AT125489B - Verfahren zur Herstellung von hochaktiver Adsorptionskohle in gekörnter Form. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von hochaktiven   AdsorptionskoJlle   in   gekörnter Form.   



   Die vorliegende Erfindung betrifft die Erzeugung hochaktiver Kohleformlinge, welche sich durch eine grosse Härte und eine grosse Widerstandsfähigkeit gegen alle mechanischen Einfliisse und chemischen Einwirkungen unterscheiden, beim Gebrauch nicht auseinanderfallen noch verpulvern, so dass sie nicht wesentlich abgenutzt werden, dabei sehr gut   wiederbelehbar   sind und ein sehr bedeutendes Adsorptionsvermögen für jede Art der Gasadsorption wie auch in bezug auf die Entfärbung und sonstige Reinigung von   Flüssigkeiten   zeigen. 



   Das Verfahren nach der Erfindung besteht darin, dass Kohle oder verkohltes Material in fein verteiltem Zustande mit einem flüssigen organischen Bindemittel homogen gemischt wird, wobei dem Bindemittel eine geringe Menge anorganischer Substanz, die beim Glühen eine aktivierende Wirkung auf das Bindemittel ausübt, zugesetzt wird, worauf die Mischung unter 
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 aktiviert werden. 



   Gemäss der Erfindung wird von einer beliebigen Kohle,   kohlenstoflhaltigen   Substanz oder deren Verkohlungsprodukten ausgegangen, wie von Holzkohle, verkohlten Fruchtkernen oder-schalen, z. B. Kokosnussschalen, Torfkohle, Braunkohle und deren Verkohlungsprodukten, Steinkohle, Anthrazit. Gegebenenfalls kann auch von einer vorher aktivierten Kohle oder von den durch Einwirkung von verkohlenden und wasserentziehenden Chemikalien erzeugten Verkohlungsprodukten ausgegangen werden. 



   Das Ausgangsmaterial wird in fein verteilter Form zur Anwendung gebracht, z. B. gemahlen, oder direkt in dieser Form gewonnen   (Sulfitkohle,   aus Gasen gewonnene Kohle usw.). zweckmässig bei einer Korngrösse der feinen Partikelchen von 1   bis 10 j1, wobei   die Hauptmasse z. B. eine Feinheit von 2 bis   5 (),   haben kann. 



   Jedoch kann es, nämlich wenn man die Herstellung einer geformten Kohle für Entfärbungzwecke oder sonstige Anwendungen auf   Flüssigkeiten   bezweckt, empfehlenswert sein, das Ausgangsmaterial nicht zu fein zu mahlen, wobei man Formlinge mit einer gröberen inneren Kapillarität erhalten kann. Ein Beispiel eines geeigneten organischen Bindemittels ist Teer. 



   Insbesondere kommen in Betracht Holzteer und   ähnliche   pflanzliche Teere, die unterhalb   , 50o C   entstandenen Schwelteere, Laubholzteer, Nadelholzteer (Absetzteer, Scheideteer, Blasen- 
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 geringen Menge anorganischer Stoffe behandelt, welche im Bindemittel löslich sind oder deren Lösungen mit den Bindemitteln mischbar sind bzw. mit welchen das Bindemittel imprägniert oder emulgiert werden kann. Die Zugabe (bzw. Anwesenheit) dieser Stoffe bezweckt die Erzielung einer gleichmässig bis zum Kern wirkenden Aktivierung, während ohne diese   Behandlung   mehr eine oberflächliche Aktivierung eintreten würde. Dies ist als wesentlich für die Erzeugung von harten Produkten zu betrachten.

   Als anorganische Stoffe kommen im allgemeinen diejenigen in Betracht, welche an und für sich eine aktivierende Wirkung auf die Kohle ausüben   können.   z. B.   wurde Ätznatronlauge   in Verbindung mit Teer als geeignet befunden, aber auch viele andere Salze, Hydroxyde und Säuren können die gleiche Wirkung ausüben, wie z. B. auch Karbonate, Bikarbonate, Sulfate, Bisulfate, Zink-oder andere Chloride, Sulfite, organische Salze, Phosphorsäure usw. 



   In gewissen Fällen, z.   B. wenn   man von einer bereits aktivierten Kohle ausgeht, kann man diese letztere erst mit der anorganischen Substanz, z. B. Natronlauge, imprägnieren und darauf mit dem organischen Bindemittel mischen. 



   Die Mischung wird in geeigneter Weise mittels einer Mischmaschine zweckmässig bis zu möglichst vollständiger Homogenität und gegebenenfalls bei erhöhter Temperatur vorgenommen. 



   Auf die Mischung folgt das Pressen, wobei man zur Erzielung einer erheblichen Härte zweckmässig sehr hohe Drücke anwendet. Es können bei der Herstellung von Gasadsorptionskohlen   Drücke   von 300 Atm. und höher zur Anwendung kommen, während es für Entfärbungskohlen angebracht sein kann, weniger hart zu pressen. Die Temperatur während des Pressens ist so einzustellen, dass der erforderliche hohe Arbeitsdruck eingehalten werden kann. 



   In einer bestimmten Ausführungsform werden die Formlinge unter Anwendung einer Strangpresse hergestellt, wobei Vollkugeln oder Zylinder oder glatte oder geriffelte Röhrchen gebildet werden, welche derart geschnitten werden können, dass ihr Durchmesser gleich der 

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Länge gehalten wird ; als Korngrösse ist zweckmässig zirka   25mm   zu wählen. Ebenso kommen alle andern geeigneten Formen in Betracht. 



   Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die beim Pressen erhaltene Form bereits die Verwendungsform darstellt, wodurch sich die Weiterverarbeitung sehr wirtschaftlich gestaltet. 



   Die geformten Presslinge werden sodann einem Trocknungsvorgang ausgesetzt. Die Trock- nung geschieht vorzugsweise unter oxydierenden Verhältnissen ; zweckmässig verfährt man dabei mittels Durchleitung heisser Luft, welche bis zur Erhärtung vorzunehmen ist. Der Erhärtungs- prozess wird durch Oxydation befördert. 



   Die getrockneten Formlinge werden sodann einem   Glüh- und Aktivierungsvorgange   aus- gesetzt. Zunächst findet eine Verschwelung bei ungefähr 500  C statt, mit oder ohne
Einleitung von Luft, Gasen oder Dämpfen, zweckmässig in Bewegung und unter rascher Ab- leitung der Destillationsprodukte. Der Verschwelungsprozess wird vorzugsweise in langsamer Weise durchgeführt, was den Eigenschaften des Erzeugnisses sehr zugute kommt. Sodann wird das verschwelt Material längere Zeit auf zirka 950  C geglüht, wobei man das Ansteigen der Temperatur mehr oder weniger rasch stattfinden lassen kann, abhängig von der Korngrösse des Materials z.

   B. kann man bei kleineren Körnern schneller vorgehen als bei   grösseren.   Das Glühen wird unter Luftabschluss und ohne Gaseinleitung vorgenommen und bezweckt die Erhöhung des Volumgewichtes, der Dichte und der Härte der Kohle. 



   Darauf wird das Material fertig aktiviert unter Einleitung von Wasserdampf oder andern aktivierenden Gasen und unter Zuhilfenahme von bekannten Vorrichtungen, wie z. B. in einem Drehofen. Vorzugsweise werden die Verschwelung, die Glühung und Aktivierung in einem einzigen Vorgange und in kontinuierlicher Weise nacheinander und unter steter Bewegung des Materials durchgeführt. Um eine sehr harte Kohle zu erzielen, ist es sehr wichtig, die Aktivierung langsam vorzunehmen. Es hat sich gezeigt, dass zur Erzeugung einer Gasadsorptionskohle eine mehrstündige Aktivierung mit ganz wenig Wasserdampf sehr geeignet ist, wobei man in einem Drehofen mit einer Drehgeschwindigkeit von ungefähr 4 Touren in der Minute verfahren kann. Bezweckt man dagegen die Erzeugung einer gut entfärbenden Kohle. dann ist eine Behandlung mit mehr Wasserdampf unter schnellerer Bewegung angebracht. 



   Nach vollendeter Aktivierung kann die Kohle zweckmässig extrahiert werden zwecks Entfernung des anorganischen Zusatzes und der   natürlichen   Aschebestandteile des Ausgangsmaterials. Die Extraktion kann mit Wasser und den zu diesem Zwecke bekannten Chemikalien, wie Salzsäure, Laugen usw., vorgenommen werden. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von hochaktiver Adsorptionskohle in gekörnter Form aus Kohle oder gekohltem Material in fein verteiltem Zustande in Mischung mit einem flüssigen organischen Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, dass letzteres unter Zusatz einer geringen Menge anorganischer Substanz, die beim Glühen eine aktivierende Wirkung auf das Bindemittel ausübt, mit der Kohle homogen gemischt wird, worauf in bekannter Weise die unter Druck erhaltenen Formlinge getrocknet, geglüht und durch Gaseinwirkung aktiviert werden.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feinverteilung des Ausgangsmaterials bis zu einer Korngrösse der Partikelchen von 1 bis 10 je. durchgeführt wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Bindemittel Holzteer oder andere aus Ausgangsmaterialien pflanzlichen Ursprungs, vorzugsweise bei Temperaturen unterhalb 4500 C, entstandene Teere verwendet, denen man zur Neutralisierung und Emulgierung eine verhältnismässig geringe Menge alkalischer Substanz zusetzt.

   4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formung unter Anwendung von sehr hohen Drucken, vorzugsweise oberhalb 300 Atm., und bei erhöhter Temperatur stattfindet.

   5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknung der geformten Presslinge unter oxydierenden Verhältnissen, wie z. B. unter Durchleitung von Luft oder durch die Zugabe von oxydationsfördernden Substanzen, vorgenommen wird.