СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ТЕХНИЧЕСКОГО УГЛЕРОДА Российский патент 2003 года по МПК C09C1/56 

Изобретение относится к производству технического углерода (техуглерода), в частности касается упаковки техуглерода, и может быть использовано при получении малоактивных и полуактивных марок техуглерода на стадии упаковки товарного продукта в тару.

Известен способ производства мало- и полуактивного техуглерода, включающий нагрев углеводородного сырья, термическое разложение сырья в реакторе с образованием смеси техуглерода и газообразных продуктов, охлаждение полученной смеси путем впрыскивания воды в зону охлаждения, отделение техуглерода от газов, уплотнение пылевидного техуглерода и его упаковку в тару [1. В. П. Зуев, В.В. Михайлов. Производство сажи. Изд. 3-е, М.: Химия, 1979 г., с.152].

В известном способе для упаковки техуглерода в бумажные или полиэтиленовые мешки используют шнековые упаковочные машины или автоматы [1, с.273-274].

Недостаток известного способа заключается в том, что в мешки загружают значительно меньшее количество техуглерода, чем то, которое могло бы заполнить объем тары в наибольшей степени. Особенно неэффективна стадия упаковки пылевидного техуглерода, имеющего низкую насыпную плотность (120-140 кг/м³) по сравнению с гранулированным продуктом (330-420 кг/м³). Это относится как к шнековым малоэффективным машинам, так и к автоматам для упаковки техуглерода. В последних для повышения скорости упаковки используют вибратор, однако степень заполнения объема тары остается весьма низкой.

Технической задачей предлагаемого изобретения является увеличение степени заполнения тары товарным продуктом при упаковке и повышение эффективности производства техуглерода.

Поставленная задача решается тем, что в способе производства техуглерода, включающем нагрев углеводородного сырья, термическое разложение сырья с образованием смеси техуглерода и газообразных продуктов, охлаждение смеси путем впрыскивания воды в зону охлаждения, отделение техуглерода от газов, уплотнение и упаковку в тару, стадию упаковки осуществляют под воздействием направленных виброколебаний при амплитуде колебаний 0,4...1,8 мм, частоте колебаний 15...50 Гц и обработку ведут при времени воздействия вибрации 10.. .120 с.

Отличительным признаком изобретения является то, что упаковку пылевидного техуглерода осуществляют под воздействием направленных виброколебаний при амплитуде колебаний 0,4...1,8 мм, частоте колебаний 15...50 Гц и обработку ведут при времени воздействия вибрации 10...120 с.

Преимущество предлагаемого способа заключается в том, что в результате вибрационного воздействия на техуглерод во время его упаковки происходит ликвидация пустот, заполненных газовой средой, увеличивается дегазация и частицы техуглерода сближаются между собой, освобождая дополнительный объем в таре. В результате этого каждый мешок может быть дополнен продуктом от 10 до 25% по весу непосредственно во время упаковки техуглерода.

Увеличение степени заполнения тары продуктом позволяет сократить ее количество, снизить эксплуатационные и транспортные расходы, что приводит к снижению себестоимости целевой продукции и повышению эффективности способа производства техуглерода.

Сочетание выбранных параметров вибровоздействия на техуглерод при его упаковке, а именно малых амплитуд направленных колебаний 0,4...1,8 мм и диапазона частот 15...50 Гц при времени воздействия вибрации 10...120 с способствует наиболее высоким степеням уплотнения углеродной массы при заполнении тары. Кроме того, путем изменения амплитуды и частоты вибрации в вышеназванных пределах легко регулировать оптимальный режим упаковки в зависимости от свойств полученного техуглерода, например, его объемного числа.

Ниже приведены примеры, иллюстрирующие сущность изобретения.

Пример 1. Получают малоактивный техуглерод марки П 803.

Жидкое углеводородное сырье с индексом корреляции 110 п. в количестве 2000 кг/ч нагревают до 80...100^oС и подают в вертикальный форсуночный реактор, где происходит термическое разложение сырья при температуре 1240^oС, подаче воздуха 2,4 м³/ч и давлении сырья 2,0 МПа. Пылевидный техуглерод, выходящий из реакционной зоны в смеси с газообразными продуктами, охлаждают путем впрыскивания в зону охлаждения воды и подают в электрофильтры для его отделения от газов.

Полученный техуглерод направляют в бункер, имеющий сопло для закрепления тары, в которую ссыпается техуглерод. Мешок подсоединяют к вибровозбудителям, с помощью которых под воздействием направленных виброколебаний осуществляют упаковку техуглерода при амплитуде колебаний 1,8 мм, частоте колебаний 25 Гц в течение 30 с. Вес стандартного мешка с техуглеродом после упаковки составляет 17 кг, без использования вибровоздействия при заполнении аналогичного мешка - 14 кг. Привес техуглерода по отношению к известному способу составил 21,4 отн.%.

Примеры 2, 3, 4, 5, 6 проводят аналогично примеру 1, но изменяются технологический режим для получения других марок техуглерода согласно технической документации, режим воздействия виброколебаний - амплитуда, частота и время воздействия вибрации. Данные по примерам и полученные результаты приведены в таблице.

Из приведенных в таблице данных видно, что за счет вибрационного воздействия согласно предложенному изобретению на стадии упаковки техуглерода в тару при амплитуде колебаний 0,4...1,8 мм, частоте колебаний 15...50 Гц и времени воздействия вибрации 10...120 с достигается увеличение степени загрузки пылевидного техуглерода мало- и полуактивных марок на 10...25 мас.% с одновременным сокращением расхода на тару. При этом уменьшаются затраты не только на стадии упаковки, но и на складские и транспортные расходы.

Изобретение относится к химической промышленности. Жидкое углеводородное сырье нагревают до 80-100^oС и подают в вертикальный форсуночный реактор. Сырье разлагают при подаче воздуха с расходом 2,4 м³/ч, температуре 1240^oС и давлении сырья 2,0 МПа. Полученный техуглерод охлаждают впрыскиванием воды в зону охлаждения, подают в электрофильтр для отделения от газов. Очищенный техуглерод уплотняют и упаковывают в тару под воздействием направленных виброколебаний при амплитуде 0,4-1,8 мм, частоте 15-50 Гц в течение 10-120 с. Изобретение позволяет увеличить степень заполнения тары техуглеродом до 9,7-25,3%, уменьшить складские и транспортные расходы. 1 табл.

Способ производства технического углерода, включающий нагрев углеводородного сырья, термическое разложение углеводородного сырья с образованием технического углерода и газообразных продуктов, охлаждение полученной смеси путем впрыскивания воды в зону охлаждения, отделение технического углерода от газов, уплотнение и упаковку в тару, отличающийся тем, что упаковку технического углерода в тару осуществляют под воздействием направленных виброколебаний при амплитуде колебаний 0,4-1,8 мм, частоте колебаний 15-50 Гц и обработку ведут при времени воздействия вибрации 10-120 с.