DK151385B - Tretrinsfremgangsmaade til fremstilling af ovnkoenroeg - Google Patents

Tretrinsfremgangsmaade til fremstilling af ovnkoenroeg Download PDF

Info

Publication number
DK151385B
DK151385B DK264477AA DK264477A DK151385B DK 151385 B DK151385 B DK 151385B DK 264477A A DK264477A A DK 264477AA DK 264477 A DK264477 A DK 264477A DK 151385 B DK151385 B DK 151385B
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
carbon black
combustion
oxidizing agent
starting material
hydrocarbon
Prior art date
Application number
DK264477AA
Other languages
English (en)
Other versions
DK264477A (da
DK151385C (da
Inventor
John H Horn
William R Morehead
Clyde D Schaub
Ronald C Hurst
Dennis J Potter
Original Assignee
Cabot Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US05/743,963 external-priority patent/US4105750A/en
Application filed by Cabot Corp filed Critical Cabot Corp
Publication of DK264477A publication Critical patent/DK264477A/da
Publication of DK151385B publication Critical patent/DK151385B/da
Application granted granted Critical
Publication of DK151385C publication Critical patent/DK151385C/da

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/44Carbon
    • C09C1/48Carbon black
    • C09C1/50Furnace black ; Preparation thereof

Landscapes

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

Description

#1385 .
Opfindelsen angår en tretrinsfremgangsmåde eller en modulær fremgangsmåde til fremstilling af ovnkønrøg, af den i indledningen til krav 1 angivne art. Ved en modulær fremgangsmåde i forbindelse med kønrøgsteknolo-5 gien forstås en fremgangsmåde til fremstilling af kønrøg, som gennemføres i flere trin eller zoner. Sådanne kønrøg har mange vigtige anvendelser, f.eks. som fyldstoffer, pigmenter og lignende. Det er ofte ønsket, at fremgangsmåden ifølge opfindelsen frembringer halvforstær-10 kende kvaliteter af kønrøg, der er meget anvendt som kønrøg til karkasser i bildæk. I almindelighed omfatter ovnprocessen til fremstilling af disse arter af kønrøg, at man krakker og/eller foretager en ufuldstændig forbrænding af et flydende carbonhydridmateriale, såsom 15 et cyclusmateriale, i en indesluttet konverteringszone ved temperaturer over 982 °C til fremstilling af kønrøg.
Den kønrøg, der er medrevet i de gasser, der udgår fra konverteringszonen, bliver derpå afkølet og opsamlet under anvendelse af ethvert passende middel, som sædvan-20 ligvis anvendes på dette område. Det har dog været vanske ligt at forøge produktionskapaciteten af den eksisterende kommercielle proces til fremstilling af kønrøg med lavere struktur, såsom de halvforstærkende kvaliteter af kønrøg, uden at ændre de essentielle egenskaber af 25 den pågældende kønrøg. Desuden foreligger der ved den nu praktiserede kommercielle proces til fremstilling af halvforstærkende kønrøgsarter undertiden det problem, at kønrøgen indeholder kokskugler.
Det er således opfindelsens formål at tilvejebringe 30 en tretrinsfremgangsmåde til fremstilling af ovnkønrøg, af den i indledningen til krav 1 angivne art, hvorved den fremstillede ovnkønrøg skal udvise lave strukturegenskaber uden at forøge partikelstørrelsen af kønrøgen, og herved at tilvejebringe en fremgangsmåde til fremstil-35 ling af kønrøg til karkasser i bildæk, hvilken fremgangs- 15t3$5 2 gangsmåde skal adskille sig væsentligt fra de kendte fremgangsmåder af denne art.
Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved det i den kendetegnende del af krav 1 angivne. Det har 5 overraskende vist sig, at man under iagttagelse af de i den kendetegnende del af krav 1 angivne forholdsregler opnår en fremgangsmåde, ved hvis hjælp man sættes i stand til at fremstille kønrøg, som dels udviser de lave, ønskede strukturegenskaber, men som alligevel ikke udviser 10 nogen forøget partikelstørrelse.
Ved ækvivalensforholdet forstås forholdet mellem mængden af det tilførte brændstof og den mængde brændstof, der kræves til støkiometrisk forbrænding af det foreliggende oxidationsmiddel. Den procentiske forbrænding kan således 15 beregnes ved at multiplicere den reciprokke værdi af ækvivalensforholdet med 100.
Man kender ganske vist fra US patentskrifterne 3 563 706, 3 619 140 og 3 922 335 og fra britisk patentskrift nr. 1 245 879 lignende fremgangsmåder til fremstilling 20 af kønrøg, men alle disse kendte fremgangsmåder giver anledning til dannelsen af kønrøg med højt strukturniveau, og disse kendte fremgangsmåder er således af en anden art end fremgangsmåden ifølge opfindelsen.
Man kender også fra US patentskrift nr. 3 761 577 en 25 fremgangsmåde til fremstilling af en kønrøg, og denne kendte fremgangsmåde giver anledning til dannelsen af kønrøg med lavt strukturniveau, men også med større partikler. Dette kendte produkt adskiller sig således væsentligt fra den kønrøg, der fremstilles ved fremgangs-30 måden ifølge opfindelsen.
Man kender endeligt fra US patentskrift nr. 3 235 334 151385 ; 3 j en fremgangsmåde til fremstilling af kønrøg, og denne kendte fremgangsmåde giver anledning til dannelsen af kønrøg med lavt strukturniveau. Denne kendte proces adskiller sig dog væsentligt fra fremgangsmåden ifølge 5 opfindelsen. Ved denne kendte proces blandes gasserne med de tilførte carbonhydrider ved en blandeproces, der er lidet effektiv. Der forekommer ved den kendte proces en meget ringe forstøvning, hvilket resulterer i en langsom og ufuldstændig reaktion. Ved opfindelsen 10 er det tværtimod tilstræbt, at der skal forekomme en grundig blanding, ledsaget af hurtig forstøvning og som følge deraf store reaktionshastigheder. Endnu en afgørende forskel mellem denne kendte proces og fremgangsmåden ifølge opfindelsen relaterer til den position 15 i processen, hvor der forekommer en yderligere indsprøjtning af oxiderende gasser. Ved den kendte proces er dette andet trin eller den anden tilsætning den første position i processen, hvor der indføres en oxiderende atmosfære i processen. Ved denne position har således 20 mellem 20 og 80SS, men på ingen måde næsten hele mængden af carbonhydridet, reageret til dannelse af kønrøg.
I modsætning dertil har ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen næsten 100¾ af konverteringen til kønrøg fundet sted på den position, hvor den anden indsprøjtning af 25 oxidationsmiddel finder sted. Det er overraskende, at man med netop den her omhandlede fremgangsmåde ifølge opfindelsen opnår de ønskede lave strukturegenskaber kombineret med en lille partikelstørrelse af den fremstillede kønrøg.
30 En særlig foretrukken udføreisesform for fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved det i den kendetegnende del af krav 2 angivne. Herved opnås en ovnkøn-røg med særligt tilfredsstillende egenskaber.
En særlig foretrukken udførelsesform for fremgangsmåden 151385 4 ifølge opfindelsen er ejendommelig ved det i den kendetegnende del af krav 3 angivne. Denne foretrukne udførelsesform for fremgangsmåden er særligt simpel og billig.
Andre udførelsesformer for fremgangsmåden ifølge opfin-5 delsen omfatter, at forbrændingen i den som første trin tjenende, primære forbrændingsgasstrøm svarer til et ækvivalensforhold mellem 0,83 og 0,46, at den totale forbrænding for fremgangsmåden svarer til 10 et ækvivalensforhold mellem 6,67 og 2,50, fortrinsvis mellem 5,00 og 3,33, at ækvivalensforholdet i forbrændingsgasserne fra det første trin i det væsentlige er det samme som ækvivalens-forholdet af de forbrændingsgasser, der indføres efter 15 indsprøjtningen af udgangsmaterialet, regnet i strømmens retning, og at det brændstof, som anvendes ved fremstillingen af forbrændingsgasserne fra det første trin, er et flydende carbonhydrid. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Som ovenfor anført har det således vist sig, at opfin 2 delsens formål opfyldes, når man tilsætter en vis por 3 tion af det oxidationsmiddel, såsom luft og lignende, 4 som normalt kræves til udøvelse af reaktionen til dan 5 nelsen af den ønskede kønrøg, nedstrøms den position, 6 hvor man indfører det som udgangsmateriale tjenende 7 carbonhydrid. Indføringen i den foreliggende proces 8 af en del af det krævede oxidationsmiddel efter at ud 9 gangsmaterialet ear blevet indsprøjtet, bevirker, at 10 strukturen af den resulterende kønrøg bliver sænket, 11 men den forøger ikke på betydende måde partikelstørrel- 151385 5 sen af kønrøgen og kan - hvis der overhovedet sker nogen ændring - reducere partikelstørrelsen. Den mængde oxidationsmiddel, der indføres efter indsprøjtningen af udgangsmateriale, ligger mellem 5 og 45¾ af den totale 5 mængde oxidationsmiddel, der kræves til konvertering af udgangsmaterialet til den ønskede kønrøg. Desuden er den måde, hvorpå man indsprøjter den del af oxidationsmidlet, der indføres i den nedstrøms del af processen i den resulterende kønrøgholdige strøm, ikke kritisk.
10 F.eks. kan oxidationsmidlet indføres perifert, longitu- dinalt eller tangentialt. Ved en foretrukken udførelses-form for opfindelsen foretages tilsætningen af oxidationsmiddel på den senere position, regnet i strømmens retning, tangentialt. Som resultat af indsprøjtningen 15 af oxidationsmiddel på den senere position, regnet i strømningens retning, har det vist sig, at man udover, at man reducerer strukturen af kønrøgen, har mildnet problemerne i forbindelse med den kontaminering af koks og kokskugler, der ledsager produktion af halvforstær-20 kende kønrøg på konventionelle reaktorer, og at udbyt tet og carboneffektiviteten af fremgangsmåden ligger mellem 6 og 10¾ højere end ved den konventionelle proces .
Betegnelsen "struktur", som her anvendt i forbindelse 25 med kønrøg, definerer en primær egenskab af kønrøg, der ikke påvirkes væsentligt af nogen egenskab eller egenskabskombination. I almindelighed anvendes betegnelsen på dette område til at angive udstrækningen af aggregering af de primære partikler af en kønrøg. Da alle typer af 30 kønrøg udmærker sig ved en vis grad af aggregering af de primære partikler, er en særlig kønrøg klassificeret som havende en lav, normal eller høj kønrøgsstruktur, i afhængighed af den relative aggregeringsgrad, som svarer dertil. Afgrænsningen mellem klassifikationerne 35 lav, normal eller høj struktur er i almindelighed ikke 151385 6 godt defineret. Konventionelt betragtes strukturen af kønrøg som værende høj, når der foreligger en stærk tendens til, at partiklerne danner kæder af partikler.
På den anden side betragtes strukturen af kønrøg som 5 værende lav, når der foreligger en ringe tendens til dannelse af agglomerater af primære partikler. For at bestemme strukturen af kønrøg anvender man her en olieabsorptionsteknik, der gør brug af dibutylphthalat.
Denne teknik, der udøves i overensstemmelse med ASTM 10 D-2414, beskrives i det følgede mere detaljeret.
Selvom direkte måling af strukturegenskaberne af kønrøg er mulig, er det blevet påvist, at der foreligger en ligeså pålidelig og mere bekvem metode til bestemmelse af strukturegenskaberne af kønrøg, som er accep-15 teret på dette område, og som er betegnet ASTM test metode D-2414-72 med benævnelsen "Dibutyl Phthalate Absorption Number of Carbon Black". Kort sagt involverer testmetoden, at man tilsætter dibuty1-phahalat (DBP) til en prøve af kønrøg, der foreligger i vol umi-20 nøs eller tabletteret form, i et Brabender-Cabot absorp- tometer, fabrikeret og solgt af C.W. Brabender Instruments, Inc., South Hackensack, Ne\i/ Jersey, og at man måler voluminet af anvendt dibutyl-phthalat. Værdien udtrykkes i cm eller ml dibutyl-phthalat (DBP) pr. 100 g 25 kønrøg. I dag har man erkendt et godt etableret afhængig hedsforhold mellem strukturegenskaberne af en kønrøg og de resulterende egenskaber af gummiblandinger, som indeholder denne særlige kønrøg. Afhængighedsforholdet er blevet beskrevet som et sådant, der om-30 fatter strukturgraden af en kønrøg og modulegen skaben af en gummiblanding, der indeholder den særlige kønrøg. I dette tilfælde er det alment accepteret, at anvendelsen af kønrøg med høj struktur resulterer i fremstillingen af gummiblandinger med højt 35 modulniveau, medens anvendelsen af kønrøg med lav 151385 7 struktur resulterer i fremstillingen af kompounderede gummiblandinger med lave modulværdier, alt andet stort set lige. I betragtning af det angivne formål med opfindelsen til tilvejebringelse af en forbedret frem-5 gangsmåde til fremstilling af kønrøg med signifikant lavere strukturniveauer har det overensstemmende vist sig, at 'de ovenfor anførte afhængighedsforhold er korrekte. Efter at have fremstillet kønrøg med signifikant lavere strukturniveauer har det faktisk vist sig, 10 at inkorporeringen af en sådan kønrøg i naturlige og syntetiske gummiblandinger frembringer gummimaterialer, der har lavere modulværdier.
Ved udøvelsen af den foreliggende opfindelse, der er særlig velegnet til fremstilling af halvturstærkende 15 kvaliteter af kønrøg, såsom dem, der har iodabsorptions- tal (bestemt i henhold til ASTM D-1510-70) fra ca. 28 til ca. 75, går man frem på følgende måde. Et kønrøgs-frembringende, flydende udgangsmateriale indsprøjtes i det væsentlige transversalt i en forud tildannet strøm 20 af varme forbrændingsgasser, der strømmer frem med en gennemsnitlig lineær hastighed på mindst 152 m/sekund. Udgangsmaterialet indsprøjtes transvertalt i forbrændingsgasserne fra periferien af strømmen i en grad, der er tilstrækkelig til at frembringe penetration såle-25 des, at man undgår koksdannelse på væggene af den carbon-dannende zone af reaktoren. Den resulterende strøm træder derpå ind i reaktionszonen, hvorpå man indsprøjter den resterende del af det oxidationsmiddel, som kræves til fremstilling af den ønskede kønrøg ved den foreliggende 30 proces. Som anført i det foregående vil den mængde oxidationsmiddel, der indføres i reaktionszonen, variere fra en mængde på fra ca. 5 til ca. 45% af den totale mængde oxidationsmiddel, der kræves til fremstilling af den ønskede kønrøg. Blandt de mange oxidanter, der er vel-35 egnet til anvendelse i den foreliggende sammenhæng, skal 151385 8 anføres luft, oxygen og blandinger af luft og oxygen på forskellige koncentrationsniveauer. Som resultat af denne forbedrede proces bliver strukturen af den fremstillede kønrøg herved betydeligt reduceret uden nogen væsentlig 5 forøgelse af partikelstørrelsen af kønrøgen. Når desuden den forbedrede kønrøg inkorporeres i gummiblandinger, opnår man forbedrede fysiske egenskaber af gummien. Fremgangsmåden til udøvelse af opfindelsen vil blive beskrevet mere detaljeret i det følgende.
10 Ved frembringelsen af de varme forbrændingsgasser, der anvendes ved fremstilling af kønrøgen fremstillet ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, omsætter man i et passende forbrændingskammer et flydende eller gasformigt brændstof og en passende strøm af oxidationsmiddel, såsom luft, oxygen, blandinger af luft og oxygen 15 og lignende. Blandt de brændstoffer, der er velegnet til anvendelse til omsætning med strømmen af oxidationsmiddel i forbrændingskammeret til dannelse af de varme forbrændingsgasser, skal anføres enhver af de let brændbare, gasformige, dampformige eller flydende strømme, såsom 20 hydrogen, carbonmonoxid, methan,. acetylen, alkoholer el ler petroleum. Det foretrækkes imidlertid at udnytte brændstoffer, der har et højt indhold af carbonholdige komponenter, og især carbonhydrider, F.eks. er strømme, der er rige på methan, såsom naturgas og modificeret el-25 ler beriget naturgas, udmærkede brændstoffer, ligesom andre strømme, der indeholder store mængder af carbonhydrider, såsom forskellige gasformige og flydende carbonhydrider og raffinaderi-biprodukter, herunder ethan-, propan-, butan- og pentanfraktioner, brændstofolier og 30 lignende. I de første trin af tretrins-ovnprocessen foretrækkes det imidlertid at anvende luft som oxidationsmidlet og naturgas som brændstoffet ved dannelsen af den primære forbrændingsild. Den primære forbrænding 151385 9 repræsenterer i den her foreliggende sammenhæng den mængde oxidationsmiddel, som anvendes i det første trin af tretrinsprocessen, i forhold til den mængde oxidationsmiddel, som teoretisk kræves til den fuld-5 stændige forbrænding af carbonhydridet i det første trin til dannelse af carbondioxid og vand. For nemheds skyld udtrykkes den primære forbrænding ved det tilsvarende ækvivalensforhold. Ækvivalensforholdet defineres som anført som forholdet mellem det brænd-10 stof, der leveres, og det, der kræves til støkiometrisk forbrænding af det tilgængelige oxidationsmiddel. Den procentiske forbrænding kan beregnes ud fra ækvivalens-forholdet ved at multiplicere den reciprokke værdi af ækvivalensforholdet med 100.
15 Medens den primære forbrænding i den foreliggende proces svarer til et ækvivalens forhold mellem 1,25 og 0,33, eller med andre ord til en forbrænding mellem 80 og 300%, svarer den foretrukne primære forbrænding eller forbrændingen i første trin til et 20 ækvivalensforhold mellem 0,83 og 0,45 eller til en forbrænding mellem 120 og 220%.
På denne måde frembringes der en strøm af varme forbrændingsgasser, der strømmer med høj lineær hastighed. Det har yderligere vist sig, at et trykdifferential mellem 25 forbrændingskammeret og reaktionskammeret på mindst 0,070 kg/cm og fortrinsvis ca.'0,105 til 0,703 kg/cm er ønskværdigt. Under disse betingelser produceres der en strøm af gasformige forbrændingsprodukter, der udviser tilstrækkelig energi til at konvertere et kønrøgsproducer-30 ende, flydende carbonhydridholdigt udgangsmateriale til den ønskede kønrøg. Den resulterende forbrændingsgas-strøm, der udgår fra den primære forbrændingszone, opnår en temperatur af mindst ca. 1316° C, idet den mest foretrukne temperatur er i det mindste over ca.
151385 10 1649 °C. De varme forbrændingsgasser fremdrives i samme retning som strømmen med en høj lineær hastighed, der accelereres ved at indføre forbrændingsgasserne i det indesluttede overgangstrin af mindre diameter, der om ønsket 5 kan være tilspidset eller limiteret, såsom f.eks. ved hjælp af en konventionel venturiindsnævring. Det er på dette punkt af processen, der betragtes som det sekundære trin, hvor udgangsmaterialet under kraftpåvirkning injiceres i strømmen af varme forbrændingsgasser.
^-0 I det andet trin, hvor forbrændingsgasserne mere præcist udtrykt bevæger sig med høj hastighed og der foreligger et kinetisk gasovertryk på mindst over 0,070 kg/cm , indsprøjtes der et passende flydende kønrøgsproducerende, som udgangsmateriale tjenende carbonhydrid i forbrændings-15 gasserne, under et tryk, der er tilstrækkeligt til at opnå den ønskede penetration, hvorved man sikrer en høj blande-hastighed og en stor forskydningskraft af de varme forbrændingsgasser og det flydende, som udgangsmateriale tjenende carbonhydrid. Som resultat af dette miljø de-20 komponeres det flydende, som udgangsmateriale tjenende carbonhydrid hurtigt, og det konverteres til kønrøg i høje udbytter. Som udgangsmateriale tjenende carbonhy-drider, der let kan bringes på gasform under reaktions-betingelserne, som kan anvendes i den foreliggende sammen-25 hæng, kan anføres umættede carbonhydrider, såsom acetylen; al-kener, såsom ethylen, propylen, butylen; aromater, såsom benzen, toluen og xylen; visse mættede carbonhydrider; og volatiliserede carbonhydrider, såsom petroleum-fraktioner, naphthalener, terpener, ethylentjærer, aroma-30 tiske cirkulerede materialer og lignende. Det flydende udgangsmateriale indsprøjtes i det væsentlige transversalt fra den ydre eller indre periferi, eller begge, af strømmen af varme forbrændingsgasser i form af mange små, sammenhængende stråler, der penetrerer godt i de 35 indre regioner eller kernen af strømmen af forbrændings- \ 151385 11 gasser, men ikke til en sådan dybde, at modstående stråler ville ramme hinanden. Ved udøvelsen af opfindelsen kan det som udgangsmateriale tjenende carbonhydrid let indføres som sammenhængende strømme af væske ved at 5 tvinge det flydende udgangsmateriale gennem mange åbning er med en diameter i intervallet mellem 0,025 og 0,38 cm, fortrinsvis mellem 0,051 og 0,152 cm, under et indsprøjtningstryk, der er tilstrækkeligt til at opnå den ønskede penetration.
10 Den mængde udgangsmateriale, der anvendes her, vil afpas ses efter mængden af anvendt brændstof og oxidationsmiddel således, at den foreliggende proces til fremstilling af kønrøg vil udvise et totalt ækvivalensforhold, der ligger mellem mindst 6,67 og 2,50, fortrinsvis mellem 15 5,00 og 3,33. Det totale ækvivalensforhold er defineret som forholdet mellem den totale mængde carbonhydrid, der leveres, og den mængde, der kræves til støkiometrisk forbrænding af det foreliggende oxidationsmiddel.
Det tredje trin af tretrinsfremgangsmåden involverer til-20 vejebringelsen af en reaktionszone, der vil muliggøre en tilstrækkelig opholdstid til, at den kønrøgsdannende reaktion forekommer før termineringen af reaktionen ved afkøling. Skønt opholdstiden i hvert tilfælde afhænger af de særlige tilstande og den særlige kønrøg, som ønskes, 25 bør opholdstiderne ved den foreliggende proces i almin delighed være over 15 millisekunder. Når den kønrøgsdannende reaktion er skredet frem i det ønskede tidsrum, bliver reaktionen i overenstemmelse dermed termineret ved, at man i reaktionsblandingen indsprøjter en køle-30 væske, såsom vand, under anvendelse af i det mindste et sæt sprøjtedyser. De varme udgangsgasser, der indeholder kønrøgen i suspenderet tilstand, bliver derpå ført med i strømningens retning, hvor trinene omfattende afkøling, separation og opsamling af kønrøgen gennemføres 151385 12 på konventionel måde* F.eks. gennemføres separationen af kønrøgen fra gasstrømmen let under anvendelse af konventionelle midler, såsom en precipitator, en cyclonseparator, et posefilter eller kombinationer 5 deraf.
Det har nu vist sig, at strukturen af den kønrøg, der er fremstillet under anvendelse af den ovenfor angivne tretrinsfremgangsmåde, kan reduceres væsentligt således, at kønrøgen kan være anvendelig på de anvendelsesområder, 10 der kræver kønrøg med lav struktur. Især reduceres struk turegenskaberne af kønrøg ved at indføre oxidationsmiddel i en mængde mellem ca. 5 og ca. 45?ό af det totale oxidationsmiddel, som kræves til fremstilling af den ønskede kønrøg på et stadium i processen, der følger 15 indsprøjtningen af flydende udgangsmateriale i den pri mære forbrændingszone. Oxidationsmidlet indføres i reaktionsblandingen et godt stykke fremme i strømnings-retningen, tangentielt, perifert eller longitudinalt, hvorved tangentiel indføring er den foretrukne udførel-20 sesform. Det oxidationsmiddel, der indføres et godt stykke fremme i strømningsretningen, kan indføres som sådant, eller det kan omsættes med ethvert passende væskeformigt eller gasformigt brændstof og indføres i form af varme forbrændingsgasser. Det har vist sig, at 25 den mængde carbonhydrid og oxidationsmiddel, der ind føres fremme i strømningsretningen i forbindelse med fremgangsmåden ifølge opfindelsen, skal have et ækvivalensforhold, der ligger mellem 1,25 og 0, idet det foretrukne interval ligger mellem 0,46 og 0. Ethvert af de 30 oxidationsmidler eller brændstoffer, der er velegnet til anvendelse ved fremstilling af de primære forbrændingsmaterialer i henhold til den foreliggende fremgangsmåde, er lige velegnet til anvendelse ved fremstilling af den sekundære forbrændingsgas eller den forbrændings-35 gas, der fremkommer et godt stykke fremme i strømnings- 151385 13 retningen, når man gør brug af en sådan. Desuden er definitionen af ækvivalensforholdet af den sekundære forbrændingsstrøm den samme som den, der er fremsat for den primære forbrænding med den selvfølgelige for-5 skel, at forholdet nu bestemmes på basis af det oxida tionsmiddel, der anvendes og kræves fremme i strømningsretningen. Selv om det kan være foretrukket, har man også bemærket, at det ikke er nødvendigt, at det oxidationsmiddel og det brændstof, der anvendes her, 10 er det samme ved dannelsen af begge forbrændingsgas- strømme. Yderligere kan ækvivalensforholdet af den primære forbrændingsgasstrøm være den samme som eller afvigende fra ækvivalensforholdet af den sekundære forbrændingsgasstrøm eller den forbrændingsgasstrøm, der 15 foreligger fremme i strømningsretningen. Hvis f.eks. et flydende brændstof omsættes med et oxidationsmiddel, såsom luft, for at generere den primære forbrændingsgas, er det muligt at omsætte naturgas med et oxidationsmiddel for at generere de forbrændingsgasser, der 20 indføres i reaktoren efter indsprøjtningen af udgangs materialet. I hvert tilfælde indføres de sekundære forbrændingsgasser fremme i strømningsretningen på en sådan position, at strukturen af den resulterende kønrøg er betydeligt reduceret uden nogen signifikant forøgel-25 se af partikelstørrelsen af kønrøgen.
De følgende prøvemetoder anvendes til evaluering af de analytiske og fysiske egenskaber af den kønrøg, der fremstilles ved hjælp af fremgangsmåden ifølge opfindelsen.
30 lodadsorptionstal - Dette bestemmes i henhold til ASTM
D-1510-70.
lodoverfladeareal - Overfladearealet af tabletteret køn-røg bestemmes i henhold til den følgende iodadsorptions- 151385 14 teknik. Ued denne metode placeres en kønrøgsprøve i en porcelænsdigel, der er forsynet med et løst siddende dække, som muliggør, at gasser kan undslippe, og den vola-tiliseres i en 7 minutters periode ved en temperatur af 5 927 °C i en muffelovn, hvorpå man lader den afkøle. Det øvre lag af calcineret kønrøg kasseres til en dybde af 0,64 cm, og en del af det tilbageblivende kønrøg bliver vejet. Til denne prøve bliver der tilsat en 100 ml andel af 0.,01 N iodopløsning, og den resulterende blanding hol-ig des under omrøring i 30 minutter. En 50 ml aliquot af blandingen bliver derpå centrifugeret, indtil opløsningen er klar, hvorefter 40 ml deraf titreres, under anvendelse af en 1¾ opløsning åf opløselig stivelse som endepunkt-indikator, med 0,01 N natriumthiosulfat, indtil den frie ^ iod er adsorberet. Den procentdel af iod, der er adsor- beret, bestemmes kvantitativt ved at titrere en prøve af kønrøg. Slutteligt beregens rodoverfladens areal udtrykt 2 i m /g i henhold til formlen [(procent iod adsorberet x 0,937)- 4,5]/prøvevægt = iodoverfladeareal.
2ø Denne metode til bestemmelse af iodoverfladeareal af kønrøgstabletter betegnes for nemheds skyld Cabot prøvemetode nr. 23.1, da der stadig ikke foreligger nogen officiel A5TM-betegnelse. Som vist i en Cabot Corporation publikation TG-70-1 med benævnelsen "Industry Reference 25 Black No. 3" af Messrs. Juengel og O'Brien, publiceret den 1. april 1970, er iodoverfladearealet af IRB nr. 3 2 (Industry Reference Black No. 3) 66,5 m /g bestemt i henhold til Cabot prøvemetode 23.1, hvortil der er henvist i det foregående.
jQ Hældetæthed af tabletteret kønrøg - Denne bestemmes i overensstemmelse med ASTM D-1513 og angives i lbs/ft"5.
Dibutyl-phthalat absorptionstal for kønrøq - Dette bestem- 151385 15 mes i henhold til ASTM prøvemetode D-2414-72, som beskrevet i det foregående. De rapporterede resultater angiver, hvorvidt kønrøgen foreligger i voluminøs eller tabletteret form.
5 Tonestyrke. Tonestyrken repræsenterer den relative dække- evne af en tabletteret kønrøg, når den inkorporeres i et 1 til 37,5 vægtforhold med et standardiseret zinkoxid (Florence Green Seal No. 8 fremstillet og solgt af New Jersey Zinc Co.), dispergeret i et blødgøringsmiddel 10 af den epoxyderede sojabønneolie (Paraplex G-62 fremstil let og solgt af Rohm og Haas Co.) og sammenlignet med en serie af som standardreferencer tjenende kønrøg undersøgt under de samme betingelser. Især omfatter prøven, at man blander kønrøg, zinkoxid og blødgøringsmiddel, i 15 sådanne andele, at det resulterende forhold mellem kønrøg og zinkoxid er 1 til 37,5. Derpå fremkommer der under anvendelse af et Welch Densichron apparat reflektansmålinger fra en film, der er støbt på en glasplade, og man sammenligner aflæsninger med kønrøgsstandarder, der har kendte 20 tonestyrker. Tonestyrkerne af kønrøgsstandarderne bestem mes under anvendelse af en arbitrært tildelt værdi af 100¾ for tonestyrken af den kønrøg, der er Cabot standard SRF.
I dette tilfælde er den standardkønrøg af typen SRF, som arbitrært er tildelt en værdi af 100¾ tonestyrke, sådan 25 som det sædvanligt er tilfældet, Sterling S (Sterling er et af Cabot Corporation registreret varemærke) eller Sterling R halvforstærkende ovnkønrøg fremstillet af Cabot Corporation. Hver af disse referencekønrøg, Sterling R eller Sterling S, er karakterisktisk ved, at de blandt 30 andre egenskaber har et BET-nitrogenoverfladeareal på ca. 23 m /g, en olieabsorption på ca. 65 til 70 kg olie/ 100 kg kønrøg, og en gennemsnitlig partikeldiameter på ca. 800 Ångstrøm, bestemt ved elektronmikroskopi. Den eneste forskel er, at Sterling R kønrøgen foreligger i 35 voluminøs form, medens Sterling S kønrøgen foreligger i 151385 Ιέ tabletteret form. Som følge deraf er den kønrøg, der er udvalgt til referenceformål, bestemt af tilstanden af den kønrøg, hvis tonestyrke skal måles. Den Sterling R eller Sterling S halvforstærkende kønrøg anses såle-5 des som den primære referencestandard til bestemmelse af tonestyrker af de andre typer af kønrøg.
Yderligere anvender man, som beskrevet i det foregående, yderligere typer af kønrøg som reference til etablering af tonestyrkeværdier, der dækker intervallet mellem ca.
10 30 og ca. 250¾. Disse bestemmes i forhold til den primære standard med den arbitrært tildelte værdi af 100¾ for tonéstyrke. På denne måde gøres en serie af typer af kønrøg, der udviser et bredt interval af tonestyrker, tilgængelige således, at man kan tilvejebringe reference-15 kønrøg, der så nøjagtigt som muligt approximerer den kønrøg, der skal måles. Eksempler på kønrøg, der anvendes som hjælpestandarder for tonestyrke i forbindelse med den ovenfor angivne metode, omfatter de følgende typer af kønrøg fremstillet af Cabot Corporation. De 20 analytiske data er bestemt i overensstemmelse med de prøvemetoder, der er angivet i den foreliggende ansøgning.
Analytiske Sterling MT Sterling FT
egenskaber (medium (fin termisk) Vulcan Vulcan _termisk)_6H_9
Tonestyrke, % 31 56 220 252 lodoverfladeareal , m^/g 5,0 8,4 110 119 DBP absorption, cm3/100 g 33,6 35,9 131 117
Til referenceformål er tonestyrken af IRB nr. 3, bestemt i henhold til den ovenfor angivne metode, 208¾ af den 151385 17 primære Sterling S halvforstærkende kønrøg. Dette er vist i en Cabot Corporation publikation, TG-70-1, med benævnelsen "Industry Reference Black No. 3" af Juengel og O'Brien, publiceret 1. april 1970.
^ Modul og brudstyrke. Disse fysiske egenskaber bestemmes i overensstemmelse med de metoder, der er angivet i ASTM-prøvemetode D-412. Kort sagt har modulmålingen relation til det træk i pund pr. kvadrattomme, der iagttages, når en prøve af vulkaniseret gummi strækkes til 300% af den ^ oprindelige længde. Brudstyrkemålingen er en bestemmelse af det træk udtrykt som antal pund pr. kvadrattomme, som kræves til at sønderbryde eller bryde en prøve af vulkaniseret gummi ved en spændingsprøve.
Opfindelsen skal nu illustreres ved henvisning til de føl-^ gende eksempler, der beskriver den detaljerede fremstil ling af repræsentative forbindelser. Der er naturligvis mange andre udførelsesformer for opfindelsen, som vil være nærliggende for sagkyndige. Eksemplerne er derfor kun af illustrerende, og ikke begrænsende art.
20 EKSEMPEL 1 I dette eksempel anvender man et passende reaktionsapparat, der er forsynet med midler til levering af forbrændingsgasproducerende reaktanter, dvs. et brændstof og et oxidationsmiddel, enten som separate strømme eller som 25 forud forbrændte, gasformige reaktionsprodukter, til den primære forbrændingszone, og også midler til levering af både det kønrøgsfrembringende, som udgangsmateriale tjenende carbonhydrid og de forbrændingsgasser, der skal indføres nedstrøms apparatet. Apparatet kan konstrueres af 30 ethvert passende materiale, såsom metal, og enten være forsynet med ildfast isolation eller omgivet med køleorganer, såsom recirkulerende væske, der fortrinsvis er 151385 18 vand. Yderligere er reaktionsapparatet forsynet med temperatur- og trykregistrerende midler, midler til afkøling af den kønrøgdannende reaktion, såsom sprøjte-dyser, midler til afkøling af kønrøgen og midler til 5 separation og udvinding af kønrøgen fra'andre uønskede biprodukter. Som følge deraf anvender man følgende metode til udøvelse af opfindelsen.
For at opnå den ønskede forbrænding i første trin, i dette tilfælde 141%, eller med andre ord et ækvivalens-10 forhold på 0,71, indfører man i en forbrændingszone af apparatet gennem en eller flere indgange luft, der er forvarmet til 371° C, med en hastighed på 2,1 m^/time og naturgas med en hastighed på 0,16 m^/time, hvorved der dannes en strøm af forbrændingsgasser, der strøm-15 mer med høj lineær hastighed. Den hurtigt løbende strøm af forbrændingsgasser føres ind i en sekundær zone eller overgangszone, der har mindre tværsnitsdiameter ,: for at forøge den lineære hastighed af strømmen af forbrændingsgasser. Der indføres derpå i det væsentlige 20 transversalt i den resulterende strøm af varme forbrændingsgasser flydende udgangsmateriale gennem fire indgange, som hver har en størrelse af 1,39 cm, og som er anordnet perifert i forhold til strømmen af forbrændingsgasser, med en hastighed af 651,5 liter/time og under et mano-25 metertryk af 6,7 kg/cm . Det her anvendte udgangsmateriale (og også det, der anvendes i alle de andre eksempler) er Sunray DX, der er et brændstof, som har et carbonindhold på 90,1 vægt-%, et hydrogenindhold på 7,96 vægt-%, et svovlindhold på 1,4 vægt-%, et hydrogen til carbon for-30 hold på 1,05, et B.M.C.I. korrelationsindex på 128, en specifik massefylde i henhold til ASTM D-287 på 1,08, en API-massefylde i henhold til ASTM D-287 på -0,7, en SSU viskositet (ASTM D-88) ved 54 °G på 179, en SSU viskositet (ASTM D-88) ved 99 °C på 46 og et asfaltindhold på 35 1,9%. Reaktionen gennemføres på en sådan måde, at den to- 151385 19 tale forbrænding i processen er 23,270 eller et ækvivalensforhold på 4,29, og vandkølingen til terminering af reaktionen er lokaliseret ved et punkt, der er 10,7 m fremme i strømningens rcstning i forhold til positionen 5 for indsprøjtningen af udgangsmaterialet. De analytiske data og driftsegenskaberne af denne kønrøg er angivet i tabel I. Desuden anvendes denne kønrøg her som kontrol for eksempel nr. 2 og 3, da hele mængden af oxidationsmiddel blev tilsat ved dannelsen af den primære forbræn-10 dingsild.
EKSEMPEL 2
Idet man følger den i eksempel 1 angivne metode, tilfører man til den primære forbrændingszone forvarmet luft med en hastighed på 1,92 m /time og naturgas med en hastighed på 0,14 m"Vtime til fremstilling af den ønskede forbræn-15 dingsild i første trin på 14270, eller et ækvivalensfor hold på 0,70. Det flydende udgangsmateriale indføres derpå med en hastighed på 646,2 liter/time og under et manometer-tryk på 9,07 kg/cm gennem 4 åbninger, der hver har en diameter på 0,13 cm. I dette eksempel indfører man imidlertid 20 ved en position, der ligger lidt nedstrøms indsprøjtningen af udgangsmateriale, luft tangentielt i reaktionszonen med 3 en hastighed af 0,20 m /time, hvilket er 9,4¾ af den totale mængde luft, der kræves til fremstilling af den ønskede kønrøg. Luften omsættes med naturgas, der indføres 25 med en hastighed af 0,014 m^/time således, at den procen- tiske forbrænding af tilsætningen, der foregår fremme i strømningsretningen, er 14170, eller svarende til et ækvivalensforhold på 0,71, i det væsentlige det samme som den procentiske forbrænding af den primære ild. Reaktionen 30 gennemføres med en total procentisk forbrænding på 23,5¾ og et ækvivalensforhold på 4,26, og reaktionen køles med vand på et punkt, der ligger 10,67 m nedstrøms det .punkt, hvor udgangsmaterialet indsprøjtes. De analytiske data og 20 151355 de fysiske egenskaber af kønrøgen er angivet i tabel I.
TABEL I
Eksempel nr. 1 2 lodtal 42 38 lodoverfladeareal, m^/g 29 27
Tonestyrke, 3 SRF 109 104 DBP absorption, cm^/100 g på tabletter 135 126
Velegnetheden af kønrøgen fremstillet ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen som forstærkningsmidler til gummiblandinger fremgår tydeligt af de følgende eksempler. Ved gen-5 nemførelsen af eksemplerne fremstilles gummiblandingerne let under anvendelse af konventionelle metoder. F.eks. sammenblander man gummiet og den som forstærkningsmiddel fungerende kønrøg grundigt på en konventionel blandemaskine af den type, der normalt anvendes til at blande gummi 10 eller formstof, såsom en Banbury-blander og/eller valse mølle, for at sikre tilfredsstillende dispergering. Gummiblandingerne kompounderes i overensstemmelse med sædvanlig industriel praksis, både i forbindelse med blandinger med naturgummi og syntetisk gummi. De resulterende 15 vulkanisater, som skal behandles, hærdes ved 145° C i 15 og 30 minutter, når der anvendes syntetisk gummi, styren-butadien i dette tilfælde. Ved evaluering af egenskaberne af kønrøgen fremstillet ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen anvender man de følgende formuleringer, hvor mæng-20 derne er angivet i vægtdele.
151385 21
Opskrift med Opskrift med
Bestanddele_ naturqummi syntetisk gummi
Polymer 100 100 (naturgummi) (styren-butadien)
Zinkoxid 5 3,0
Svovl 2,5 1,75
Stearinsyre 3 1,0
Altax (MBTS) 0,6 N-tert.-butyl-2-benzothia- zol-sulphenamid - 1,0 Kønrøg 50 50
Fysiske egenskaber
Eksempel nr._ 1_ 2__ I naturgummi 300¾ modul, kg/cm^ 15 minutter +150 +50 300% modul, kg/cm^ 30 minutter + 40 -40 2
Brudstyrke, kg/cm 30 minutter -630 -500
Fysiske egenskaber (fortsat)
Eksempel nr.___1_ _2_ I styren-butadien Extruderingsskrump- ning, % 90,4 91,2 300% modul, 35 min. -500 -510 300% modul, 50 min. -400 -500
Forlængelse, 50 min. - 20 +10
Brudstyrke, 50 min. -1250 -1200 * Alle de ovenfor angivne data er udtrykt i forhold til IRB nr. 4. (Industry Reference Black No. 4).
De resterende eksempler gennemføres i overensstemmelse med eksempel 1 og 2 med de undtagelser, der er angivet i 5 den følgende tabel II.
TABEL II
22 151385
Eksempel nr._ 3 4 5 6 1
Primær luft, m3/h 2,12 1,49 2,12 1,70 1,49
Primær naturgas, m3/h 0,16 0,11 0,11 0,089 0,078
Primær forbrænding, ækvivalensforhold 0,71 0,71 0,80 0,50 0,50
Udgangsmateriale, 1/h 575 564 583 560 561
Udgangsmateriale, kg/cm2 10,2 11,6 10,2 8,3 7,0
Luft fremme i strømningen, m3/h - 0,64 - 0,42 0,64
Naturgas fremme i strømningsretningen , m3/h - 0,033 - 0,032 0,048
Forbrænding fremme i strømningsretningen, ækvivalens- forhold - 0,71 - 0,71 0,71
Oxidationsmiddel fremme i strømningshastigheden, % - 30 - 20 30
Total forbrænding, ækvivalensforhold 3,89 3,85 3,73 3,83 3,63 Køling, m 10,7 10,7 10,7 10,7 10,7
De analytiske data af de ovenfor angivne typer af kønrøg og evalueringen af de fysiske egenskaber i blandinger af naturgummi og syntetisk gummi er angivet i den følgende tabel III.
151385 23
TABEL III
Eksempel nr._ 3 4 5 6 7 lodtal, 32 39 34 39 38 lodoverfladeareal ro2/9 25,8 30 24,2 27,9 29,5
Tonestyrke, % SRF 96 115 98 122 119 DBP abrsorption, cm^/lOO g på tabletter 144 86 114 90 86 I naturgas 300% modul 15 min. +85 -200 +40 -110 -150 300?a modul 30 min. -75 -390 -100 -170 -240 2
Brudstyrke, kg/cm 30 min. -800 -600 -650 -310 -410 I styren-butadien
Extruderings- skrumpning, % 88,6 97,4 92,0 96,6 97,1 300% modul 35 min. -610 -1010 -750 -730 -840 300% modul 50 min. -460 -950 -670 -730 -820
Forlængelse, 50 min. -5 +140 +20 +80 +60
Brudstyrke, 50 min. -1460 -1110 -1450 -920 -1310 * Alle de ovenfor anførte gummi-data er udtrykt i forhold til IRB nr. 4.
Ved bedømmelsen af de ovenfor angivne data er det tilstræbt, at eksempel 1 skal sammenlignes med eksempel 2, 5 ‘ eksempel 3 med eksempel 4 og eksempel 5 med eksempel 6 og 7. Formålet med dette er at muliggøre, at man på den mest nøjagtige måde kan iagttage virkningerne af den foreliggende fremgangsmåde. Det mest slående træk ved opfindelsen er, at der nu er tilvejebragt en fremgangsmåde til 10 sænkning af strukturegenskaberne af en kønrøg uden at forøge partikelstørrelsen af kønrøgen.
Hvis der foreligger nogen tendens i forbindelse med opfindelsen, synes denne at være, at partikelstørrelsen af 151385 24 kønrøgen reduceres, hvis den overhovedet ændres. Dette reflekteres i en overordnet bedømmelse af de analytiske egenskaber af den her fremstillede kønrøg i sammenligning med den kønrøg, der fremstilles på lignende måde, 5 men uden anvendelse af opfindelsen.
Det fremgår af de ovenfor angivne data, at anvendelsen af en tilsætning af en vis andel af det totale oxidationsmiddel, som kræves til fremstilling af en ønsket kønrøg, fremme i strømningsretningen, på en sådan måde 10 som den, der anvendes ifølge opfindelsen, alt andet lige vil resultere i fremstillingen af en kønrøg, der har tendens til at udvise den samme partikelstørrelse eller en mindre partikelstørrelse. Dette repræsenteres ved en kombination af en forøgelse af egenskaberne iod-15 overfladeareal, tone og iodtal. Reduktionen af strukturegenskaber vises ikke blot ved den betydelige reduktion af DBP-niveauer, men også ved de forøgede værdier af extruderingsskrumpning af formuleringer af gummiblandinger på basis af styren-butadien, hvori kønrøgen er 20 inkorporeret. I almindelighed fremkommer der i henhold til opfindelsen kønrøg, der frembringer reduceret modul og forøget brudstyrke, både i naturgummi og i syntetisk gummi. Yderligere minimerer den foreliggende fremgangsmåde i høj grad det problem, der undertiden opstår i 25 forbindelse med den kommercielle produktion af halv- forstærkende kønrøg, nemlig tilstedeværelsen af kokskugler. Et andet træk ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen er forøget udbytte og carboneffektiviteter på mellem 6 og 12%, i sammenligning med den for tiden fore-30 liggende konventionelle proces til fremstilling af de halvforstærkende kvaliteter af kønrøg.
151385 25 EKSEMPEL 8 I dette eksempel er der vist en mere foretrukken udførelsesform for opfindelsen. I dette tilfælde indfører man oxidationsmidlet, der er luft, fremme i strømningsretnin-5 gen, i sin oprindelige form i stedet for, at der først foregår en omsætning med et brændstof til dannelse af forbrændingsgasser. Mens man bibeholder de fordele, der er knyttet til anvendelsen af oxidationsmiddel i form af forbrændingsgasser, som vist i de her anførte, tidli-10 gere eksempler, er anvendelsen af oxidationsmiddel kun i denne proces ikke blot en simplere teknik, men også en mere økonomisk teknik. Ved gennemførelsen af dette eksempel anvender man et andet, som udgangsmateriale tjenende carbonhydrid, nemlig en tjære fremstillet ved 15 en ethylenproces kaldet "Imperial steam cracker bottoms". Ethylentjæren er et brændstof, der udviser et carbonind-hold på 91,2 vægt-%, et hydrogenindhold på 7,28 vægt-%, et svovlindhold på 1,2 vægt-%, et hydrogen til carbon forhold på 0,95, et B.M.C.I. korrelationsindex på 134, 20 en API massefylde i henhold til ASTM D-287 på 1,11, en SSU viskositet (ASTM D-88) ved 54 °C på over 1000, en SSU viskositet (ASTM D-88) ved 98 °C på 106 og et asfaltenindhold på 19,5 procent.
Man fulgte den i eksempel 1 angivne metode, og i overens-25 stemmelse dermed tilføres der til den primære forbrændings-zone luft, der er forvarmet til 288 °C, med en hastighed på 14,4 m /time, til fremstilling af den ønskede første-trins forbrændingsild med et ækvivalensforhold på 0,52 (eller 191%'primær forbrænding). Ethylenprocessens tjære-30 udgangsmateriale indføres derpå med en hastighed på 3130 liter/time og under et manometertryk på 1,23 kg/cm gennem seks åbninger, hvoraf fire har en diameter på 0,26 cm.
Ved en position, der ligger noget nedstrøms indsprøjtningen af udgangsmaterialet, indfører man luft, der er for-35 varmet til 288° C, tangentielt i reaktionszonen med en 151385 26 hastighed af 1,64 m^/time, hvilket er 18,1¾ af den totale mængde luft, der kræves til fremstillingen af den ønskede kønrøg. Der tilføres kaliumchlorid med en total forbrænding svarende til et ækvivalensforhold på 4,44 5 (eller 22,5% forbrænding) og køles med 'vand på et punkt 13,1 m nedstrøms den position, hvor udgangsmaterialet indsprøjtes. Kønrøgen fremstilles i gode udbytter og har et iodtal på 35; et iodoverfladeareal på 28 m^/g; en toning på 121 ?ό; og en DBP (på tabletter) på 91 cm"*/ 10 100 g.
Hvis fremgangsmåden ifølge opfindelsen var blevet gennemført uden tilsætning af luft fremme i strømningsretningen, ville man have kunnet fremstille en kønrøg, der generelt har samme partikelstørrelse, men som også 15 har en meget højere struktur (DBP). Hvis man i tilfælde af, at man havde opnået en kønrøg med højere struktur, ville forsøge at reducere strukturen til et acceptabelt niveau ved tilsætning af kaliumchlorid, ville der desuden kræves en sådan stor mængde kaliumchlorid, 20 at man ville forøge tonestyrken til et uacceptabelt niveau.
På lignende måde kan man med godt resultat anvende andre oxidationsmidler, herunder oxygen eller oxygenberiget luft og lignende, ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen.

Claims (3)

151385 P_a_t_e_n_t k_r_a_v_£
1. Tretrinsfremgangsmåde til fremstilling af ovn-kønrøg med lave strukturegenskaber, repræsenteret ved lave DBP-værdier af kønrøgen og ved høje extru-deringsskrumpningsværdier af gummiblandinger, der 5 indeholder denne kønrøg, hvorved man omsætter et brændstof og et oxidationsmiddel i et første trin, så der tilvejebringes en strøm af forbrændingsgasser, som har tilstrækkelig energi til at konvertere et kønrøgsproducerende, flydende carbonhydrid til køn-10 røg, og hvorved man fremdriver strømmen af forbræn dingsgas med en høj lineær hastighed ind i et sekundært trin, hvor det flydende, som udgangsmateriale tjenende carbonhydrid indsprøjtes i form af et større antal sammenhængende stråler i den gasformige strøm, 15. det væsentlige transversalt og under et tryk, der er tilstrækkeligt stort til at opnå den penetrations-grad, der kræves til passende forskydningspåvirkning og blanding, og hvor udgangsmaterialet i et tredie trin dekomponeres og omdannes til kønrøg, der afkøles 20 og udvindes, kendetegnet ved, at strømmen af forbrændingsgasser i det første trin har et forbrændingsforhold, der svarer til et ækvivalensforhold mellem 1,25 og 0,33, og at man i det tredie trin indsprøjter oxidationsmiddel i en mængde på mellem 5 og 25 45¾ af den totale mængde af oxidationsmiddel, der kræves til fremstilling af den ønskede kønrøg, sammen med en mængde carbonhydrid, der er tilstrækkelig til opnåelse af et ækvivalensforhold, der ligger mellem 1,25 og 0,- idet den totale forbrænding i processen 30 svarer til et ækvivalensforhold mellem mindst 6,67 og 2,50.
2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at de mængder af oxidationsmiddel og carbonhydrid, 151385 der indføres nedstrøms indsprøjtningen af udgangsmateriale, er af en sådan art, at ækvivalensforholdet ligger mellem 0,46 og 0.
3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, ken-detegnet 3 ved, at oxidationsmidlet er luft.
DK264477A 1976-06-16 1977-06-15 Tretrinsfremgangsmaade til fremstilling af ovnkoenroeg DK151385C (da)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US69677176A 1976-06-16 1976-06-16
US69677176 1976-06-16
US05/743,963 US4105750A (en) 1976-06-16 1976-11-22 Production of carbon blacks
US74396376 1976-11-22

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DK264477A DK264477A (da) 1977-12-17
DK151385B true DK151385B (da) 1987-11-30
DK151385C DK151385C (da) 1988-05-16

Family

ID=27105865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK264477A DK151385C (da) 1976-06-16 1977-06-15 Tretrinsfremgangsmaade til fremstilling af ovnkoenroeg

Country Status (26)

Country Link
JP (1) JPS52153892A (da)
AR (1) AR217833A1 (da)
AU (1) AU506109B2 (da)
BR (1) BR7703817A (da)
CA (1) CA1081433A (da)
CS (1) CS249103B2 (da)
DD (1) DD156601B3 (da)
DE (1) DE2726183C3 (da)
DK (1) DK151385C (da)
ES (1) ES459807A1 (da)
FR (1) FR2354894A1 (da)
GB (1) GB1564080A (da)
HK (1) HK92784A (da)
IE (1) IE45221B1 (da)
IL (1) IL52090A (da)
IT (1) IT1083430B (da)
LU (1) LU77532A1 (da)
MX (1) MX144976A (da)
NL (1) NL179394B (da)
NZ (1) NZ184214A (da)
PH (1) PH13249A (da)
PL (1) PL108321B1 (da)
PT (1) PT66653B (da)
SE (1) SE426955B (da)
TR (1) TR20282A (da)
YU (1) YU43444B (da)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2944855C2 (de) * 1979-11-07 1986-10-16 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur Herstellung von Furnacerußen mit abgesenkter Struktur
AU776970B2 (en) 1999-12-02 2004-09-30 Cabot Corporation Carbon blacks useful in wire and cable compounds
US6864429B2 (en) 2001-12-17 2005-03-08 General Cable Technologies Corporation Semiconductive compositions and cable shields employing same

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3235334A (en) * 1962-06-11 1966-02-15 Phillips Petroleum Co Process and apparatus for carbon black production
US3563706A (en) * 1967-12-29 1971-02-16 Phillips Petroleum Co Production of carbon black
GB1244879A (en) * 1967-12-29 1971-09-02 Phillips Petroleum Co Process for the preparation of carbon black
US3619140A (en) * 1967-01-03 1971-11-09 Cabot Corp Process for making carbon black
US3761577A (en) * 1971-07-06 1973-09-25 Continental Carbon Co Secondary combustion process and apparatus for the manufacture of carbon black
US3922335A (en) * 1974-02-25 1975-11-25 Cabot Corp Process for producing carbon black

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA928936A (en) * 1968-12-30 1973-06-26 Phillips Petroleum Company Large size carbon black producing process and product
JPS5737625B2 (da) * 1973-04-11 1982-08-11
US3952087A (en) * 1974-09-13 1976-04-20 Cabot Corporation Production of high structure carbon blacks

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3235334A (en) * 1962-06-11 1966-02-15 Phillips Petroleum Co Process and apparatus for carbon black production
US3619140A (en) * 1967-01-03 1971-11-09 Cabot Corp Process for making carbon black
US3563706A (en) * 1967-12-29 1971-02-16 Phillips Petroleum Co Production of carbon black
GB1244879A (en) * 1967-12-29 1971-09-02 Phillips Petroleum Co Process for the preparation of carbon black
US3761577A (en) * 1971-07-06 1973-09-25 Continental Carbon Co Secondary combustion process and apparatus for the manufacture of carbon black
US3922335A (en) * 1974-02-25 1975-11-25 Cabot Corp Process for producing carbon black

Also Published As

Publication number Publication date
PL108321B1 (en) 1980-04-30
IL52090A (en) 1980-02-29
HK92784A (en) 1984-11-30
PL198879A1 (pl) 1978-04-24
YU149977A (en) 1982-06-30
AR217833A1 (es) 1980-04-30
ES459807A1 (es) 1978-04-01
FR2354894B1 (da) 1982-11-26
DE2726183A1 (de) 1977-12-29
NZ184214A (en) 1979-03-28
DK264477A (da) 1977-12-17
JPS5527111B2 (da) 1980-07-18
GB1564080A (en) 1980-04-02
BR7703817A (pt) 1978-04-18
AU2564077A (en) 1978-12-07
DK151385C (da) 1988-05-16
NL7706649A (nl) 1977-12-20
LU77532A1 (da) 1977-10-25
DE2726183B2 (de) 1979-02-01
CS249103B2 (en) 1987-03-12
NL179394B (nl) 1986-04-01
SE426955B (sv) 1983-02-21
JPS52153892A (en) 1977-12-21
SE7706922L (sv) 1977-12-17
CA1081433A (en) 1980-07-15
DD156601A5 (de) 1982-09-08
FR2354894A1 (fr) 1978-01-13
YU43444B (en) 1989-08-31
PH13249A (en) 1980-02-20
IT1083430B (it) 1985-05-21
TR20282A (tr) 1980-12-19
AU506109B2 (en) 1979-12-13
PT66653A (en) 1977-07-01
IL52090A0 (en) 1977-07-31
DD156601B3 (de) 1987-10-14
MX144976A (es) 1981-12-09
IE45221L (en) 1977-12-16
DE2726183C3 (de) 1979-09-27
IE45221B1 (en) 1982-07-14
PT66653B (en) 1978-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1165537A (en) Production of carbon black
US3952087A (en) Production of high structure carbon blacks
US3725103A (en) Carbon black pigments
KR0157642B1 (ko) 성능이 개선된 카본 블랙
US4035336A (en) Carbon black pigments and rubber compositions containing the same
KR100423211B1 (ko) 카본블랙및카본블랙을포함하는조성물
US6348181B1 (en) Process for producing carbon blacks
IL46603A (en) Process for producing carbon black
EP0509018A4 (en) Carbon blacks imparting superior treadwear/hysteresis performance and process for producing carbon blacks
US4105750A (en) Production of carbon blacks
US5688317A (en) Carbon blacks
US3864305A (en) Carbon Black Reinforced Compositions
US6153684A (en) Performance carbon blacks
EP0513189A1 (en) CARBON BLACK HAVING IMPROVED PERFORMANCE AT THE HYSTERESIS LEVEL AND THE WEAR OF THE TREAD.
US3830774A (en) Carbon black reinforced rubber compositions
US4283378A (en) Production of high surface area carbon blacks
US3799788A (en) Carbon black pigments
US3973983A (en) Carbon black pigments and rubber compositions containing the same
US4374113A (en) Production of high surface area carbon blacks
CA1081433A (en) Production of carbon blacks
GB2151604A (en) Production of carbon black
KR800001355B1 (ko) 카본 블랙의 제조방법
US4645657A (en) Production of carbon black
JPH0126620B2 (da)
JPS6350380B2 (da)