Термотехнологические процессы 49

Реакция термического разложения углеводородов может быть выражена уравнением:

В газовой фазе остаются азот, водяной пар и в небольших количествах метан. Если в сырье содержатся сернистые соединения, в газах находится еще сероводород и сероуглерод.

Образование водяного газа не сказывается на свойствах технического углерода; взаимодействие технического углерода с CO2 и водяным паром приводит к снижению его выхода, а также влияет на поверхность углерода - она становится шероховатой.

Сырье вводят в печь в виде распыленных капель.

В печи осуществляются следующие процессы: испарение капель сырья; неполное сгорание сырья с образованием CO и паров воды; термическое разложение углеводородов сырья с получением технического углерода и формированием его частиц; взаимодействие между полученным техническим углеродом и газообразными продуктами процесса.

Создание необходимой температуры для разложения углеводородов зависит от количества сжигаемой части сырья, его теплотворной способности, от количества и температуры воздуха, подаваемого в печь. С повышением температуры интенсивность процессов, протекающих в печи, возрастает. Скорости испарения и частичного сгорания капель сырья зависят от степени его распыленности. Чем меньше размеры капель, тем быстрее протекают эти процессы.

В основном технический углерод получают в цилиндрических горизонтальных, циклонных и форсуночных печах. Температура в печи поддерживается в зависимости от марки получаемого технического углерода - от 1200 до 1440 ˚С. Время пребывания технического углерода в зоне высокой температуры - 0,05 - 4,5 с. Скорость газа в зоне образования сажи - 6 - 60 м/с.