Обработка специальных неорганических материалов иных, чем волокнистые наполнители: ..сажа – C09C 1/48

Изобретение относится к многостадийной термической обработке резиновых отходов, в частности отходов шин. Изобретение касается способа многостадийной термической обработки резиновых отходов для извлечения углеродной сажи, включающего этапы транспортировки твердого материала в виде гранулированного продукта, полученного из резиновых отходов, в три различные последовательно расположенные зоны нагрева, находящиеся в реакторе (10). В зонах (11а, 11b, 11с) нагрева твердый материал нагревают при первой температуре, составляющей от 100 до 200°С, предпочтительно от 150 до 180°С, затем при второй температуре, составляющей от 200 до 350°С, и затем при третьей температуре, составляющей от 300 до 600°С. Соответствующие температуры поддерживают в соответствующих зонах нагрева до полного прекращения выделения масел. При выполнении заключительного этапа твердый материал извлекают из реактора (10) и отделяют целевые твердые материалы. Изобретение также касается углеродной сажи и устройства для многостадийной термической обработки резиновых отходов. Технический результат - получение углеродной сажи высокой чистоты в качестве твердого целевого продукта. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 10 ил., 1 табл.

Изобретение относится к технологии переработки органических отходов и может быть применено в химической и резинотехнической промышленности. В реакторе разлагают резиновые отходы. Продукты разложения разделяют на газообразные и углеродный остаток. Газообразные продукты нагревают до 1200-1300°C, выделяют масло, распыляют его до размеров капель 0,2-2,0 мм, смешивают с измельченным до 0,1-1,0 мм углеродным остатком в соотношении 1:(0,05-3,0) и подвергают термическому разложению на сажу и газы. Сажу и газы разделяют механически, а от золы сажу отделяют электромагнитной сепарацией. Газообразные продукты после выделения масла сжигают и полученную тепловую энергию используют для обеспечения термического разложения смеси масла и углеродного остатка. Газы термического разложения масла и углеродного остатка сжигают, а полученную тепловую энергию используют для обеспечения термической обработки газообразных продуктов. Повышается качество получаемой сажи, снижается энергоемкость процесса, улучшается экология за счет уменьшения образования токсичных соединений. 1 ил.

Изобретение относится к переработке промышленных и бытовых отходов. Устройство для получения сажи из резиновых отходов включает реактор пиролиза 5, систему выгрузки твердых продуктов, средство вывода газов пиролиза, кожухотрубный теплообменник 13, приемное устройство твердых продуктов пиролиза, конденсатор 26 газов пиролиза, средство 16 вывода дымовых газов. Кожухотрубный теплообменник 13 оснащен горелкой 10, подключенной к трубам 12. Межтрубное пространство теплообменника заполнено дисперсным материалом 17 с размером частиц 3-10 см. Вход средства вывода газов пиролиза 20 подключен к реактору 5 пиролиза, а выход - к межтрубному пространству теплообменника 13. Вход конденсатора 26 подключен к рубашке 14 реактора 5 пиролиза, которая подключена к трубам 12 теплообменника 13. Приемное устройство твердых продуктов выполнено в виде последовательно подключенных к системе 40 выгрузки твердых продуктов измельчителя 41, магнитного сепаратора 42, микроизмельчителя 44, отвеивательного аппарата 49, соединенного, в свою очередь, с циклонным реактором 33, оснащенным вихревой горелкой 53, по оси которой установлена форсунка 48. К циклонному реактору 33 последовательно подключены циклон 59, отвеивательный аппарат 60 и электростатический сепаратор 62. К выходу циклона 59 по газу подключен рукавный фильтр 66. Выход рукавного фильтра 66 по газу подключен к горелке 10 теплообменника 13. Повышается качество сажи, уменьшаются энергетические затраты и количество вредных выбросов в окружающую среду. 1 ил.

Изобретение может быть использовано для очистки сточных вод, образующихся при синтезе ацетилена. Для осуществления способа очистки в сточной воде, содержащей сажу в тонкодисперсном состоянии, первичные частицы сажи, агломерированные с образованием частиц размером до 1 мм, подвергают концентрированию твердых веществ посредством седиментации. Полученный при седиментации сажевый шлам дополнительно обезвоживают фильтрацией под давлением. В предпочтительном варианте способа первичные частицы сажи агломерируют в частицы размером 0,001 до 0,05 мм. Непосредственно перед седиментацией в сточную воду добавляют водный раствор, содержащий органический флокулянт, предпочтительно - анионный флокулянт. Для улучшения смачивания плавающих на поверхности частиц сажи перед седиментацией добавляют поверхностно-активные вещества. Кроме того, в сажевый шлам непосредственно перед фильтрацией под давлением добавляют водный раствор, содержащий органический флокулянт, предпочтительно анионный флокулянт. Изобретение обеспечивает эффективное и техническое простое извлечение сажи из потока сточных вод, образующихся при синтезе ацетилена, с последующей экономически выгодной утилизацией в качестве технического углерода. 9 з.п. ф-лы, 2 пр.

Группа изобретений может быть использована в химической промышленности, в технологии технического углерода. Предложенная сажа характеризуется распределением ее агрегатов по крупности, выраженным отношением (d₉₀-d₁₀)/d₅₀ , меньшим или равным 1,1. Способ получения сажи заключается в том, что газовую смесь, содержащую газ-носитель и сырье для получения сажи, необязательно смешивают с горячим воздухом и подают в трубчатую горелку. Газовую смесь сжигают на выходе отверстий трубчатой горелки и факелы пламени вместе со свободно всасываемым извне окружающим воздухом всасывают через охлаждаемую сужающуюся щель и охлаждают в этой щели. Отношение высоты щели к ее ширине, измеренной по верхнему краю щели и составляющей от 0,5 до 10 мм, составляет от 1 до 100. Скорость потока в наиболее узком месте щели составляет от 10 до 200 м/с. Предлагаемая в изобретении сажа может использоваться в качестве наполнителя, усиливающего наполнителя, УФ-стабилизатора, токопроводящего технического углерода, пигмента, восстановителя либо раскислителя. Сажа обеспечивает высокий положительный вклад в цветовой тон при ее применении в лакокрасочных материалах. Способ получения сажи позволяет отводить максимально возможное количество тепла от пламени без осаждения образовавшейся сажи на холодной поверхности. 5 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 табл., 1 ил.

Изобретение относится к технологии получения чистых наноразмерных углеродных материалов при переработке углеводородного сырья и может найти применение в нефтехимической и строительной промышленности, в композитных материалах, резинах, в качестве сорбентов. Подают газообразные метан и хлор в каналы форсунки, установленной в камере реактора 1, через штуцеры 5 и 6. Зажигают электророзжигом 24 смесь метана и хлора с образованием диффузионного пламени. При помощи кольцевого распределителя 11 формируют водяную завесу по радиусу зоны, близкой к периферии пламени. Продукты пламенного синтеза направляют через нижний спуск 17 реактора 1 в сепаратор 2. Последовательно осуществляют осаждение продуктов окислительной конденсации метана, сепарацию суспензии и извлечение наноуглерода. Изобретение позволяет получить чистый углеродный наноматериал с высоким уровнем стабильности гранулометрического состава, обеспечивает высокотехнологические условия ведения процесса окислительной конденсации. 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение может быть использовано в полимерных смесях для формования изделий, таких как смеси на основе акрилонитрил-бутадиен-стирольных смол (ABS). Сажа характеризуется йодным числом от примерно 150 до примерно 600 мг/г; абсорбцией ДБФ от примерно 40 до примерно 90 куб. см/100 г; соотношением удельная условная поверхность по азоту/ удельная внешняя поверхность от примерно 1,25 до примерно 1,70; силой окрашивания, определенной как Terlon L*, 1,7 или меньше; величиной давления проницаемости паров воды 23,0 мДж/м ² или меньше. Сажа, взятая в количестве 1,5 масс.% или меньше, при смешении с ABS по трехступенчатой технологии обеспечивает силу окрашивания смеси в общем смешанном материале, L*, равную 4,6 или меньше; ударную вязкость по Изоду с надрезом 13600 Дж/м ² или больше; показатель диспергирования при выдавливании прессованием 4,0 или меньше. Сажи также обеспечивают хорошее диспергирование в полимере. 9 н. и 22 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

Изобретение предназначено для химической и резинотехнической промышленности. Реактор для получения полуактивного технического углерода содержит камеру горения 1, диаметр которой равен диаметру камеры реакции 3, зону смешения 2 и зону охлаждения 4. Длина камеры горения 1 составляет 1,8-2 ее диаметра. На передней торцовой крышке камеры горения 1 расположены горелки 6 для подачи смеси топлива и воздуха с коэффициентом избытка 1,2-1,3. На внутренней поверхности камеры горения 1 организуют полное горение топливной смеси при температуре не выше 1750°С. Образовавшиеся потоки дымовых газов движутся со скоростью 60-70 м/с и поступают в зону смешения 2 со скоростью 130-150 м/с за счет уменьшения сечения конфузора. Посредством пневмомеханических форсунок 8 осуществляют радиальную подачу жидкого углеводородного сырья, распыляемого воздухом высокого давления с температурой 60-80°С. Соотношение скоростей сырья и дымовых газов в зоне смешения 2 составляет 1:(3-5). Образовавшийся поток углеводородогазовой смеси с уменьшением скорости за счет расширения диффузора поступает в камеру реакции 3, в начале которой находится зона испарения с температурой 1450-1550°С, затем расположена зона пиролиза с температурой 1320-1380°С, где происходит термоокислительное разложение сырья с образованием аэрозоля технического углерода. Полученный аэрозоль предварительно охлаждают в зоне охлаждения 4 путем впрыска химически очищенной воды и окончательно - путем рекуперативного теплообмена с технологическим воздухом. Интенсифицируется процесс с сохранением качества технического углерода, увеличивается межремонтный пробег реактора, минимизируются затраты. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к нефтехимии. Предварительно нагретый воздух подают в воздушную камеру 2. Затем он проходит в камеру смешения 3, куда через струйное устройство подают топливный газ. Образовавшаяся топливовоздушная смесь поступает в камеру горения 4. Затем высокотемпературный поток продуктов горения топлива сужают в смесительном сопле 6, куда радиальными проникающими струями под давлением 12-25 ати в одном поперечном сечении суженного потока, движущегося со скоростью 250-600 м/с, подают воду и сырье через устройства 12, причем вода имеет температуру не выше 95°С, а сырье 200-450°С. Образовавшийся поток реакционной смеси поступает в реакционную камеру 7, в конце которой осуществляется предварительная закалка продуктов реакции. Далее продукты реакции поступают в реакционную камеру 8, в конце которой водой осуществляется полная закалка продуктов реакции в зоне 9. Охлажденные продукты реакции выводят из реактора через патрубок 10 и направляют в систему устройств для отделения целевого продукта. Изобретение позволяет получить высокодисперсную, высокоструктурную и однородную по свойствам сажу с высоким выходом целевого продукта. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.

Изобретение относится к композиту, применяемому для наполнения эластомеров в покрытиях, клеях, пеноматериалах, шинах и в строительстве и способу его производства. Композит представляет собой расслоившуюся глину, удерживаемую в виде колончатых включений в карбонизированной матрице. Способ получения композита включает диспергирование и расслаивание под воздействием сдвига многослойной глины в матрице, содержащей карбонизируемый органический материал с получением композита-предшественника и последующим нагреванием его при температуре от 200 до 700°С в течение времени от 1 до 120 минут, чтобы получить удерживаемую в виде колончатых включений дисперсию расслоившейся глины в карбонизированной матрице. Полученный композит обладает улучшенными механическими и теплофизическими свойствами. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к химической промышленности и утилизации резиносодержащих промышленных и бытовых отходов, например отслуживших свой срок автопокрышек. Способ осуществляют за счет термолиза резиновой крошки в псевдоожиженном слое в вертикальном потоке ожижающего агента-растворителя - смеси углеводородов, содержащих алкилароматику. Растворитель циркулирует через резиновую крошку и технический углерод. Продукты термолиза разделяют сепарацией технического углерода. Термолиз проводят при 320-420°С и давлении 3,8-4,2 МПа при массовом соотношении растворителя к резиновой крошке, равном менее 1,0. Растворитель является при этом одновременно ожижающим агентом и теплоносителем и выносит все продукты термолиза в общем потоке из реактора. Получают технический углерод, близкий по составу к саже, используемой в производстве резины, широкую фракцию углеводородов, металлокорд, идущий на переплавку, и текстильную крошку - сырье для химической промышленности. Технический результат состоит в том, что производство не требует дополнительных реагентов, обладает высокой экологической устойчивостью, так как в нем не образуется вторичных отходов, кроме печных дымовых газов, и в улучшении технико-эксплуатационных характеристик. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к применению сырьевых композиций, состоящих из компонентов нефтяного, каменноугольного, нефтехимического происхождения для производства технического углерода. Рабочая смесь сырья включает тяжелую смолу пиролиза, кубовый остаток ректификации бензола, фракцию переработки каменноугольной смолы и продукт каталитического крекинга дистиллятных фракций первичной переработки нефти в присутствии цеолитсодержащего катализатора. Продукт каталитического крекинга представляет собой тяжелую газойлевую фракцию, выкипающую в пределах 270-420°С, или смесь тяжелой газойлевой фракции и остатка, выкипающего выше 420°С, взятых в массовом соотношении (65-97):(3-35)%. Вышеназванный продукт имеет плотность при 20°С не менее 998 кг/м ³, коксуемость, не более 5,5 мас.% и индекс корреляции 102-125. Сочетание компонентов в определенном соотношении обеспечивает уменьшение коксуемости рабочих смесей и увеличение выхода технического углерода. 1 табл.

Изобретение относится к технологии получения технического углерода в хлорметановом пламени. Сущность изобретения: способ получения сажи включает горение метана с хлором при полярном соотношении метана и хлора в пределах от 4,5 до 1,5 при температурах от 600 до 700°С, подачу реагентов в реактор без предварительного смешения и нагревания, очистку углеродного продукта от хлорпроизводных бензола путем его обработки водородом, азотом или инертными газами в интервале температур от 600 до 1100°С, обработку рафинированного продукта углекислым газом или парами воды при температуре 900°С и выше. Изобретение позволяет увеличить величину удельной поверхности сажи до 1000÷3000 м²/г. Способ прост и экономичен. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к производству технического углерода из жидкого углеводородного сырья. В способе осуществляют предварительный нагрев жидкого углеводородного сырья и технологического воздуха до температуры 150-200°С, нагрев в кожухотрубчатом теплообменнике до температуры, выше температуры самовоспламенения топлива. Горение топлива с технологическим воздухом проводят при температуре, превышающей температуру разложения углеводородного сырья на 200-300°С для получения дымового газа с заданным количеством остаточного активного кислорода, рассчитываемым в зависимости от марки получаемого технического углерода. Первая секция системы рекуперативного нагрева - кожухотрубчатый теплообменник со спирально оребренными трубами с шагом навивки от 5 до 15 мм. Оребрение выполняют прерывисто, а в межсекционных перегородках трубы уплотняются цилиндрическими втулками. Вторая секция - теплообменник типа «труба в трубе» в цилиндрической обечайке, с двумя кольцевыми каналами. В первом кольцевом канале установлены спиральные турбулизирующие ленты, а второй кольцевой канал имеет специальное оребрение, для обеспечения тангенциального движения воздуха противоточно движению горячего теплоносителя. Предложенное изобретение позволяет оптимизировать технологические затраты в части энергоресурсов, обеспечивающих достаточность параметров технологического процесса при обеспечении требуемого качества технического углерода. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение может быть использовано при рекуперации тепла сажегазовой смеси для подогрева технологического воздуха в производстве технического углерода. Установка включает горизонтальный цилиндрический реактор со средствами для подачи топлива, воздуха, сырья и воды, патрубком 6 для вывода сажегазовой смеси. К реактору прикреплен перегреватель воздуха 8, состоящий из двух вертикальных коаксиально расположенных металлических труб - внутренней жаропрочной 17 и наружной 19. Между трубами 17 и 19 образована герметичная межтрубная полость 21. В верхней части трубы 17 и 19 связаны между собой с помощью компенсатора 20. Внешняя поверхность внутренней жаропрочной трубы 17 снабжена продольными ребрами 18. Межтрубная полость 21 разделена двумя вертикальными металлическими перегородками. Перегородки одним концом приварены к жаропрочной трубе 17, а другим концом входят в лабиринтные уплотнения, установленные на внутренней поверхности наружной трубы 19 и на днище герметичной межтрубной полости 21. Высота перегородок составляет 2/3-5/6 длины внутренней жаропрочной трубы и 4/5-9/10 длины продольных ребер. Над перегревателем 8 установлен рекуперативный кожухотрубный теплообменник 12. Межтрубное пространство теплообменника 12 связано с источником атмосферного воздуха и посредством патрубка вывода подогретого воздуха - с перегревателем 8, который далее соединен со средствами для подачи перегретого воздуха в реактор. Перегреватель 8 по всей высоте заключен в корпус 24, футерованный огнеупорным материалом 25, и отделен от него кольцевым пространством 26. Изобретение позволяет подогреть воздух, поступающий в реактор, до 800-900°С, упростить монтаж установки, повысить стойкость конструкции и показатели процесса. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 4 ил.

Изобретение может быть использовано при рекуперации тепла сажегазовой смеси для подогрева технологического воздуха в производстве технического углерода. Установка включает горизонтально установленный реактор, содержащий цилиндрические камеру горения со средствами для подачи топлива и воздуха, реакционную камеру со средствами для подачи сырья и закалочную камеру со средствами для подачи воды и выходным патрубком, а также теплообменник, снабженный патрубками ввода и вывода воздуха. Между выходным патрубком закалочной камеры и теплообменником установлено устройство в виде двух коаксиально расположенных вертикальных металлических труб - внутренней жаропрочной 14 и наружной 16. Между трубами 14 и 16 образована герметичная межтрубная полость 17. На внешней поверхности внутренней жаропрочной трубы 14, соединенной с выходным патрубком закалочной камеры и с трубным пучком 19 теплообменника, закреплены продольные ребра 15. На внутренней поверхности наружной трубы 16 установлен стальной цилиндр 24, образующий с ее стенкой полость 25 для теплоизоляционного материала, изолированную от полости 17 крышками 26 и 27. Зазор между внутренней трубой 14 и стальным цилиндром 24 составляет 0,05-0,085 от ее диаметра. Герметичная межтрубная полость 17 соединена в верхней части с патрубком вывода воздуха из теплообменника, а в нижней части - с патрубком 8 подачи воздуха в камеру горения реактора. Изобретение позволяет повысить температуру подогрева воздуха, подаваемого в камеру горения, до 650-900°С, снизить удельное газообразование и удельный расход воздуха и топлива, увеличить выход технического углерода при сохранении стабильности его физико-химических свойств. 3 ил.

Изобретение относится к химической и нефтехимической промышленности и может быть использовано при получении усиливающих наполнителей для шин и резинотехнических изделий. Углеводородное сырье термически разлагают с образованием высокодисперсного сажевого аэрозоля, содержащего частицы сажи размером 1-20 мкм. Охлаждённый высокодисперсный сажевый аэрозоль смешивают с потоком грубодисперсного аэрозоля с частицами размером 100-300 мкм при соотношении их масс 0,1-0,25 и направляют на отделение сажи от газов. Сажу гранулируют с водой. Влажные гранулы сушат в сушильном барабане газами горения топлива, подаваемыми внутрь барабана. Высушенные гранулы сажи удаляют из барабана и классифицируют. Влажные запылённые газы эксгаустируют, проводят аспирацию технологического оборудования. Некондиционные гранулы и пыль из бункера готовой продукции подают в систему аспирации. Из полученного потока выделяют сажу, которую подают в поток влажных запылённых газов с получением грубодисперсного аэрозоля. Изобретение позволяет снизить затраты на производство сажи за счет снижения затрат на эксплуатацию рукавных фильтров и повышения эффективности фильтрации аэрозоля, 2 табл., 1 ил.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Резиновые отходы подвергают термическому разложению в реакторе в парогазовой среде. Продукты разложения разделяют на парогазовые продукты и твердый углеродный остаток, из которого выделяют металл путем магнитной сепарации, а затем измельчают. Парогазовые продукты после отделения твердого углеродного остатка конденсируют, выделяют масло, которое подвергают термическому разложению на сажу и газы при 900-2000°С. Газы термического разложения масла сжигают, и продукты сгорания используют в качестве теплоносителя для внешнего обогрева реактора при разложении резиновых отходов. Парогазовые продукты после выделения масла сжигают совместно с измельченным углеродным остатком при коэффициенте избытка воздуха 0,4-0,9, Продукты сгорания фильтруют, выделяют сажу. Снижается энергоемкость процесса, обеспечивается полная переработка отходов, улучшается экология за счет уменьшения образования токсичных соединений. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.