SU1623999A1 - Способ получени сажи - Google Patents
Способ получени сажи Download PDFInfo
- Publication number
- SU1623999A1 SU1623999A1 SU864165679A SU4165679A SU1623999A1 SU 1623999 A1 SU1623999 A1 SU 1623999A1 SU 864165679 A SU864165679 A SU 864165679A SU 4165679 A SU4165679 A SU 4165679A SU 1623999 A1 SU1623999 A1 SU 1623999A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- amount
- carbon black
- soot
- products
- metal compounds
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT 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
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/44—Carbon
- C09C1/48—Carbon black
- C09C1/50—Furnace black ; Preparation thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Июбретение относиi сч к технологии получени сажи печным способом, используемой в полимерных композици х, например в резине, и позвол ет повысить удельную внешнюю поверхность и структурность сажи, уменьшить ее шероховатость и повисигь прочность резины при наполнении сажи. Углеводородное сырье термически разлагают в продуктах сгорани топлива с образованием сажегазовых продуктов при 1450-1300°С, расшир ют поток последних и затем ввод т в него при 800- 1400°С соединени щелочных металлов в количестве 25-95Z от общего их количества , остальную часть указанных соединений ввод т в саже газовые продукты при их охлаждении водой при 200-750°С перед отделением сажи, причем общее количество вводимых соединении составл ет 0,005-0,500% от массы сырь . Свойства сажи: удельна поверхность, м /г: геометрическа 98-100 адсорбционна (по фенолу) 112-1175 внешн 106-117; абсорбционна (по азоту) 113-119, йодное число 110-117 мг/г, абсорбци днбутил- фталага 108-111 мл/100 г сажи, рН водной суспензии 7,6-8,0, юльность 0,20-0,23%. Показатели резины: напр жение при 300%-но удлинении 148- 159 кгс/см2 прочность ггри разрыве 307-327 кгс/см2. 2 з.п. ф-чы, 1 ил., 1 табл. § (Л
Description
Изобрегение относитс к производству уперодныл мачерпанов, а именно к гехнопо ии са-ки печным способом, испонь з . смой в полимерных
КОМПОЗИЦИЯХ.
На чертеже итбрзкена ема реализации ( пособа по iv-( ннч i/ки и реак- гор дл eio ocvne.1. IB (енч , продоль- нь.й разрез.
Реактор ,м iio.:v4v-nn4 с тжи включает станов MMiHi le с оо п. ц iioi. гедова- гемьно ь a4i pv I г -р ччч диамемром 220 мм и г -юч и, м i ди .мп ran -
генциальньп-ш горелками 2, см снтель- ное сопло 3 диаметром мм и длиной 3300 мм. На рассто нии 200 мм от входного горца сопла 5 установлены одна напротив другой радиальные форсунки дл подачи сырь , на рассто нии 200 мм от выходного горца сопла 3 в его боковом стенке выполнен канал 0 дл замера -мперат рм, а на рассто нии 500, 1000, 2500 и 3000 мм от входно о TOJMM ь ачеры 4 реакции в ее боьонои i течне впиочне- ны каналы I, II, III и 1 i IH пи,моь INS
со
СО
со со
чн в реактор материальных потоков. Реактор сообщаетс с контуром подачи продуктов реакции последовательно в теплообменник-рекуператор 5, холодильник-ороситель 6, циклоны 7 дл предварительного отделени сажи и рукавные фильтры 8 дл окончательного отделени сажи от газообразных продуктов .
Пример 1. В камеру 1 горени через тангенциальные горелки 2 подают 200 м3/ч природного газа и 2300 м3/ч воздуха с давлением 0,5 кг/ /см2 и температурой 200°С. Температу ра образовавшихс при их сгорании продуктов на входе в сопло 3 1520 С. С помощью сырьевых форсунок в сопло 3 впрыскивают 700 кг/ч углеводородного сырь при 250°С с индексом кор- рел ции 115, плотностью 1,036 г/см3, в зкостью при 50°С 5,2 сСт, щелочностью 0,012 мг/л. Образовавшиес в результате термического разложени сырь сажегаэовые продукты посту пают в камеру 4, где их поток расшир етс . В канал I камеры 4 подают водный раствор гидроокиси натри с концентрацией 0,33 мас.% в количестве 35 г/г, что соответствует О, 1 2 КГ/ гидроокиси натри или 0,017% на исходное сырье (68% от общего количества гидроокиси натри ). Через канал III в камеру 4 подают воду с помощью механической форсунки дл предварительного охлаждени сажегазовых продуктов . Расход воды лимитируетс заданной температурой 1100°С, измер емой с помощью пирометра, установленного в канале III. В канале IV установлена механическа форсунка, через которую в камеру 4 подаетс вода с гидроокисью натри в количестве 0,057 кг/ч, что составл ет 0,003% на исходное сырье или 32% от общего количества гидроокиси натри . Общее количество соединени щелочного металла составл ет 0,025% от массы сырь . Количество воды на выходе из камеры 4 лимитируетс заданной температурой 600°С. Далее сажегазовые продукты охлаждаютс в теплообменнике-рекуператоре 5 и холодильнике-оросителе 6. После охлаждени сажу отдел ют от газообразных продуктов в циклонах 7 и фильт- pax 8, уплотн ют в мешалке-уплотнителе , гранулируют мокрым способом, сушат в сушильном барабане и упаковывают .
0
5 0 5 Q -3
5
0
5
Данные по свойствам сажи и получаемой из нее резины приведены в таблице (опыт 5).
Пример 2. Услови примера 1 (опыт 5) повтор ют, но измен ют температуру предварительного охлаждени сажегаэовых продуктов (опыты 6-10).
Пример 3. Услови опыта 5 повтор ют, но при дополнительном введении гидроокиси натри измен ют температуру сажегазовых продуктов (опыты 11-16).
Пример 4. Услови опыта 5 повтор ют, но измен ют общее количество гидроокиси натри (опыты 17- 22).
Пример 5. Услови опыта 5 повтор ют, но измен ют количество гидроокиси натри , вводимое дополнительно (опыты 23-28).
Пример 6. Услови опыта 5 повтор ют, но примен ют различные соединени щелочных металлов: гидроокись кали (КОН) - опыт 29, азотнокислый калий (KNO) - опыт 30, углекислый калий (КаС03) - опыт 31, азотнокислой натрий NaNOj - опыт 32.
Пример 7 (известный). В камеру 1 горени через тангенциальные горелки 2 подают 200 м3/ч природного газа и 2300 м3/ч воздуха с давлением 0,5 кг/см2, температурой 200°С. Температура образовавшегос продукта горени 1520°С. С помощью сырьевых форсунок в сопло 3 впрыскивают 700 кг/ч углеводородного сырь при 250 С с индексом коррел ции 115, плотностью 1,036 г/см3, в зкостью при 50°С 5,2 сСт, щелочностью 0,012 мг/л. В сажегазовые продукты через канал О подают гидроокись натри в количестве 0,177 кг/ч, что соответствует 0,025% от количества исходного сырь поток расшир ют, дают выдержку саже- газовым продуктом (путь сажегаэовых продуктов после расширени 3000 мм до канала 4), через канал IV с помощью механической форсунки охлаждают сажегазовые продукты водой до 600°С, далее продолжают охлаждение, фильтруют , уплотн ют, гранулируют и сушат сажу по примеру 1 (опыт 1).
Услови опыта повтор ют, измен общее количество гидроокиси натри (опыты 2-4).
Данные по выходу сажи и ее физико-химическим характеристикам приведены в таблице.
Полученные образцы саж испытывают в качестве наполнител в стандартных резиновых смес х на основе синтетического каучука СКМС-30 ДРК, мае.ч.
Каучук СКМС-30 АРК100
Стеарин5
Окись цинка5
Альтакс2
Сера2
Сажа50
Смесь вулканизуют п 2-миллиметро- вых пластинках и определ ют условное напр жение при 300%-ном удлинении , условную про-пюсть - при разрыве .
Данные по свойствам получаемых ре зим приведены в таблице.
Как следует ч-;| данных таблшц оптимальным общим количеством п оцимсн соединени щелочного металла составл ет 0,005-0,50% ъ количеству исходного сырь ,(опыть 5, 18, 19, 20 и 21 Применение соединение щелочного металла в количествах ниже 0,005л приводит к получении- сажи, практически не отличающейс от сажи, полученной по известному способу (опыт 17, 1-4) Увеличение общего количества нени щелочного металла гыше 0,500% приводит к увеличению рН сажевой суспензии, зольности, падению показателей резин (опыт 22). Данные рент геноструктурного анализа сажи показывают резкое увеличеьие области когерентного рассеивани , т.е. уменьшение упор доченности микроструктуры сажевой частицы до определенного количественного предела щелочного металла (в данном случае количество гидроокиси натри равно 0,5%).
Оптимальным количе.твоч дополнительно вводимых соединении мелочных металлов в сажегатовые продукты- при их охлаждении ЯЧПЧРТСЧ 5-75% от общего количества соединений (опыты 24-27). Введение пополнительно ниже 5% от общего количества соединений щелочных металлор приводит к снижению качественных показателей сажи и резин на основе (опыт 23). Увеличение количества дополнительного введенного г оеди1 ен,т;: РЬПЧС 75% от общего количества чриводит к получению сажи, не отличающейс от известной (опыт 29),
0
5
0
5
0
5
0
5
0
5
Оптимальной температурой предварительного охлаждени сажегазовых продуктов после введени соединений щелочных металлов вл етс 600-1400 С (опыты 5, 7-9).
Дл данного интервала температур характерно наличие экстремального значени эндотермической реакции взаимодействи сажи с соединени ми щелочных металлов. Добавление в это врем в сажегазовые продукты соединений щелочных металлов приводит к их дисьфузии не. поверхность сажи и прева лированию эндотермических реакций. При температурах выше 1400°С сажа по свойствам не отличаетс от известной (OID-IT 6) . Уменьшение температуры ниже 800°С также не улучшает свойства сажи (опмт 10).
Из опытных дшных, приведенных в таблице, также следует, что дополнительное введение соединений щелочных металлов при дальнейшем охлаждении еажегазопых продуктов также приводит к положительному результату (опыты 12-15). Дл данного интервала температур характерно протекание экзотермической реакции взаимодействи сажи с соединени ми щелочных металлов . При темпеparvpa ниже 200 и выше 750°С экзотермической реакции соединений щело rir.ix м та uiou с сажей не происходит и сажл по свойствам не отличаетс от нзвестной (опыты 11 и 16).
Вли ние других соединений щелочных металл IB HI свойства и выход сажи аналогично вли нию гидроокиси натри (опыты 29-32) .
Таким обратом, предлагаемый способ получени сажи позвол ет снизить величину шероховатости сажи, сделать ее более гладкой, повысить внешнюю и понизить адсорбционную поверхность , повысить структурность сажи, а также ее усилипаклчпе свойства на 12-15% по прочности и на 10- 12% - по модулю.
Claims (3)
1. Способ получени сажи, включающий сжигание топлива с воздухом, подачу углеводородного сырь в продукты горени топлива, термическое разложение углеводородного сырь с образованием сажегазовых продуктов с температурой 1450-1800 С, введение
в сажегазовые продукты соединений щелочных металлов, расширение потока сажегазовых продуктов с последующим охлаждением и отделением из них сажи, отличающиес тем, что, с целью повышени удельной внешней поверхности и структурности сажи, уменьшени ее шероховатости и повы16239998
200-750°С дополнительно ввод т соединени щелочных металлов в количестве 5-75% от общего количества вводимых соединений щелочных металлов.
2. Способ по п. 1, отличающийс тем, что общее количество соединений металлов составшени прочности резины при наполнении 10 л ет 0,005-0,500% от массы сырь , сажей, соединени щелочных металлов
3. Способ по п. 1, отличающийс тем, что соединени щелочных металлов ввод т в сажегазовые продукты при охлаждении их водой .
ввод т в поток сажегазовых продуктов после его расширени при 800-1400°С, а перед отделением сажи в сажегазовые продукты при их охлаждении при
2. Способ по п. 1, отличающийс тем, что общее количество соединений металлов составл ет 0,005-0,500% от массы сырь ,
3. Способ по п. 1, отличающийс тем, что соединени щелочных металлов ввод т в сажегазовые продукты при охлаждении их водой .
1Температура предварительного охлаждени сажегаэраых продук- то, «С
2Температура, при которой вводитс дополнительное количество соединений щелочных металлов, °С
3Общее количество гидроокиси натри , X к количеству сырь
4Количество гидроокиси натри ,(водимое на первой ступени, X
от общего
5Количество гидроокиси натри ,вводимое дополнительно , Z от общего
6Общее количество гидроокиси кали , X к количеств/ сырь
7Общее количество азотнокислого кали , X к количеству сырь
8Общее количество углекислого кали , X к количеству сырь
9Общее количество азотнокислого натри , X к количеству сырь
10Выход сажи, X к сырью Физико-химические свойства сажи по ГОСТ 7885- 36, ГОСТ 25696.1-83, ГОСТ-25699.14-83
11Шероховатость Удельна поверхность, м /г:
12геометрическа
13адсорбционна (по фенилу)
14внешн
15абсорбционна (па азоту)
16йодное число, иг/г
17Абсорбци диОутилфта1100 1450 1400 1300 800 750 1100 1100 1100 1100 1100 1100 1100 1100
600 600 600 600 600 600 180 200 350 550 750 780 600 600 0,025 0,01 0,05 0,1 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,004 0,005
6868686868686868686868686868
3232323232323232323232323232
48,4 1,65
93
141 92
145 100
48,0 1,71
92
147 93
151
100
94
135
94
143 98
93
133
94
141 102
99
115 107
11 117
92
140 95
144 103
99
117 106
118 117
99
.116 108
113 ПО
99
116
107
142 117
93
139 96
142 100
93
140 91
143 107
100
114 lit
115 114
99
ИЗ
117
114 115
100
112 ПО
113 116
98
114 109
115 116
92
138 93
136 109
136 93
137 103
48,7 49,1 54,2 52,0 54,0 54.8 54,1 48,0 48,6 53,2 53,8 54,1 53,9 48,8 52,3 53,0 1,60 1,58 1,49 1.36 1,19 1,15 1,15 1,52 1,53 1,15 1,15 1,13 1,16 1,48 1,46 1.07
1,44 1,07
115 112
107 119
1100 1450 1400 1300 800 750 1100 1100 1100 1100 1100 1100 1100 1100
vD
6868686868686868686868686868
3232323232323232323232323232
Ov NJ U) VO
о
vO
48,0 1,71
48,7 49,1 54,2 52,0 54,0 54.8 54,1 48,0 48,6 53,2 53,8 54,1 53,9 48,8 52,3 53,0 1,60 1,58 1,49 1.36 1,19 1,15 1,15 1,52 1,53 1,15 1,15 1,13 1,16 1,48 1,46 1.07
92
147 93
151
100
94
135
94
143 98
93
133
94
141 102
99
115 107
11 117
92
140 95
144 103
99
117 106
118 117
99
.116 108
113 ПО
99
116
107
142 117
93
139 96
142 100
93
140 91
143 107
100
114 lit
115 114
99
ИЗ
117
114 115
100
112 ПО
113 116
98
114 109
115 116
92
138 93
136 109
136 93
137 103
1,44 1,07
115 112
107 119
4 Количество гидроокиси аатрк , «водимое на ступени, Z от общего
3. Количество гидроокиси ватрш. вводимое допол- юггель о. Z от оо- ejero
6Оощее количество гид- рос- иен кали , Z к количеству сырь
7Ов ее количество азотнокислого колки, Z
к количеству сырь
8Обаее количество угле- кнслого кали , Z к количеству сырь
6868966896958050252068686S68
3232432452050758032323232
0,025
0,025
0.025
9 Обиее количество азотнокислого натри , Z к количеству сырь
10Выход сажи, к сырью Физико-химические своства сажи по ГОСТ 788 36, ГОСТ 25696.1-83, ГОСТ 25699.14-8J
11Шероховатость Удельна поверхность, н /г:
12геометрическа
13адсорбционна (по фенолу)
14внешн
15абсорбционна (по азоту)
16Йодное число, мг/г
17АОсорбии дибутилфта- лата, мл/100 г сажи
18рН водной суспензии
19Зольность, Z
20Напр жение при 3001- ном удлинении, кгс/сы2
21Прочность при разрыве , кгс/см
0,025
55, 55,2 53,7 ,|7 1,16 1,17
1,17 1,16 1,17
54,2 51,0 52,0 53,0 54,0 56,0 56,0 53,0 53,0 52,6 64,0 1,16 1,74 1,08 1,08 1,05 1,04 1,70 1,14 1.10 1,13 1,14
101
93
У9
100
104
103
94
100
101
99
101
UJ О
о
vd
Всздух
О 1 Л
ш ж
И
ш
ш
ЕШШ$ЖУ
Сырье
Газообразные
продукты
Сото
ш
I
Ч
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU864165679A SU1623999A1 (ru) | 1986-12-13 | 1986-12-13 | Способ получени сажи |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU864165679A SU1623999A1 (ru) | 1986-12-13 | 1986-12-13 | Способ получени сажи |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1623999A1 true SU1623999A1 (ru) | 1991-01-30 |
Family
ID=21274536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU864165679A SU1623999A1 (ru) | 1986-12-13 | 1986-12-13 | Способ получени сажи |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1623999A1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2118974C1 (ru) * | 1992-08-27 | 1998-09-20 | Кабот Корпорейшн | Углеродные сажи и композиция, содержащая углеродные сажи |
| RU2126432C1 (ru) * | 1993-02-23 | 1999-02-20 | Кабот Корпорейшн | Углеродная сажа и резиновая смесь |
| RU2172755C2 (ru) * | 1996-01-31 | 2001-08-27 | Кабот Корпорейшн | Сажа и полимерная композиция на ее основе |
| RU2411270C2 (ru) * | 2005-05-17 | 2011-02-10 | Кабот Корпорейшн | Сажи и сажесодержащие полимеры |
-
1986
- 1986-12-13 SU SU864165679A patent/SU1623999A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Патент DE N 1225792, кл. С 09 С 1/50, 1966. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2118974C1 (ru) * | 1992-08-27 | 1998-09-20 | Кабот Корпорейшн | Углеродные сажи и композиция, содержащая углеродные сажи |
| RU2126432C1 (ru) * | 1993-02-23 | 1999-02-20 | Кабот Корпорейшн | Углеродная сажа и резиновая смесь |
| RU2172755C2 (ru) * | 1996-01-31 | 2001-08-27 | Кабот Корпорейшн | Сажа и полимерная композиция на ее основе |
| RU2411270C2 (ru) * | 2005-05-17 | 2011-02-10 | Кабот Корпорейшн | Сажи и сажесодержащие полимеры |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2294622C (en) | Thermal conversion of volatile fatty acid salts to ketones | |
| EP2385873B1 (en) | Carbonation calcination reaction process for co2 capture using a highly regenerable sorbent | |
| AU2003227318B2 (en) | Process for preparing hydrogen through thermochemical decomposition of water | |
| US4399115A (en) | Synthesis of silicon nitride | |
| US3203759A (en) | Method of preparing silicon dioxide | |
| RU2006139062A (ru) | Сажа и многоступенчатый способ ее получения | |
| US3260035A (en) | Method for recovering sulfur dioxide from a gas stream | |
| CA2228809A1 (en) | Process for preparing alkali metal cyanide and alkaline earth metal cyanide granules and the high purity alkali metal cyanide granules obtainable thereby | |
| SU1623999A1 (ru) | Способ получени сажи | |
| US4010246A (en) | Process for preparing sulfur dioxide | |
| US2684896A (en) | Process for the production of carbon monoxide and hydrogen | |
| JPS58194987A (ja) | 固体の炭素含有燃料のガス化法 | |
| US2803522A (en) | Manufacture of hydrogen cyanide | |
| CN109574849A (zh) | 一种十六烷值改进剂的制备方法 | |
| EP0054531A1 (en) | Process and apparatus for preparing finely-divided silicon dioxide in good yield | |
| US1364273A (en) | Process for the production of lampblack | |
| US3333928A (en) | Process for manufacturing carbon black | |
| US2138249A (en) | Process of producing carbon black from hydrocarbon gases | |
| US4208390A (en) | Process for the recovery of ammonia and sulphur dioxide from a contaminated ammonium salt of sulphuric acid | |
| SU1171491A1 (ru) | Способ получени полуактивной сажи | |
| US2322989A (en) | Process of making carbon black and mixtures of carbon monoxide and hydrogen from hydrocarbon gases | |
| US383957A (en) | Henby leffmann | |
| SU1247381A1 (ru) | Способ получени сажи | |
| SU1624000A1 (ru) | Способ получени сажи | |
| WO2011104387A1 (de) | Verfahren zur herstellung von harnstoff |