本发明专利技术提供一种用于制备混合碳黑颗粒(12)的方法，该方法具有下列步骤：a)提供第一碳黑基础颗粒(16)；b)提供第二碳黑基础颗粒(22)；c)研磨所述第二碳黑基础颗粒(22)；d)将所述第二碳黑基础颗粒(22)混入所述第一碳黑基础颗粒(16)的颗粒流(48)中；以及d)将所述第一和第二碳黑基础颗粒(16、22)造粒成混合碳黑颗粒(12)。本发明专利技术进一步涉及用于制备混合碳黑颗粒(12)的装置(10)以及由所述方法或所述装置(10)制备的混合碳黑颗粒(12)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制备混合碳黑颗粒的方法和装置 技术背景 本专利技术涉及用于制备碳黑颗粒的方法和装置。 用于制备碳黑或工业煤烟子的已知方法是所谓的火炉工艺，其间在燃烧室中，在 控制的空气供应下首先产生热的气体，在其中随后使碳基础材料，通常为芳香族的碳化学 油或石油化学油，在高温下燃烧，以产生这样的游离碳，即碳黑。在火炉工艺的最后步骤即 淬火中，将该反应借助加水在这样的点突然地中断，在该点处所产生的碳黑颗粒具有希望 的尺寸和性能。 这样制备的碳黑颗粒具有在纳米范围的尺寸和结构，由于它们的低密度而剧烈地 扬尘并且就难以输送，因此将压实系统直接连接到所述淬火，在该压实系统中碳黑颗粒被 直接造粒。在此过程中利用了最初使用的气体/空气物流的特性，这是因为通过该气体/ 空气物流产生了在无需输送该碳黑颗粒的情况下就可被直接吹入造粒系统的源于碳黑颗 粒的颗粒流。以所述造粒系统中产生的丸粒的形式，所制备的碳黑随后可以毫无问题地输 送。 借助在用旧轮胎热解制备碳黑方面的新进展，例如在WO 2011/035812 Al中描述 的，也可以在回收工艺中得到相对纯的碳黑。该回收碳黑比上述火炉工艺中制备的标准碳 黑成本更低。由此，所希望的是将回收碳黑混合到标准碳黑中，以便能够例如为轮胎工业提 供成本更低的原料。 基于热解中的过程控制，回收碳黑具有不同的粒度（KomgrdBen)。因此将其研 磨以获得限定的最大颗粒尺寸。同标准碳黑一样，经研磨的回收碳黑具有非常低的密度和 因而非常大的体积，因此其具有差的储存能力、运送能力或输送能力。基于该理由，回收碳 黑也可被造粒，用该方式其能够被较好地储存、运送和输送。 在输送前不同碳黑丸粒的简单混合导致了所述丸粒由于在所述混合期间作用的 剪切力造成的不希望的裂开。因此所述碳黑种类（Spezies)再次转变成它们原始的不希望 的、密度低且体积大的形式，这进而不利于储存、运送或输送。 本专利技术的目的因此在于，提出在没有上述缺点的前提下使不同的碳黑种类的混合 成为可能的方法和装置。 该目的是通过根据权利要求1的用于制备混合碳黑颗粒的方法来实现的。 用于制备混合碳黑颗粒的装置以及由所述方法制备的混合碳黑颗粒，是另外的独 立权利要求的主题。 本专利技术的有利的配置是从属权利要求的主题。 专利技术概沐 用于制备混合碳黑颗粒的方法具有下列步骤： a)提供第一碳黑基础颗粒； b)提供第二碳黑基础颗粒； c)研磨所述第二碳黑基础颗粒； d)将所述第二碳黑基础颗粒混入所述第一碳黑基础颗粒的颗粒流中；以及 d)将所述第一和第二碳黑基础颗粒造粒成混合碳黑颗粒。 首先相应地制备不同碳黑种类并将其直接彼此混合。在该过程中，将第二碳黑基 础颗粒在混入第一碳黑基础颗粒的颗粒流的同时研磨至所希望的粒度。接下来将这两种碳 黑基础颗粒彼此混合。通过使一起处于颗粒流的第一和第二碳黑基础颗粒共同造粒，产生 了既含有第一碳黑基础颗粒也含有第二碳黑基础颗粒的丸粒，从而相应地制备了能够较好 储存、运送和输送的混合碳黑颗粒。 根据所希望的混合比例，优选地可以将Owt. %的第二碳黑基础颗粒至99wt. %的 第二碳黑基础颗粒混入第一碳黑基础颗粒的颗粒流。 优选地，在步骤a)中进行下列步骤： al)在燃烧炉中，优选地在气体/空气混合物的物流中在1200°C至1800°C的燃烧 温度下，使碳基础材料燃烧； a2)将步骤al)中所产生的燃烧产物流快速冷却，以便形成第一碳黑基础颗粒。 有利地，第一碳黑基础颗粒是通过火炉工艺制备的，其中优选地，经由所用的气体 /空气燃烧物流形成了所产生的第一碳黑基础颗粒的颗粒流，该气体/空气燃烧物流将该 颗粒流直接吹入造粒系统。在造粒前，通过燃烧而产生的碳黑优选地被淬火，即非常快地冷 却，以便通过所述非常快速的冷却有利地使颗粒沉淀，该颗粒具有在微米范围的特定颗粒 尺寸且具有特定的性能。 有利地，设置气体/空气混合物的预定混合比例以及燃烧温度，以达到第一碳黑 基础颗粒的预定品质，特别是颗粒尺寸为约2 μ m至10 μπι，优选地3 μπι至7 μπι。 根据燃烧温度，产生不同的碳黑品质，因为通过燃烧温度可以优选地控制燃烧速 度，并且因此有利地，通过燃烧速度可以控制污染残留物在所产生的碳黑中的百分比。例 如，碳黑基础颗粒的化学性质还取决于，气体在所述气体/空气物流中的百分比的大小。 优选地，所述快速冷却通过将水注入燃烧产物流中来进行。 优选地，将芳香族油，通常碳化学油或石油化学油，作为碳基础材料来燃烧。 在优选的配置中，在步骤b)中，使基于碳的产品颗粒在温度不同的多个加热区中 在负压气氛中热解成热解产物，其中所述产品颗粒在每个加热区都停留2至4个小时。 特别优选地，在3个加热区加热所述产品颗粒，其中在第一加热区优选地存在 100°C至200°C的温度，在第二加热区优选地存在200°C至350°C的温度，并且在第三加热区 优选地存在300°C至600°C的温度。用该方式以及在单个加热区中长的停留时间，所述产品 颗粒优选地被逐步热解，从而有利地，将挥发性残留物接近完全地从所述产品颗粒中去除。 因此优选地产生了尽可能纯的回收碳黑。 优选地，使用粉碎的轮胎废料作为产品颗粒。这样可以有利地产生这样的循环，在 该循环中使用碳黑颗粒制备的轮胎被再次回收成例如可以在轮胎工业中使用的碳黑。 为了特别地使回收碳黑在轮胎工业中的再次利用成为可能，将所述热解产物优选 地在约 800°C下后精制（nachverfeinert)。 优选地，将第二碳黑基础颗粒研磨成最大为约5 μ m的颗粒尺寸。 这有利地大致对应于在处理炉（Verrniichtnis Ofen)中生成的第一碳黑基础颗粒 的颗粒尺寸，因此优选地，可以实现所述两种碳黑种类的特别均匀的混合。 有利地，在步骤d)中，将第一和第二碳黑基础颗粒的颗粒流与水和/或与另外的 添加剂混合，以将所述碳黑基础颗粒造粒成混合碳黑颗粒。 通过水和可能的另外的添加剂，所述第一和第二碳黑基础颗粒有利地彼此粘在一 起并优选地被压实成以丸粒形式的混合碳黑颗粒。 优选地，在步骤d)中将颗粒流压实到其原体积的至少1/2。 优选地，第一和第二碳黑基础颗粒的体积减少得越多，所制备的丸粒就更适合于 例如储存、运送和输送。 有利地，在步骤d)后干燥所述混合碳黑颗粒。 通过所述干燥，有利地去除了在淬火和造粒时所添加的水。 源于第一碳黑基础颗粒和第二碳黑基础颗粒的、有利的混合碳黑颗粒是用上述方 法制备的。 用于制备混合碳黑颗粒的装置具有用于产生源于第一碳黑基础颗粒的颗粒流的 制备机构，用于进料第二碳黑基础颗粒到颗粒流的进料机构，以及用于将第一和第二碳黑 基础颗粒造粒成混合碳黑颗粒的压实机构，其中所述进料机构具有用于通过研磨基于碳的 热解产物而产生第二碳黑基础颗粒的研磨机构。 研磨机构设置于进料机构中，用于磨碎热解产物，也就是所述回收碳黑，以便所述 回收碳黑有利地直接在供入第一碳黑基础颗粒的颗粒流中时被磨碎。所磨碎的第二碳黑基 础颗粒随后有利地被在火炉燃烧室中产生的第一碳黑基础颗粒的颗粒流携带，借此克服了 这两种碳黑基础颗粒的大体积和低密度的问题。 有利地，提供了用于干燥所述混合碳黑颗粒的干燥机构，以便优选地从丸粒中去 除在过程控制中供入的水，从而有本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于制备混合碳黑颗粒(12)的方法，该方法具有下列步骤：a)提供第一碳黑基础颗粒(16)；b)提供第二碳黑基础颗粒(22)；c)研磨所述第二碳黑基础颗粒(22)；d)将所述第二碳黑基础颗粒(22)混入所述第一碳黑基础颗粒(16)的颗粒流(48)中；以及d)将所述第一和第二碳黑基础颗粒(16、22)造粒成混合碳黑颗粒(12)。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.29 DE 102012105796.61. 用于制备混合碳黑颗粒（12)的方法，该方法具有下列步骤： a) 提供第一碳黑基础颗粒（16); b) 提供第二碳黑基础颗粒（22); C)研磨所述第二碳黑基础颗粒（22); d)将所述第二碳黑基础颗粒（22)混入所述第一碳黑基础颗粒（16)的颗粒流（48)中； W及 d)将所述第一和第二碳黑基础颗粒（16、22)造粒成混合碳黑颗粒（12)。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤a)中进行下列步骤： al)在燃烧炉（18)中，优选地在气体/空气混合物的物流（36)中在1200°C至1800°C 的燃烧温度下，使碳基础材料燃烧； a2)将步骤al)中所产生的燃烧产物流快速冷却，W便形成所述第一碳黑基础颗粒 (16)。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，设置所述气体/空气混合物的预定混合 比例W及燃烧温度，W达到所述第一碳黑基础颗粒（16)的预定品质，特别是颗粒尺寸为约 2 y m至10 y m，优选地约3 y m至7 y m。4. 根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述快速冷却通过将水（44)注入所 述燃烧产物流中来进行。5. 根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其特征在于，将矿物油（40)，特别是芳香 族油，优选地碳化学油或石油化学油，作为碳基础材料来燃烧。6. 根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤b)中，使基于碳的 产品颗粒巧6)在温度不同的多个加热区化0、62、64、66)中在负压气氛中热解成热解产物 (50)，其中所述产品...
【专利技术属性】
技术研发人员：N·雷德尔，H·默茨，F·都格，
申请(专利权)人：派若莱克斯股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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