DE845683C

DE845683C - Verfahren zur Herstellung von Gasruss

Info

Publication number: DE845683C
Application number: DED3774D
Authority: DE
Inventors: Ernst Dr Wagner
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1941-05-13
Filing date: 1941-05-13
Publication date: 1952-08-04

Description

Verfahren zur Herstellung von Gasruß Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur I?rzeugung von Gasruß, wie er z. B. in der Gummiindustrie als aktiver Füllstoff von Kautschuk Verwendung findet.
Bei der Herstellung von derartigem Ruß ist es bekannt, gas- oder dampfförmige Kohlenwasserstoffe in Gegenwart von brennbaren und/oder tnibrennbaren Gasen, gegebenenfalls Luft, einer unvollständigen Verbrennung zu unterwerfen und den gebildeten Ruß an gekühlten Flächen abzuscheiden.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß inan die Verstellung von Gasruß stark verbessern kann, wenn man kohlenwasserstoffhaltige Gas- oder Gas-I)ampf-Gemische verwendet, die mehr Sauerstoff, bezeigen auf den vorhandenen Stickstoff, enthalten, als es der Zusammensetzung der atmosphärischen Luft entspricht. Der Gehalt an Sauerstoff muß also mehr als t Teil auf 4 Teile Stickstoff ü1 der zu verrußenden Mischung betragen. Vorzugsweise -,werden über 1,5 Teile Sauerstoff auf d. "heile Stickstoff verwendet.
Da angenommen werden mußte, daß durch Erhiihung der Sauerstoffkonzentration in dem Gasgemisch gleichzeitig eine Erhöhung der Flammentemperatur bewirkt würde, war eine damit verbundene Verschlechterung, z. B. Herabminderung der Aktivität, zti erwarten. Auch mußte befürchtet werden, (lad mit zunehmender Sauerstoffkonzentration eiere Verschlechterung der Rußausbeute, bezogen auf die angewendeten Kohlenwasserstoffe, eintreten würde. Es zeigte sich jedoch wider alles Erwarten, daß diese Nachteile bei dem Verfahren gemäß der Erfindung nicht. eintreten, sondern eine sehr wesentliche Steigerung der Leistung pro Apparateeinheit erzielt wird. Darüber hinaus ist es möglich, bei gleichbleibender oder sogar erhöhter Ausheute die Rußqualität, z. B. hinsichtlich des Abriebwiderstandes des Kautschukvulkanisats, deutlich zu verbessern.
Die Verbrennung des Gas- oder Gas-Dampf-Gemisches kann in an sich bekannter Weise aus Lochbrennern, vorteilhaft aus Schlitzbrennern, erfolgen und der gebildete Ruß z. B. an rotierenden, gekühlten Walzen, Tellern oder hin und her bewegten Schlitten abgeschieden werden.
Besonders günstige Ergebnisse wurden mit Kohlenwasserstoffdämpfen, insbesondere Naphtha-]in, und einem Traggas erzielt, das aus einem brennbaren Gas, wie Leuchtgas, Wassergas od. dgl. und an Sauerstoff angereicherter Luft mit einem Gehalt von etwa 22 bis 6o% Sauerstoff bestand.
Bei der Durchführung des Verfahrens hat sich ferner gezeigt, daß durch Erhöhung der Sauerstoffkonzentration nicht nur der Durchsatz der zu verrußenden Mischung pro Zeiteinheit gesteigert werden kann, sondern daß darüber hinaus ohne Schädigung der Rußqualität auch die Beladung des Traggases mit den Kohlenwasserstoffdämpfen erhöht werden kann, was sich naturgemäß ebenfalls günstig auf die erzielbare Leistung auswirkt.
Während man z. B. mit einem Traggas von 350/0 Leuchtgas und 65% Luft und einer Beladung voll 6oo g \Taphthalin/cbm eine Ausbeute von etwa 50% bei einer Leistung von rund 8oo g Ruß pro Stunde und Apparat erzielt, gelingt es bei Erhöhung des Sauerstoffgehaltes der Traggasluft von 2o auf 31% und einer Beladung voll Zoo 9/cbm, bei annähernd gleicher Ausbeute eine Steigerung der Leistung auf i i kg Ruß pro Stunde und Apparat zu erzielen.
Beispiel Ein Gasgemisch, das aus 56,5% Leuchtgas, 17,3% Sauerstoff und 26,3% Stickstoff besteht, wird in üblicher Weise mit 750 g Naphthalindampf pro Kubikmeter Traggas beladen. Diese Mischung wird in Schlitzbrennern zur Verbrennung gebracht und der gebildete Ruß an gekühlten Walzen abgeschieden. Die Ausbeute an Ruß beträgt 54% des verdampften Naphthalins. Die Leistung pro Apparat und. Stunde betrug 1,2 kg ausgezeichnetenAktivruß. Das Verfahren gemäß der Erfindung ist auch auf anders zusammengesetzte Ausgangsmischungen mit Vorteil anwendbar.
So ist es z. B. möglich, Mischungen von Kohlenwasserstoffdämpfen, wie Naphthalin- oder Anthrazendampf, und Leuchtgas lediglich mit einem Zusatz von Sauerstoff zu Ruß zu verbrennen. Auch kann man in gewissen Fällen in Abwesenheit von brennbaren Verdünnungs- bzw. Traggasen lediglich aus Kohlenwasserstoffen und Luft mit einer erhöhten Konzentration an Sauerstoff oder auch, z. B. bei gasförmigen Kohlenwasserstoffen, lediglich mit einem Zusatz von Sauerstoff Ruß mit wertvollen Eigenschaften herstellen.
Selbstverständlich ist bei der Durchführung des Verfahrens darauf zu achten, daß die Sauerstoffkonzentration innerhalb solcher Grenzen gehalten wird, daß eine Explosionsgefahr ausgeschlossen ist. DieÜberwachung der Sauerstoffkonzentration kann in einfacher Weise z. B. dadurch erfolgen, daß man eine von der Durchsatzmenge abhängige Druckdifferenz, z. B. die bei der Mengenmessung der Traggasgemischkomponenten, z. B. Leuchtgas und Luft, auftretenden Staudrucke, zur Steuerung geeigneter Ventile für die Zufuhr des Sauerstoffs oder de,r sauerstoffreichen Komponente heranzieht. Das kann mit Hilfe von Relais bzw. Magnetventilen auf elektrischem oder mit druckgasbetätigten Ventilen auf mechanischem Wege erfolgen. Der nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellte Ruß eignet sich insbesondere als Füllstoff für Kautschuk, kann jedoch auch für andere Zwecke, z. B. als Farbruß, Verwendung finden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Gasruß, insbesondere aktivem Gummiruß, durch unvollständiges Verbrennen von Köhlenwasserstoffe neben Sauerstoff und gegebenenfalls andere brennbare oder unbrennbare Gase enthaltenden Gasgemischen, dadurch gekennzeichnet, daß solche Mischungen verwendet werden, die mehr als i Teil, vorzugsweise über 1,5 Teile, Sauerstoff auf 4 Teile Stickstoff enthalten.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung von Kohlenwasserstoffdämpfen, insbesondere Naphthalin, brennbaren Gasen, wie Leuchtgas und Luft, mit einem angereicherten Gehalt all Sauerstoff von etwa 22 bis 6o% in an sich bekannter Weise aus Schlitzbrennern zu Ruß verbrannt und der abgeschiedene Ruß an gekühlten Flächen, wie Walzen od. dgl., abgeschieden wird.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit zunehmender Sauerstoffkonzentration des zur Beladung mit Kohlenwasserstoffdämpfen dienenden Gasgemisches auch die Konzentration der Kohlenwasserstoffdämpfe in dem Gemisch erhöht wird.