JP2005330346A - Method for producing fine particulate carbon black and apparatus for producing the same - Google Patents

Method for producing fine particulate carbon black and apparatus for producing the same Download PDF

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Katsuhisa Ota
勝久 太田
Tadashi Kishimoto
正 岸本
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AIHANA KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing fine particulate carbon black, by which the effective utilization of energy and environmental problems can simultaneously be solved, while paying an attention on the "negative" portion of a Diesel engine, or the like, and to provide a production apparatus therefor. <P>SOLUTION: The method for producing the fine particulate carbon black is characterized by using a loading means 3 for imparting a load, and a heat engine 1 connected to the loading means to impart an output to the loading means, supplying a fuel into the combustion chamber of the heat engine 1, burning the fuel in the combustion chamber in an imperfect combustion state to produce the fine particulate carbon black in the combustion chamber, exhausting the combustion gas containing the fine particulate carbon black from the exhaust path of the heat engine, and then guiding the combustion gas to a fine particle separator 5 to separate the fine particulate carbon black in the fine particle separator 5. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ゴム製品への添加物として、あるいはインク材料、塗料材料等として、広く用いられる微粒子状の炭素（この明細書および特許請求の範囲において、微粒子カーボンブラックという）の製造方法とその製造装置に関する。   The present invention relates to a method for producing particulate carbon (referred to as particulate carbon black in this specification and claims) widely used as an additive to rubber products or as an ink material, a coating material, etc. Relates to the device.

微粒子カーボンブラックは、ゴム製品への添加物として、あるいはインク材料、塗料等の材料等として広く用いられている。このような微粒子カーボンブラックは、現在、黒煙が生じるような状態で石油のタールを燃焼させることによって生成し、しかる後に、所望の径の微粒子となるよう選別装置で所定粒径毎に選別し、あるいは造粒したりすることによって、所望の粒径の該微粒子カーボンブラックを製造している。かかる製法の場合には、大がかりな設備を必要とするという欠点があった。   Particulate carbon black is widely used as an additive to rubber products or as a material for ink materials, paints, and the like. Such fine particle carbon black is currently produced by burning petroleum tar in a state where black smoke is generated, and thereafter, the fine particle carbon black is sorted by particle size with a sorting device so as to become fine particles of a desired diameter. Alternatively, the fine particle carbon black having a desired particle diameter is produced by granulation. In the case of such a manufacturing method, there was a drawback that a large-scale facility was required.

一方において、近年、電力の自由化等の環境下において、所定規模以上の工場あるいはショピングセンター等では、コジェネレーション装置として、ディーゼルエンジン等によって発電とそこで発生する熱を有効に利用しようとする傾向が顕著になっている。   On the other hand, in recent years, in environments such as the liberalization of electric power, factories or shopping centers of a predetermined size or more have a tendency to effectively use power generated by a diesel engine or the like and heat generated there as a cogeneration device. It has become prominent.

前記ディーゼルエンジンの場合には、燃焼効率が高い点で優れているが、エンジンの燃焼室内での燃焼状態によっては、黒煙が発生する。このため、前記コジェネレーション装置の原動機としてディーゼルエンジンを用いる場合には、管理者は、可及的に黒煙が生じないように、その燃焼状態、換言すると負荷状態に絶えず気を配っている必要がある。
しかし、一方において発電量や発熱量（負荷）は時間帯等によって変動するため、前記ディーゼルエンジンはその負荷変動に合わせて運転され、その結果、黒煙の発生を最小限に維持することはかなり困難な状態となっている。 The diesel engine is excellent in terms of high combustion efficiency, but black smoke is generated depending on the combustion state in the combustion chamber of the engine. For this reason, when a diesel engine is used as a prime mover of the cogeneration system, the manager needs to be constantly aware of the combustion state, in other words, the load state, so that black smoke is not generated as much as possible. There is.
However, on the other hand, since the power generation amount and the heat generation amount (load) vary depending on the time zone, the diesel engine is operated in accordance with the load variation, and as a result, it is quite possible to keep the generation of black smoke to a minimum. It is difficult.

本発明は、このような現状に鑑みておこなわれたもので、前記ディーゼルエンジン等の熱機関の具備する「負」の部分に着目して、従来「負」の所産であったものを逆手にとって、エネルギーの有効利用と環境問題（産業廃棄物の有効利用）を同時に解決する微粒子カーボンブラックの製造方法と製造装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a situation, and paying attention to the “negative” part of the heat engine such as the diesel engine, the conventional “negative” product has been reversed. An object of the present invention is to provide a fine carbon black production method and production apparatus that simultaneously solves the effective use of energy and environmental problems (effective use of industrial waste).

なお、このような本発明の先行技術としては出願人は不知である。   In addition, the applicant is not known as such prior art of the present invention.

前記本発明の目的は、以下の構成からなる微粒子カーボンブラックの製造方法と製造装置によって解決することができる。   The object of the present invention can be solved by a method and an apparatus for producing fine carbon black having the following constitution.

つまり、本発明にかかる製造方法は、微粒子カーボンブラックの製造方法であって、
この製造方法が、
負荷を付与する負荷手段と、この負荷手段に連結され該負荷手段を駆動する熱機関ともを用い、
熱機関の燃焼室内に、燃料を供給して、該燃焼室内で該燃料を不完全燃焼状態で燃焼させて燃焼室内において前記微粒子カーボンブラックを生成させるとともに、熱機関の排気通路から該微粒子カーボンブラックを含む燃焼ガスを排出するとともに、この燃焼ガスを微粒子分離装置に導いて該微粒子分離装置内で微粒子カーボンブラックを分離させることを特徴とする。 That is, the production method according to the present invention is a method for producing fine particle carbon black,
This manufacturing method is
Using both load means for applying a load and a heat engine connected to the load means and driving the load means,
Fuel is supplied into the combustion chamber of the heat engine, and the fuel is burned in an incomplete combustion state in the combustion chamber to generate the particulate carbon black in the combustion chamber, and the particulate carbon black is discharged from the exhaust passage of the heat engine. In addition, the combustion gas is discharged, and the combustion gas is guided to a fine particle separator to separate the fine carbon black in the fine particle separator.

また、本発明にかかる製造装置は、微粒子カーボンブラックを製造する製造装置であって、
負荷を付与する負荷手段と、
前記熱機関の燃焼室と、この燃焼室と外気を連通させる排気通路と、燃焼室内へ燃料を供給する燃料供給装置と、燃焼室内へフレッシュエアを供給する給気装置とを備え、前記負荷手段に出力を付与する熱機関と、
この熱機関の排気通路の後流側に配置され、前記微粒子カーボンブラックを含む燃焼ガス内の該微粒子カーボンブラックを分離する微粒子分離装置と、
この微粒子分離装置で分離した微粒子カーボンブラックを収納する微粒子収納容器とを具備したことを特徴とする。 The manufacturing apparatus according to the present invention is a manufacturing apparatus for manufacturing fine particle carbon black,
A load means for applying a load;
The load means comprises: a combustion chamber of the heat engine; an exhaust passage for communicating the combustion chamber with outside air; a fuel supply device for supplying fuel into the combustion chamber; and an air supply device for supplying fresh air into the combustion chamber. A heat engine that provides output to
A particulate separation device that is disposed on the downstream side of the exhaust passage of the heat engine and separates the particulate carbon black in the combustion gas containing the particulate carbon black;
And a particulate storage container for storing the particulate carbon black separated by the particulate separator.

前述のような構成からなる本発明にかかる微粒子カーボンブラックの製造方法によれば、負荷手段によって負荷を熱機関に与えて、該熱機関の燃焼室内において、供給された燃料を不完全状態で燃焼させて該燃焼室内部に微粒子カーボンブラックを生成させ、これら生成した微粒子カーボンブラックを含む燃焼ガスを排気通路から排出し、この排出した排気ガス中から微粒子カーボンブラックを微粒子分離装置で分離することによって、微粒子カーボンブラックを製造することができる。そして、具体的には、前記熱機関として、内燃式エンジン（内燃式熱機関）、ガスタービン（ジェットエンジン）やボイラー等の外燃式熱機関が考えられ、また、前記負荷手段として、例えば、発電機あるいは熱交換装置等が考えられ、前記熱機関によって負荷手段を運転することによって、所要の発電あるいは発熱（暖房および冷房用の熱源）を得ることができる。また、微粒子分離装置としては、サイクロン型集塵機や、バクフィルター等が考えられる。   According to the method for producing particulate carbon black according to the present invention having the above-described configuration, the load is applied to the heat engine by the load means, and the supplied fuel is burned in an incomplete state in the combustion chamber of the heat engine. By generating particulate carbon black in the combustion chamber, exhausting the combustion gas containing the generated particulate carbon black from the exhaust passage, and separating the particulate carbon black from the exhaust gas by the particulate separator. Fine particle carbon black can be produced. Specifically, as the heat engine, an internal combustion engine (internal combustion heat engine), a gas turbine (jet engine), an external combustion heat engine such as a boiler, and the like can be considered. A generator, a heat exchange device, or the like can be considered. By operating the load means by the heat engine, required power generation or heat generation (heat source for heating and cooling) can be obtained. Further, as the fine particle separator, a cyclone type dust collector, a vacuum filter, or the like can be considered.

また、本発明にかかる前記製造装置によれば、前記製造方法を実施することができる。   Moreover, according to the said manufacturing apparatus concerning this invention, the said manufacturing method can be implemented.

この結果、微粒子カーボンブラックを得ることができるとともに、この微粒子カーボンブラックを生成する課程で発生した熱機関からの出力を、発電あるいは暖房あるいは冷房等の熱源としても使用できる。特に、負荷が熱機関の最大定格出力状態あるいはそれを上回る状態で該熱機関を運転すると、多量の微粒子カーボンブラックを生成することができる。また、このように熱機関の定格出力状態あるいはそれを上回る状態で運転すると、熱機関の稼働率が最大の状態になり、設備の稼働効率を高めることができ、また初期投資が抑えられる点でも好ましい。   As a result, fine carbon black can be obtained, and the output from the heat engine generated in the course of producing the fine carbon black can be used as a heat source for power generation, heating, cooling, or the like. In particular, when the heat engine is operated in a state where the load is at or above the maximum rated output of the heat engine, a large amount of particulate carbon black can be generated. In addition, if the engine is operated at or above the rated output state of the heat engine, the operating rate of the heat engine is maximized, the operating efficiency of the equipment can be increased, and the initial investment can be suppressed. preferable.

また、前記製造方法において、前記熱機関がディーゼルエンジンであり、前記ディーゼルエンジンを高負荷状態で運転することによって、燃焼室内で不完全燃焼を生じさせて微粒子カーボンブラックを生成するように構成すると、ディーゼルエンジンを最大限に利用でき、しかも大きな出力を得られ、さらに初期投資を少なくする上で、好ましい実施形態となる。   Further, in the manufacturing method, when the heat engine is a diesel engine, and the diesel engine is operated in a high load state, the incomplete combustion is generated in the combustion chamber to generate the particulate carbon black. A diesel engine can be used to the maximum, and a large output can be obtained. Further, in order to reduce initial investment, this is a preferred embodiment.

また、前記製造方法において、前記微粒子分離装置が、サイクロン型分離装置（サイクロン型集塵機）であれば、信頼性の高い且つ比較的安価な、しかもメンテナンスが容易な装置を用いた製造方法となる。   In the manufacturing method, if the fine particle separator is a cyclone type separator (a cyclone type dust collector), the manufacturing method uses a highly reliable and relatively inexpensive apparatus that is easy to maintain.

また、前記製造装置において、前記熱機関がディーゼルエンジンであり、このディーゼルエンジンの出力軸に負荷手段として加負荷装置（例えば、発電機や暖房、冷房用の熱交換器）が配設されていると好ましい構成となる。   Further, in the manufacturing apparatus, the heat engine is a diesel engine, and a load device (for example, a generator, a heating or a heat exchanger for cooling) is disposed as a load means on an output shaft of the diesel engine. And a preferred configuration.

また、前記製造装置において、前記加負荷装置が、発電機であることが望ましい。しかし、冷暖房装置であっても、あるいは発電機と冷暖房装置を組み合わせたものであってもよい。   In the manufacturing apparatus, it is preferable that the load device is a generator. However, it may be an air conditioner or a combination of a generator and an air conditioner.

以下、本願発明にかかる微粒子カーボンブラックの製造装置と製造方法を図面を参照しながら具体的に説明する。   Hereafter, the manufacturing apparatus and manufacturing method of particulate carbon black concerning this invention are demonstrated concretely, referring drawings.

図１は発明の一実施例にかかる微粒子カーボンブラックの製造装置の全体の概略の構成を概念的に示した全体構成図である。   FIG. 1 is an overall configuration diagram conceptually showing an overall schematic configuration of an apparatus for producing fine particle carbon black according to an embodiment of the present invention.

図１において、１は熱機関としてのディーゼルエンジンで、このディーゼルエンジン１は、燃焼室と、この燃焼室へ燃料を供給する燃料供給装置として噴射ノズルと、燃焼室へフレッシュエアを供給する吸気装置と、燃焼室で燃焼した排気を外部へ排出する排気管と、出力軸（クランクシャフト）とを具備する。
そして、前記ディーゼルエンジン１の出力軸は、連結軸２を介して負荷手段である発電装置３の入力軸に接続されている。
そして、前記ディーゼルエンジン１の排気管は、排気パイプ４を介して、微粒子分離装置である第１のサイクロン型分離装置（サイクロン型集塵装置）５の取り入れ口５Ａに接続され、該ディーゼルエンジン１の燃焼室から微粒子カーボンブラックを含んだ排気ガス（燃焼ガス）が、該第１のサイクロン型分離装置５へ流出するよう構成されている。また、この第１のサイクロン型分離装置５の上端から上方へ突出するよう該第１のサイクロン型分離装置５の排気筒体５Ｄが設けられ、この第１のサイクロン型分離装置５内部を負圧にし、排気ガス中から微粒子カーボンブラックを分離するべく、内部に渦流を形成するよう構成されている。
そして、前記第１のサイクロン型分離装置５の底部には、前記分離した微粒子カーボンブラックを溜めるための回収ボックス５Ｂが配置されている。また、この微粒子カーボンブラックの回収ボックス５Ｂの側部には、開口５Ｃが形成されており、この開口５Ｃには、造粒装置６の取り入れ口６Ａに先端が接続されている、送流パイプ７の基端の開口７Ａが接続されている。つまり、第１のサイクロン型分離装置５の回収ボックス（微粒子収納容器）５Ｂに溜まった微粒子カーボンブラックを、所定の粒径の微粒子カーボンブラックにするために、造粒装置６内へ供給するよう構成されている。前記造粒装置６の底部には、この造粒装置６内で所定の粒径になった微粒子カーボンブラックを回収する回収ボックス（微粒子収納容器）６Ｂが配置されている。前記送流パイプに代えて、搬送手段、例えば、流体コンベアやスクリューコンベア等を用いることもできる。 In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a diesel engine as a heat engine. The diesel engine 1 includes a combustion chamber, an injection nozzle as a fuel supply device that supplies fuel to the combustion chamber, and an intake device that supplies fresh air to the combustion chamber. And an exhaust pipe for discharging the exhaust gas combusted in the combustion chamber to the outside, and an output shaft (crankshaft).
The output shaft of the diesel engine 1 is connected to the input shaft of the power generation device 3 serving as load means via a connecting shaft 2.
The exhaust pipe of the diesel engine 1 is connected via an exhaust pipe 4 to an intake port 5A of a first cyclonic separator (cyclonic dust collector) 5 that is a particulate separator. Exhaust gas (combustion gas) containing particulate carbon black flows out from the combustion chamber of the first cyclone type separation device 5. Further, an exhaust cylinder 5D of the first cyclone separator 5 is provided so as to protrude upward from the upper end of the first cyclone separator 5, and the inside of the first cyclone separator 5 has a negative pressure. In order to separate the particulate carbon black from the exhaust gas, a vortex is formed inside.
A recovery box 5B for storing the separated particulate carbon black is disposed at the bottom of the first cyclonic separator 5. In addition, an opening 5C is formed in a side portion of the particulate carbon black collection box 5B, and a leading end of the opening 5C is connected to the intake port 6A of the granulating device 6. The opening 7A at the base end is connected. That is, the fine carbon black accumulated in the collection box (fine particle storage container) 5B of the first cyclonic separation device 5 is supplied into the granulating device 6 in order to obtain fine carbon black having a predetermined particle size. Has been. At the bottom of the granulator 6, a collection box (fine particle storage container) 6B for collecting the fine particle carbon black having a predetermined particle size in the granulator 6 is disposed. Instead of the flow pipe, a conveying means such as a fluid conveyor or a screw conveyor can be used.

また、この図１では、１ユニットのみ図示しているが、実際のプラントでは、前記発電装置３とディーゼルエンジン１は、その設備（ショピングセンター）の大きさに合わせて複数のユニットが配置される。そして、これらの複数の発電装置３とディーゼルエンジン１からなるユニットは、１ユニットの前記サイクロン型分離装置５に排気ガスを排出するとともに造粒装置６で造粒するように構成してもよいし、あるいは発電装置３とディーゼルエンジン１からなるユニット毎に、サイクロン型分離装置５と前記造粒装置６を設けてもよい。   Further, in FIG. 1, only one unit is illustrated, but in an actual plant, the power generation device 3 and the diesel engine 1 are arranged with a plurality of units according to the size of the facility (shopping center). . And the unit which consists of these several electric power generating apparatuses 3 and the diesel engine 1 may be comprised so that it may granulate with the granulator 6 while discharging | emitting exhaust gas to the said cyclone type | mold separation apparatus 5 of one unit. Alternatively, a cyclone separator 5 and the granulator 6 may be provided for each unit composed of the power generator 3 and the diesel engine 1.

そして、発電装置３とディーゼルエンジン１を複数配置する場合には、所望の発電量に合わせて、何ユニット稼働させるか制御するような制御装置を設けて、自動運転することが望ましい構成となる。   When a plurality of power generation devices 3 and diesel engines 1 are arranged, it is desirable to provide a control device that controls how many units are operated in accordance with a desired power generation amount and to perform automatic operation.

そして、前記ディーゼルエンジン１の出力は、常にディーゼルエンジン１の略最大定格出力の状態で運転するようにセットされている。   The output of the diesel engine 1 is set so that the diesel engine 1 is always operated at a substantially maximum rated output.

しかして、このように構成された本微粒子カーボンブラックの製造装置によれば、以下のように所望の微粒子カーボンブラックを得る微粒子カーボンブラックの製造方法を実施することが可能となっている。つまり、この本微粒子カーボンブラックの製造装置が配置されている設備、例えば、大型ショッピングセンターのそのときの所望発電量が８００ｋＷであると、前記制御装置は、発電装置３とディーゼルエンジン１からなるユニットを、例えば、１ユニット当たり最大出力（最大出力＞最大定格出力）２００ｋＷであるとすると、４台のユニットを最大出力状態で運転するように制御する。
この際、各ディーゼルエンジン１に対して、最大出力状態のときに最適な燃料供給量よりやや多めの燃料を供給するような構成としてもよい。かかる場合には、排気ガス中の微粒子カーボンブラックの量がより増加させることが可能となる。つまり、かかる場合には、ディーゼルエンジン１の燃焼室内では、所謂「不完全燃焼」状態が発生し、このディーゼルエンジン１の排気管を介して、前記排気パイプ４へ、微粒子カーボンブラックを多量に含んだ排気ガス（黒煙状の排気ガス）が送られてくる。 Thus, according to the fine carbon black production apparatus configured as described above, it is possible to carry out the fine carbon black production method for obtaining the desired fine carbon black as follows. That is, if the desired power generation amount of the facility in which the apparatus for producing the fine particle carbon black is arranged, for example, a large shopping center at that time is 800 kW, the control device is a unit composed of the power generation device 3 and the diesel engine 1. If, for example, the maximum output per unit (maximum output> maximum rated output) is 200 kW, the four units are controlled to operate in the maximum output state.
At this time, the diesel engine 1 may be configured to supply a slightly larger amount of fuel than the optimum fuel supply amount in the maximum output state. In such a case, the amount of fine carbon black in the exhaust gas can be further increased. That is, in such a case, a so-called “incomplete combustion” state occurs in the combustion chamber of the diesel engine 1, and a large amount of particulate carbon black is contained in the exhaust pipe 4 through the exhaust pipe of the diesel engine 1. Exhaust gas (black smoke-like exhaust gas) is sent.

この排気ガスは、内部が負圧になった前記第１のサイクロン型分離装置５内へ流出し、このサイクロン型分離装置５内部で、排気ガス中の微粒子カーボンブラックは分離されて、下方の回収ボックス５Ｂに溜まることになる。この回収ボックス５Ｂ内部の微粒子カーボンブラックＡ１の粒径を概念的に示したものを該回収ボックス５Ｂの下方に示している。
この溜まって微粒子カーボンブラックは、前記送流パイプ７を介して、造粒装置６内へ送られて、この造粒装置６内で、所定の粒径に造粒された微粒子カーボンブラックがその底部の回収ボックス６Ｂに溜まることになる。この回収ボックス６Ｂ内部の微粒子カーボンブラックＡ２の粒径を概念的に示したものを該回収ボックス６Ｂの下方に示している。 The exhaust gas flows out into the first cyclone type separation device 5 having a negative pressure inside, and the particulate carbon black in the exhaust gas is separated inside the cyclone type separation device 5 and recovered below. It will accumulate in box 5B. A conceptual illustration of the particle size of the fine particle carbon black A1 inside the collection box 5B is shown below the collection box 5B.
The accumulated particulate carbon black is fed into the granulating device 6 through the flow pipe 7, and the particulate carbon black granulated to a predetermined particle size in the granulating device 6 is the bottom portion thereof. In the collection box 6B. A conceptual illustration of the particle size of the fine particle carbon black A2 inside the collection box 6B is shown below the collection box 6B.

また、前記負荷手段である発電装置３によって、所望の発電がおこなわれて、ショッピングセンターの照明設備、エスカレータ等へ給電されるとともに、前記ディーゼルエンジンから生じる廃熱は冷暖房あるいは給湯等のエネルギー源としても利用できることになる。   In addition, desired power generation is performed by the power generation device 3 serving as the load means, and power is supplied to lighting facilities, escalators, etc. in shopping centers, and waste heat generated from the diesel engine is used as an energy source for air conditioning or hot water supply. Will also be available.

前述のように構成された本発明にかかる微粒子カーボンブラックの製造装置と製造方法によれば、前記発電設備３による発電や冷暖房設備等への熱エネルギーが得られるとともに、熱機関であるディーゼルエンジン１の排気ガス内に含まれる微粒子カーボンブラックを有効に回収して有効利用することができる。従って、エネルギー効率の高さから最近脚光を浴びている「コジェネレーション設備」を、さらにそのエネルギー効率を向上させるものとなる。
また、この微粒子カーボンブラックの製造装置から排出される排気ガス中に存在する微粒子カーボンブラックの量が大幅に低減され、この点においても、環境に優しい設備となる。
さらには、発電装置３とディーゼルエンジン１とを最大出力状態で使用するため、その設備に必要となる、これら発電装置３とディーゼルエンジン１からなるユニット数を最小限に抑えられることから、設備のイニシャルコストを低減することにもなる。 According to the fine carbon black production apparatus and production method of the present invention configured as described above, thermal energy to the power generation and cooling / heating facilities by the power generation facility 3 can be obtained, and the diesel engine 1 which is a heat engine. The particulate carbon black contained in the exhaust gas can be effectively recovered and used effectively. Therefore, the energy efficiency of the “cogeneration facility”, which has recently been highlighted due to its high energy efficiency, will be further improved.
In addition, the amount of particulate carbon black present in the exhaust gas discharged from the particulate carbon black production apparatus is greatly reduced, and in this respect as well, the facility is environmentally friendly.
Furthermore, since the power generation device 3 and the diesel engine 1 are used in the maximum output state, the number of units composed of the power generation device 3 and the diesel engine 1 required for the facility can be minimized. It will also reduce the initial cost.

ところで、前記実施例では、ディーゼルエンジン１を最大定格出力あるいは最大出力の状態で運転することによって、排気ガス中に微粒子カーボンブラックを多く生成するよう構成しているが、過負荷に代えて、ディーゼルエンジン１内への燃料の供給量を適正な量より多く供給することによって、排気ガス中に微粒子カーボンブラックを多く生成するよう構成してもよい。   By the way, in the said Example, it is comprised so that many particulate carbon black may be produced | generated in exhaust gas by operating the diesel engine 1 in the state of a maximum rated output or a maximum output. A larger amount of fine carbon black may be generated in the exhaust gas by supplying a larger amount of fuel into the engine 1 than an appropriate amount.

また、前記微粒子カーボンブラックの製造装置では、サイクロン型分離装置を１基備え所望の粒径の微粒子カーボンブラックに造粒装置でするよう構成されていたが、これに代えて、サイクロン型分離装置を多数、例えば、図２に図示するように、サイクロン型分離装置を２基備え、これに対応して各サイクロン型分離装置５，１５毎に造粒装置６，１６を設けた構成とし、複数種類（この場合２種類）の粒径の微粒子カーボンブラックが生成できるように構成してもよく、かかる場合には、用途に合わせた複数種類（２種類）の粒径の微粒子カーボンブラックをつくることが可能になる。なお、図２において、図１の構成と同じあるいは対応する構成については同じ参照記号を付して、また、２ユニットあるサイクロン型分離装置のうち２ユニット目のサイクロン型分離装置には、参照記号１５を、同じく、２ユニット目の造粒装置には、参照記号１６を、また、前記サイクロン型分離装置１５と造粒装置１６を接続する送流パイプには参照記号１７を付し、前記サイクロン型分離装置５とサイクロン型分離装置１５を接続する排気パイプには参照記号２０を付して、全体の説明を省略する。また、この図２に示す実施例では、まずサイクロン型分離装置５で粒径の大きい微粒子カーボンブラックＡ１を捕捉し、サイクロン型分離装置１５で粒径の小さい微粒子カーボンブラックＡ１０を捕捉するよう構成されている。また、サイクロン型分離装置１５で捕捉された微粒子カーボンブラックＡ１０から造粒された粒径の大きい微粒子カーボンブラックを参照記号Ａ２０で示す。また、参照記号１５Ｂは、サイクロン型分離装置１５の回収ボックスを、参照記号１６Ｂは、造粒装置１６の回収ボックスを示す。   In addition, the production apparatus for the fine particle carbon black is configured to have one cyclone type separation device and a fine particle carbon black having a desired particle size, but instead, a cyclone type separation device is provided. A large number of, for example, as shown in FIG. 2, two cyclone type separation devices are provided, and correspondingly, each of the cyclone type separation devices 5, 15 is provided with a granulating device 6, 16. (In this case, two types of particle size fine particle carbon black may be formed. In such a case, a plurality of types (two types) of particle size carbon blacks having different particle sizes can be produced. It becomes possible. In FIG. 2, the same or corresponding components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference symbols. Of the two units of the cyclonic separation device, the second unit of the cyclonic separation device has a reference symbol. 15, similarly, the second unit granulator is provided with a reference symbol 16, and the feed pipe connecting the cyclone separator 15 and the granulator 16 is provided with a reference symbol 17. The exhaust pipe connecting the mold separating device 5 and the cyclonic separating device 15 is denoted by the reference symbol 20, and the entire description is omitted. In the embodiment shown in FIG. 2, the cyclone type separation device 5 first captures the fine particle carbon black A1 having a large particle size, and the cyclone type separation device 15 captures the fine particle carbon black A10 having a small particle size. ing. Further, the fine particle carbon black granulated from the fine particle carbon black A10 captured by the cyclone separator 15 is indicated by a reference symbol A20. Reference symbol 15B indicates a recovery box of the cyclone type separation device 15, and reference symbol 16B indicates a recovery box of the granulation device 16.

かかる構成の場合、最終的に外気側に排出されるディーゼルエンジン１からの排気ガスも、さらに微粒子カーボンブラックが除去された状態の排気ガスとなる。   In the case of such a configuration, the exhaust gas from the diesel engine 1 that is finally discharged to the outside air also becomes the exhaust gas in a state where the particulate carbon black is further removed.

ところで、前記両方の実施例では、微粒子分離装置として、サイクロン型分離装置を使用しているが、これに代えて又はこれに追加してバクフィルター型の微粒子分離装置を設けて、排気ガス中から微粒子カーボンブラックを分離するよう構成してもよい。   In both of the above embodiments, a cyclone type separator is used as the particulate separator, but a vacuum filter type particulate separator is provided in place of or in addition to this, from the exhaust gas. You may comprise so that particulate carbon black may be isolate | separated.

なお、前記実施例では、熱機関１として、ディーゼルエンジンを用いた場合について説明したが、ガスタービンを用いた場合、あるいはボイラーを用いた場合にも、同様に燃焼室内で不完全燃焼させることによって、同様に微粒子カーボンブラックを生成させることが可能となる。   In addition, although the said Example demonstrated the case where a diesel engine was used as the heat engine 1, also when using a gas turbine or using a boiler, it is made to burn incompletely in a combustion chamber similarly. Similarly, it becomes possible to produce fine-particle carbon black.

本願発明にかかるは微粒子カーボンブラックの製造方法とその製造装置は、広い用途を有する微粒子カーボンブラックの製造等に用いることができる。   The method and apparatus for producing fine particle carbon black according to the present invention can be used for producing fine particle carbon black having a wide range of uses.

発明の一実施例にかかる微粒子カーボンブラックの製造装置の全体の概略の構成を概念的に示した全体構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is the whole block diagram which showed notionally the outline structure of the whole manufacturing apparatus of the fine particle carbon black concerning one Example of invention. 図１とは別の実施例にかかる微粒子カーボンブラックの製造装置の全体の概略の構成を概念的に示した全体構成図である。It is the whole block diagram which showed notionally the structure of the outline of the whole manufacturing apparatus of the fine particle carbon black concerning the Example different from FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１…ディーゼルエンジン（熱機関）
３…発電装置（負荷手段）
５…サイクロン型分離装置（微粒子分離装置） 1 ... Diesel engine (heat engine)
3. Power generation device (loading means)
5 ... Cyclone type separation device (fine particle separation device)

Claims (6)

微粒子カーボンブラックの製造方法であって、
この製造方法が、
負荷を付与する負荷手段と、この負荷手段に連結され該負荷手段に出力を付与する熱機関を用い、
前記熱機関の燃焼室内に、燃料を供給して、該燃焼室内で該燃料を不完全燃焼状態で燃焼させて燃焼室内において前記微粒子カーボンブラックを生成させるとともに、熱機関の排気通路から該微粒子カーボンブラックを含む燃焼ガスを排出させて、この燃焼ガスを微粒子分離装置に導いて該微粒子分離装置内で微粒子カーボンブラックを分離させることを特徴とする製造方法。 A method for producing particulate carbon black, comprising:
This manufacturing method is
Using a load means for applying a load, and a heat engine connected to the load means and giving an output to the load means,
Fuel is supplied into the combustion chamber of the heat engine, the fuel is burned in an incomplete combustion state in the combustion chamber to generate the particulate carbon black in the combustion chamber, and the particulate carbon is discharged from the exhaust passage of the heat engine. A manufacturing method comprising discharging a combustion gas containing black, guiding the combustion gas to a fine particle separation device, and separating the fine particle carbon black in the fine particle separation device. 前記熱機関がディーゼルエンジンであり、前記ディーゼルエンジンを高負荷状態で運転することによって、燃焼室内で不完全燃焼を生じさせることを特徴とする請求項１記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 1, wherein the heat engine is a diesel engine, and incomplete combustion is caused in the combustion chamber by operating the diesel engine in a high load state. 前記微粒子分離装置が、サイクロン型分離装置であることを特徴とする請求項１又は２記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 1 or 2, wherein the fine particle separation device is a cyclone type separation device. 微粒子カーボンブラックを製造する製造装置であって、
負荷を付与する負荷手段と、
前記熱機関の燃焼室と、この燃焼室と外気を連通させる排気通路と、燃焼室内へ燃料を供給する燃料供給装置と、燃焼室内へフレッシュエアを供給する給気装置とを備え、前記負荷手段に出力を付与する熱機関と、
前記熱機関の排気通路の後流側に配置され、前記微粒子カーボンブラックを含む燃焼ガス内の該微粒子カーボンブラックを分離する微粒子分離装置と、
前記微粒子分離装置で分離した微粒子カーボンブラックを収納する微粒子収納容器とを具備したことを特徴とする製造装置。 A production apparatus for producing fine particle carbon black,
A load means for applying a load;
The load means comprises: a combustion chamber of the heat engine; an exhaust passage for communicating the combustion chamber with outside air; a fuel supply device for supplying fuel into the combustion chamber; and an air supply device for supplying fresh air into the combustion chamber. A heat engine that provides output to
A particulate separation device that is disposed on the downstream side of the exhaust passage of the heat engine and separates the particulate carbon black in the combustion gas containing the particulate carbon black;
A manufacturing apparatus comprising: a fine particle storage container for storing fine particle carbon black separated by the fine particle separation device. 前記熱機関がディーゼルエンジンであり、このディーゼルエンジンの出力軸に負荷手段が配設されていることを特徴とする請求項４記載の製造装置。   The manufacturing apparatus according to claim 4, wherein the heat engine is a diesel engine, and load means is disposed on an output shaft of the diesel engine. 前記負荷手段が、発電機であることを特徴とする請求項４又は５記載の製造装置。   6. The manufacturing apparatus according to claim 4, wherein the load means is a generator.
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