СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕЧНОЙ САЖИ Советский патент 1968 года по МПК C09C1/50 

Изобретение относится к способу получения печкой сажи, применяемой в шинной, резиновой, кабельной, полиграфической и других отраслях промышленности.

Известен способ получения печной сажи из углеводородного сырья термическим разложением в потоке продуктов полного сгорания топлива или части сырья с последующей закалкой продуктов сажеобразования впрыском воды с помощью механических форсунок. Однако получаемая сажа характеризуется «гладкой поверхностью и средними показателями структурности, также низка ее адсорбционная удельная поверхность.

По предлагаемому способу закалку ведут струей воды, распыленной инертными или кислородсодержащими газами на стадии завершения процесса образования сажи не ниже 50%.

Это повышает адсорбционную удельную поверхность сажи, а также ее структурность.

Известно, что наиболее тонкий распыл воды достигается при применении пневматических форсунок. Поэтому распыление воды, поступающей на закалку продуктов сажеобразования, потоком газа дает наиболее желательный эффект как с точки зрения закалки продуктов реакции, так и получения «шероховатой сажи практически без изменения выхода.

Закалку продуктов реакции сажеобразования до температуры порядка 900-1200°С желательно вести еще до завершения процессов сажеобразования, так как это препятствует

снижению выхода сажи за счет реакции газификации углерода. При такой закалке на стадии завершения процесса сажеобразования на 70-80% имеет место даже некоторое повышение выхода сажи за счет замедления реакций

газификации неразложнвшейся части сырья. Однако этот оптимум находится в сильной зависимости от параметров процесса сажеобразования. Производить закалку продуктов сажеобразования на стадии превращения сырья

50% нецелесообразно, так как сажа может загрязняться недоразложивщимся сырьем.

Быстрая закалка нродуктов сажеобразования, которая обеспечивается при распылении закалочной воды пневматическими форсунками, при заданных условиях приводит также к повышению структурности получаемой сажи. Опыты показывают, что при высоком содержании кислорода в распылнвающем газе получается сажа с «шероховатой поверхностью,

а при распылении воды инертным газом - сажа с повышенной структурностью. При оптимальном содержании кислорода в распыливающем газе в пределах 1-21% (желательно 8-12%) получается умеренно «шероховатая

казатели качества сажи можно регулировать в известных пределах при изменении расхода расныливающего газа, содержания в нем кислородсодержащих комнонентов и конечной темнературы закалки продуктов сажеобразования. При получении высокоструктурной сажи время контакта после закалки продуктов реакции до 800-1200°С должно составлять 0,01 -10 сек, что возможно при увеличении объема секции реактора между зонами закалки и охлаждения.

Новый способ можно использовать в цилиндрических, циклонных и других реакторах, где возможен ввод закалочной воды между началом и концом процесса образования сажи.

Пример. На опытной установке производительностью 25 кг/час сырья, оборудованной циклонным реактором, двумя циклонами

и рукавным фильтром, на режиме получения сажи ПМ-100 проводят испытания по следующему технологическому режиму:

Сырье

зеленое масло 25 кг/час

Расход сырья 250-280°С Температура сырья

142 Расход воздуха в тангенциальные каналы реактора

8 мз/час

Расход топливного газа Расход воздуха на распы20 мз/час ление

260°С

Температура воздуха 1330-1350°С Температура в зоне реакции

80%-ная стадия Точка подачи воды

превращения

сырья

Результаты этих опытов приведены в таблице.

Видно, что одновременное введение в зону закалки воды и воздуха приводит к увеличению адсорбционной удельной поверхности сажи, а одновременное введение азота и воды - к увеличению структурности и выхода сажи.

Предмет изобретения

Способ получения печной сажи термическим разлол ением углеводородного сырья в

потоке продуктов полного горения топлива или неполного горения части сырья с последующей закалкой продуктов сажеобразования впрыском в зону реакции тонкораспыленной воды отличающийся тем, что, с целью новыщения адсорбционной удельной поверхности сажи, а также ее структурности, закалку ведут струей воды, распыленной инертными или кислородсодержащими газами на стадии заверщения процесса образования сажи не ниже 50%.