur von etwa 1500 bis 190O0C, da ein bedeutender
Teil der Wärmeenergie sum Verdampfen und Pyrolysieren der Ausgangsstoffe
verbraucht ist. Wegen der verhältnismäßig niedrigen
Temperatur der den Brenner verlassenden Oase wird die feuerfeste Auskleidung de:p4imebließenden Teile, durch welche das Gemisch
von Ruß und Abgasen vor dem Abschrecken geführt wird, nicht besonders
stark beansprucht.
Um die maximalen Temperaturen beim Verbrennen stt erzielen, kann
ein Vorerhitzen des Brennstoffes und des Sauerstoffe· zweckmäßig
sein. Man kann ebenso das einzuführende öl vorwärmen. Dieses Vorwärmen kann mit den beim Verfahren anfallenden Ab-'
gasen geschehen.
Der bei dem erfindungsgemMBen Verfahren (gewonnene RuO hat einen
mittleren Teilchendurchmesser voi%etwa 50 bis 530 Xngstrom-Einhei
ten, vorzugsweise von 100 bid 500 Angstrom-Einheiten, eine
Oberfläche von etwa 20 bis 1000 m /g, einen ölabsorptlon von
etwa 0,8 bis 5,0 cwr/g und einen Wigrometerwert von 50 bis 100«
Der «rfindungsgemäe hergestellte RuA hat auch einen sehr engen
TelichengrUßenbereioh. ■
Die Zeichnung zeigt einen Brenner zur Durchführung des erfinduagsgemäfl#n
Verfahrens. Sr enthalt einen Mischkopf 1 tmd einen
syliadrieolien. Körper 2. Der zylindrische Kttrper 2 besteht aus
zwei SSonen» einer Verbremnsoigszone A mod einer Reaktioaezone B*
Die Verbreanuagszone A bat eine zylindrische Form, Sie vereagt
sioh unten und steht in Verbindung mit der K«aktlonszone B. Die
Waadung 35 dieser Reaktloaszoae bat eine sohwaoh koaitohe Form,
wobei die weitere« teil.· am A«»laJe»de des Brenners eich eefim-
■ ,- ■■■.■/.■-""""-■'. ":■".■" BAD
d«n. Der Bramurkllrpar 2 b«*t«bt «ns *±um *«β·τ·η Kopf«rrohr 3
ad ·1η·Γ 1ηα·Γ·η» koa*antriaeh angeordnet·» anpfferleitane *»
D0P riagfurniff· Ewiaehearawa swiaeaea der inneren. Oberfläche 5
de· toteren Sehr·· 3 und der anderen Qberf llteh· 6. der inneren
!•!ton* * bildet «In· lMfcm—t»r 28, dorob velehe
wird, 4a oberea fad· der Seaktloaason· B d·· Breunerwird
öl duroh eine öffnung ? eingeführt. Di··· »««ht
Leitttu« 8 «it ·1«·μ Oerehmiie««r von .1,6 «■ la
«it d«r B»«ktl<m«sim· B. M· Leitung ist
aur Aob·· d«r L#it«a<f % «e««orda«t· 0·· öl wird also s«nkr«cht
d«r «it koh«r
D*r Mieohkopf 1 MthKlt «la Otihil«·· 9 «ad *ia«n Mi«cb*r 10,
D·· O«hit«e· 9 ist «wreohr««bter hmtmstlgt am dws Siac H.t d«r
••iaer*»it· bei 12 Mit dop Br«m«rk9rp«r 2 v«r«ol»v«iSt ist.
Om d·» Jtlnff 11 und da· Gfeh&tt·· 9 flueelgfceitsdiokt
Btt ir«rbittd«n, iet «ia· rinfftlmlf· Ddcktoa« 13 »1t
Qtt»r«ohnitt i» »in*r kr«i«fux°»i.(f ¥·τ1«κ£<«Μΐ·η Nat IO
Da· Ott&JtQ«· 9 hat ·1η«& Eänlffi® 1%9 diire» v«leh«n da» oxydierend·
«a« I» .«** IfItAiP 19 ·1ηι·£»»τ« «irtf, B»r Bislmft 1% Μ«Ιι* »it-
d·« itieolMK· 10. Da· ox7di«rend· 0·^·trOi*tom dar Bist 16 dvrch
««hr«r· L*itwac«A 1?v das« dwroh di· y»rbind«nd» Lvitm« 18
«ad eohli«eiieh darek d«« Mi*ea«r mn mdurmm AvalatMHSdetttokan
19« OM #«Wi*·· 10 MtMIit f«m*x>
·1»«« Biala* 20 für dan Brwux-
t·!· 4«r U4t«m »1 «&« dm Ni*ck«r 10
· Bar W*mm**9tt «•tamft tor*« di· Mt«**
SS d·· Mi««lMV· 1Θ iMBd *tr«wt dwpoh wnihrwri kl«im· Uffsna«mi 23
·«·, Di· Öffwm«Mi If «Mt 23 eiaid in Winkeln τοη %5° *« d«r
d«· Ni«ea«r· 10 *&β«οχ·4η·*, ·ο da· di·
«ad d·» 3xyd»*io««»4*t·!» »ion la d*?
k«nw A la «111«· kvr«·» A^«tand itatsr am» Bad· d©· Sli*oJi*ra t-3
•ttkn«idwi. Smr K«r»t»lln«c «i»·!1 /laMifkeitediela*** Atedicnt Ä
d·· Ο·ΐιΜ«β· f «ad -4m Äieok»r 10 m$M&.
15 «1* if-firni««» a)iwr««h«i*t in
109t10/tfTi
Das Mlechgehäuse 9 hat ferner einen Wassereinlaö 26, der mittels
der ringförmigen Leitung 27 mit der Kühlkammer 28 in Verbindung steht. Das Kühlwasser wird ata unteren Ende dee Brenners durch
die Leitung 29 abgeführt. Dae untere Ende des Brenners bat eine
ringförmige Kappe 30· die kreisförmig bei 31 und 32 mit dem
äußeren, Rohr 3 verschweißt 1st. Da· Kühlwasser fliefit aus der
Kammer 28 durch mehrere Leitungen 33 durch das Rohr 3 in die
ringförmige Katnsaer 34 und von dieser durch die Leitung 29 wieder
aus.
Es wurde ein Brenner der beschreibenen Art verwendet« Er hatte
einen &u0eren Durchmesser von 5 cm und eine Gesamtlänge von
43 co. Die Verbrennungskammer hatte eine Länge von etwa 13 cn
und einen inneren Durchmesser von 3»2 cm. Die Reaktions*kammer
hatte eine Länge von etwa 22 cm und einen inneren Durchmesser
von 11 η ata oberen Ende» von 25 mm am unteren Ende*
Erdgas in einer Menge von 255 l/mln, wurde zusammen mit 510 l/min,
reinem Sauerstoff eingeführt. Die Verbrennungsgase hatten vor
dem Zuführen des öle eine Temperatur von etwa 265O0C. Das Öl
wurde in einer Menge ύοά 314 l/min, eingeführt. Die Abgase und
der Ruß wurden nach dem Passieren des Brenners durch einen in
üblicherweise feuerfest ausgekleideten Ofen hindurchgeführt» an
dessen Ende das Gemisch mittels Wasser auf etwa 320°C abgeschreckt
wurde. Darauf sammelte man den Ruß mit Hilfe von Sackfiltern.
Je Liter öl wurden 0*36 kg RuO erhalten, was einer Ausbeute
von etwa 4? #, bezogen auf den Kohlenstoffgehalt des Öles«
bedeutet. Der erhaltene SuO hatte die Eigenschaften von Kanal·
RuQ, einen mittleren Tellchendurchmesser von etwa 200 Ängstruueinheiten«
eine berechnete Oberfläche von etwa 300 m2/g und einen
Nlgrometerwert von 79.
109810/1776
Claims (2)
1. Verfahren aiii* Herst el long von BnS durch Verbrennen ein··
flüssige» oder gasfureigen Brennstoffes «it eine« Sauer»
stoff enthaltenden Gases* Einführen eines thermisch aersefw«
baren Kohlenwasserstoffes in die beiden Verbronaumgsgase,,
Dispergieren und Pyrolysieren de» Kohlenwasserstoffes»
Abkühlest der Reaktionsprodukte und Abtrennen des erhaltenen Rußest dadurch gekennzeichnet, daß wxa den Brennet off alt
•inen .wenigstens 50 VoIi-^ Sauerstoff' «Shaltendeü @λ»
brenct, hierbei'die Verbreantmgegase a«sf eine Tmqpw
22Ö0 bis 330O0C bringt und dieses Verbrennungsgas elt
eii&r Geschwindigkeit von wenigstens 300 m/s strSnatn 3M&%9
während es wenigstens seitweise In Berührung «it dean nicht
CBKgesetsten Ausgangsstoff β tent..
2. Vevfahrea «ach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet,
den Brennstoff «it wenigstens 9$ $~ige« Sauerstoff
Verfafere» naoli Anspruch 1» dadurch gekennseiohnet» daS
den "Brennstoff «it Luft verbrennt· die «it Sauerstoff?
k. Verfahren Jttaoh Anspruch .9 ^ oder 2» dadurch geke»n*«iclaaat·
daß aean einen Teil der Abgase iw Xreiniauf ia die Verbresa«
ttuagsson·
108810/17Tt
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