[go: up one dir, main page]

RU2848000C1 - Reactor for the production of secondary technical carbon - Google Patents

Reactor for the production of secondary technical carbon

Info

Publication number
RU2848000C1
RU2848000C1 RU2025103267A RU2025103267A RU2848000C1 RU 2848000 C1 RU2848000 C1 RU 2848000C1 RU 2025103267 A RU2025103267 A RU 2025103267A RU 2025103267 A RU2025103267 A RU 2025103267A RU 2848000 C1 RU2848000 C1 RU 2848000C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chamber
combustion chamber
reactor
air
heat
Prior art date
Application number
RU2025103267A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Антон Евгеньевич Лебедев
Михаил Евгеньевич Борисовский
Сергей Александрович Секретарев
Алексей Александрович Бирюков
Анна Валентиновна Лебедева
Иван Павлович Королев
Михаил Михайлович Чигирев
Анатолий Александрович Мурашов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ЯГТУ")
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ЯГТУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ЯГТУ")
Application granted granted Critical
Publication of RU2848000C1 publication Critical patent/RU2848000C1/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention can be used in the disposal of waste consisting of old tyres. The reactor contains a loading window (9) with a cover (10) on which a fastener (11) covered with heat-resistant material is installed, and a body (1) in which a combustion chamber (2), an air chamber (3) for supplying air, a chamber (4) for introducing gas and a reaction chamber (5). The loading window (9) with a cover (10) is located in the upper part of the combustion chamber (2). In the lower part of the combustion chamber (2), there are fasteners (8) for tyres made of heat-resistant material, made in the form of circular arcs with the possibility of vertical movement. The air chamber (3) is inclined towards the axis of the body (1), has an elliptical cross-section and contains swirlers (7) installed perpendicular to its inner surface, which are hollow cylinders. Nozzles (6) for pre-hardening and cooling the soot-gas mixture are installed in the reaction chamber (5).
EFFECT: invention allows old tyres to be used as raw material in the production of technical carbon.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к промышленности технического углерода, а именно к реактору для получения вторичного технического углерода из старых шин.The invention relates to the carbon black industry, namely to a reactor for producing secondary carbon black from old tires.

Известен реактор для получения сажи, содержащий последовательно и соосно установленные камеру горения со средствами для сжигания топлива с воздухом, смесительное сопло с сырьевыми форсунками и форсунками для воды, реакционную камеру со средствами для охлаждения и вывода сажегазовых продуктов. Сажа, полученная с такого реактора, характеризуется высокими усиливающими свойствами, но в настоящее время уже не удовлетворяет все возрастающим требованиям промышленности [Патент РФ № 2097398, МПК С09С 1/48, опубл. 27.11.1997].A reactor for producing soot is known, comprising a sequentially and coaxially installed combustion chamber with means for burning fuel with air, a mixing nozzle with feedstock and water nozzles, and a reaction chamber with means for cooling and removing soot-gas products. Soot obtained from such a reactor is characterized by high reinforcing properties, but currently no longer satisfies the ever-increasing demands of industry [RU Patent No. 2097398, IPC C09C 1/48, published 27.11.1997].

Недостатком данного реактора является невозможность использовать в качестве сырья старые шины.The disadvantage of this reactor is the inability to use old tires as raw material.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является реактор для производства технического углерода, содержащий корпус, в котором последовательно расположены камера горения, оборудованная воздушной камерой для подачи воздуха и камерой для ввода газа, смесительные каналы, в которые установлены сырьевые форсунки, реакционную камеру для вывода охлажденных сажегазовых продуктов, в которой установлены водяные форсунки для предзакалки и охлаждения сажегазовой смеси. Воздушная камера наклонена к оси корпуса, имеет эллиптическое поперечное сечение и содержит установленные на внутренних поверхностях завихрители, выполненные в виде колец, камера для ввода газа имеет переменное сечение от кругового, в зоне входа, к квадратному в камере горения, а смесительные каналы имеют форму усеченных пирамид, меньшие основания которых расположены со стороны камеры горения, а сырьевые форсунки размещены под углом к осям смесительных каналов [Патент РФ № 2828260, МПК С09С 1/48, опубл. 08.10.2024, БИ № 28].The closest to the proposed invention is a reactor for the production of carbon black, comprising a housing in which a combustion chamber equipped with an air chamber for supplying air and a gas inlet chamber, mixing channels in which feedstock nozzles are installed, a reaction chamber for removing cooled soot and gas products, in which water nozzles are installed for pre-quenching and cooling the soot and gas mixture. The air chamber is inclined to the axis of the housing, has an elliptical cross-section and contains swirlers installed on the internal surfaces, made in the form of rings, the gas inlet chamber has a variable cross-section from circular, in the inlet zone, to square in the combustion chamber, and the mixing channels are shaped as truncated pyramids, the smaller bases of which are located on the side of the combustion chamber, and the feedstock nozzles are placed at an angle to the axes of the mixing channels [RU Patent No. 2828260, IPC C09C 1/48, published. 08.10.2024, BI No. 28].

Недостатком данного реактора является невозможность использовать в качестве сырья старые шины.The disadvantage of this reactor is the inability to use old tires as raw material.

Техническим результатом данного изобретения является создание реактора для производства вторичного технического углерода позволяющего использовать в качестве сырья старые шины.The technical result of this invention is the creation of a reactor for the production of secondary carbon black, which allows the use of old tires as raw material.

Технический результат достигается тем, что предлагается реактор для производства вторичного технического углерода, содержащий корпус, в котором расположены камера горения, оборудованная воздушной камерой для подачи воздуха и камерой для ввода газа, реакционную камеру, в которой установлены форсунки для предзакалки и охлаждения сажегазовой смеси, воздушная камера наклонена к оси корпуса, имеет эллиптическое поперечное сечение и содержит установленные на внутренних поверхностях завихрители. The technical result is achieved by the fact that a reactor for the production of secondary carbon black is proposed, comprising a housing in which a combustion chamber is located, equipped with an air chamber for supplying air and a chamber for introducing gas, a reaction chamber in which nozzles are installed for pre-quenching and cooling the soot-gas mixture, the air chamber is inclined to the axis of the housing, has an elliptical cross-section and contains swirlers installed on the internal surfaces.

Отличительными конструктивными элементами является то, что в нижней части камеры горения размещены крепления для шин из жаропрочного материала, выполненные в виде дуг окружности с возможностью вертикального перемещения, а в верхней части камеры горения имеется загрузочное окно с крышкой, на которой установлен фиксатор, покрытый жаропрочным материалом, завихрители выполнены в виде полых цилиндров, установленных перпендикулярно поверхности воздушной камеры.The distinctive design elements are that the lower part of the combustion chamber contains mounts for heat-resistant tires, made in the form of circular arcs with the possibility of vertical movement, and the upper part of the combustion chamber has a loading window with a lid on which a clamp covered with heat-resistant material is installed, the swirlers are made in the form of hollow cylinders installed perpendicular to the surface of the air chamber.

На фиг. 1 показана схема реактора для производства вторичного технического углерода.Fig. 1 shows a diagram of a reactor for the production of secondary carbon black.

На фиг. 2 изображен вид А.Fig. 2 shows view A.

На фиг. 3 представлен вид Б.Fig. 3 shows view B.

Реактор для производства вторичного технического углерода содержит корпус 1, в котором расположены камера горения 2, оборудованная воздушной камерой 3 для подачи воздуха и камерой 4 для ввода газа, реакционную камеру 5, в которой установлены форсунки 6 для предзакалки и охлаждения сажегазовой смеси, воздушная камера 3 наклонена к оси корпуса 1, имеет эллиптическое поперечное сечение и содержит установленные на внутренних поверхностях завихрители 7. В нижней части камеры горения 2 размещены крепления 8 для шин из жаропрочного материала, выполненные в виде дуг окружности с возможностью вертикального перемещения, а в верхней части камеры горения 2 имеется загрузочное окно 9 с крышкой 10, на которой установлен фиксатор 11, покрытый жаропрочным материалом. Завихрители 7 выполнены в виде полых цилиндров, установленных перпендикулярно поверхности воздушной камеры 3.A reactor for producing secondary carbon black comprises a housing 1 containing a combustion chamber 2 equipped with an air chamber 3 for supplying air and a chamber 4 for introducing gas, a reaction chamber 5 containing nozzles 6 for pre-quenching and cooling the soot-gas mixture, the air chamber 3 being inclined to the axis of the housing 1, having an elliptical cross-section and containing swirlers 7 mounted on its internal surfaces. In the lower part of the combustion chamber 2 there are mounts 8 for heat-resistant busbars made in the form of circular arcs with the possibility of vertical movement, and in the upper part of the combustion chamber 2 there is a loading window 9 with a cover 10 on which a retainer 11 covered with a heat-resistant material is mounted. The swirlers 7 are made in the form of hollow cylinders mounted perpendicular to the surface of the air chamber 3.

Реактор для производства вторичного технического углерода работает следующим образом.The reactor for producing secondary carbon black operates as follows.

В качестве сырья для получения вторичного технического углерода используются старые автомобильные шины. Old car tires are used as raw material for producing secondary carbon black.

Подвергаемая утилизации шина через открытую крышку 10 устанавливается между креплениями 8 в камере горения. Крышка 10 закрывается, при этом фиксатор 11 удерживает шину за верхнюю часть.The tire to be disposed of is placed between the fasteners 8 in the combustion chamber through open lid 10. Lid 10 is closed, with clamp 11 holding the tire by its upper portion.

Предварительно нагретый воздух поступает в камеру горения 2 через воздушную камеру 3, в которой взаимодействуя с завихрителями 7, выполненными в виде полых цилиндров, установленных перпендикулярно поверхности воздушной камеры 3, интенсивно турбулизуется. Турбулизации также способствует наклон к оси корпуса 1 воздушной камеры 3 и ее эллиптическое поперечное сечение.Preheated air enters combustion chamber 2 through air chamber 3, where it interacts with swirlers 7, which are hollow cylinders mounted perpendicular to the surface of air chamber 3, creating intense turbulence. Turbulence is also facilitated by the inclination of air chamber 3 to the axis of housing 1 and its elliptical cross-section.

Топливный газ подают в камеру горения 2 через камеру для ввода газа 4.Fuel gas is supplied to combustion chamber 2 through gas inlet chamber 4.

В камере горения 2 происходит термическое разложение шины с выделением вторичного технического углерода. Процесс выделения вторичного технического углерода продолжается в реакционной камере 5, в которой установлены водяные форсунки 6 для предзакалки и охлаждения сажегазовой смеси. Далее технический углерод выводится из реактора.In combustion chamber 2, the tire undergoes thermal decomposition, releasing secondary carbon black. The process of releasing secondary carbon black continues in reaction chamber 5, which contains water nozzles 6 for pre-quenching and cooling the soot-gas mixture. The carbon black is then removed from the reactor.

Благодаря тому, что в нижней части камеры горения 2 размещены крепления 8 для шин из жаропрочного материала, выполненные в виде дуг окружности, обеспечивается возможность использования в качестве сырья старых шин.Due to the fact that in the lower part of the combustion chamber 2 there are fastenings 8 for tires made of heat-resistant material, made in the form of circular arcs, it is possible to use old tires as raw material.

С целью использования шин разного размера крепления 8 имеют возможность вертикального перемещения.In order to use tires of different sizes, the 8 fasteners have the ability to move vertically.

За счет того, что в верхней части камеры горения 2 имеется загрузочное окно 9 с крышкой 10, на которой установлен фиксатор 11, покрытый жаропрочным материалом, обеспечивается удержание шины в вертикальном положении. Due to the fact that in the upper part of the combustion chamber 2 there is a loading window 9 with a cover 10, on which a retainer 11 is installed, covered with a heat-resistant material, the tire is held in a vertical position.

Завихрители 7 выполнены в виде полых цилиндров, установленных перпендикулярно поверхности воздушной камеры 3, и интенсифицируют турбулизацию потока, что необходимо для повышения эффективности работы реактора, в котором используются старые шины в качестве сырья.Swirlers 7 are made in the form of hollow cylinders installed perpendicular to the surface of the air chamber 3 and intensify the turbulence of the flow, which is necessary to increase the efficiency of the reactor, which uses old tires as raw material.

Предлагаемая конструкция реактора для производства вторичного технического углерода позволяет использовать в качестве сырья старые шины.The proposed design of a reactor for the production of secondary carbon black allows the use of old tires as raw material.

Claims (1)

Реактор для производства вторичного технического углерода, содержащий корпус, в котором расположены камера горения, оборудованная воздушной камерой для подачи воздуха и камерой для ввода газа, реакционная камера, в которой установлены форсунки для предзакалки и охлаждения сажегазовой смеси, воздушная камера наклонена к оси корпуса, имеет эллиптическое поперечное сечение и содержит установленные на внутренних поверхностях завихрители, отличающийся тем, что в нижней части камеры горения размещены крепления для шин из жаропрочного материала, выполненные в виде дуг окружности с возможностью вертикального перемещения, а в верхней части камеры горения имеется загрузочное окно с крышкой, на которой установлен фиксатор, покрытый жаропрочным материалом, завихрители выполнены в виде полых цилиндров, установленных перпендикулярно поверхности воздушной камеры.A reactor for producing secondary carbon black, comprising a housing in which a combustion chamber is located, equipped with an air chamber for supplying air and a chamber for introducing gas, a reaction chamber in which nozzles are installed for pre-quenching and cooling the soot-gas mixture, the air chamber is inclined to the axis of the housing, has an elliptical cross-section and contains swirlers installed on the internal surfaces, characterized in that in the lower part of the combustion chamber there are fastenings for tires made of heat-resistant material, made in the form of arcs of a circle with the possibility of vertical movement, and in the upper part of the combustion chamber there is a loading window with a lid on which a retainer is installed, covered with a heat-resistant material, the swirlers are made in the form of hollow cylinders installed perpendicular to the surface of the air chamber.
RU2025103267A 2025-02-14 Reactor for the production of secondary technical carbon RU2848000C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2848000C1 true RU2848000C1 (en) 2025-10-16

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0693539A2 (en) * 1994-07-20 1996-01-24 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Combustion of organic wastes
RU2139187C1 (en) * 1997-10-24 1999-10-10 Антоненко Владимир Федорович Worn-out tyres thermal reprocessing method
RU46222U1 (en) * 2005-03-01 2005-06-27 Научно-производственное республиканское унитарное предприятие "НПО "Центр" DEVICE FOR PROCESSING RUBBER WASTE
WO2006119594A1 (en) * 2005-05-09 2006-11-16 Dimitar Nikolaev Kolev Method and installation for pyrolisis of tires
WO2024150921A1 (en) * 2023-01-10 2024-07-18 주식회사 엘디카본 System and method for preparing carbon black from waste tires by using pyrolysis
RU2828260C1 (en) * 2024-03-21 2024-10-08 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" ФГБОУВО "ЯГТУ" Reactor for producing technical carbon

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0693539A2 (en) * 1994-07-20 1996-01-24 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Combustion of organic wastes
RU2139187C1 (en) * 1997-10-24 1999-10-10 Антоненко Владимир Федорович Worn-out tyres thermal reprocessing method
RU46222U1 (en) * 2005-03-01 2005-06-27 Научно-производственное республиканское унитарное предприятие "НПО "Центр" DEVICE FOR PROCESSING RUBBER WASTE
WO2006119594A1 (en) * 2005-05-09 2006-11-16 Dimitar Nikolaev Kolev Method and installation for pyrolisis of tires
WO2024150921A1 (en) * 2023-01-10 2024-07-18 주식회사 엘디카본 System and method for preparing carbon black from waste tires by using pyrolysis
RU2828260C1 (en) * 2024-03-21 2024-10-08 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" ФГБОУВО "ЯГТУ" Reactor for producing technical carbon

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Орлов В.Ю. и др., Производство и использование технического углерода для резин, Ярославль, Издательство Александр Рутман, 2002, cc. 166-205. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4106912A (en) Carbon black reactor with axial flow burner
MXPA04003725A (en) Process for the production of furnace black.
RU2848000C1 (en) Reactor for the production of secondary technical carbon
US3514264A (en) Apparatus for electric arc-cracking of hydrocarbons
ES2822149T3 (en) Carbon black reactor
CA1306599C (en) Non-cylindrical reactor for carbon black production
RU2139187C1 (en) Worn-out tyres thermal reprocessing method
CN115448254B (en) Pyrolysis method of gaseous hydrocarbon and implementation device thereof
US3060003A (en) Process and apparatus for producing carbon black
RU2847592C1 (en) Reactor for production of technical carbon
US3026185A (en) Furnace for carbon black production
US3615242A (en) Multiple-injector carbon black furnace
RU2823103C1 (en) Carbon black reactor
RU2389836C2 (en) Reactor for production of fibrous carbon structures by catalytic pyrolysis
RU2394054C2 (en) Method of producing semi-active technical carbon and reactor for realising said method
RU2828260C1 (en) Reactor for producing technical carbon
RU2389747C1 (en) Method of producing soot and reactor for realising said method
RU2294406C1 (en) Anode gases effectively after-burning apparatus to aluminum cell
RU2077544C1 (en) Method and reactor for producing carbon black
SU897835A1 (en) Reactor for pyrolysis of liquid hydrocarbons
RU96124637A (en) METHOD FOR PRODUCING THERMAL CARBON
RU69869U1 (en) REACTOR FOR PRODUCING FIBROUS CARBON STRUCTURES BY CATALYTIC PYROLYSIS
RU2097398C1 (en) Carbon black for polymer compositions, method and reactor for preparation thereof
SU850642A1 (en) Method and reactor for carbon black production
RU80846U1 (en) REACTOR FOR PRODUCING INVERSION TYPES OF TECHNICAL CARBON