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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Aktivkohle aus pflanzlichem Mat rial, insbesondere aus Schilf oder Stroh.
Unter Aktivkohle versteht man Kohlenstoffstrukturen aus kleinsten Graphitkristallen und a or- phem Kohlenstoff mit poröser Struktur, welche im allgemeinen innere Oberflächen zwischen 500 und 1500 m2/g aufweisen. Die Aktivkohle kann aus pflanzlichen Rohstoffen (wie Ho ! z, Torf, r uss- schalen, Kaffeebohnen), tierischen Rohstoffen (wie Blut oder Knochen) und/oder mineralischen Rohstoffen (wie Braun- oder Steinkohle), gewonnen werden.
Die Verfahren zur Herstellung von Aktivkohle umfassen die Erhitzung der Rohstoffe mit D hy- dratisierungsmittein, wie Zinkchlorid oder Phosphorsäure auf 500 bis 9000C mit anschliesse der Reinigung durch Auswaschung oder die Verkohlung durch trockene Destillation und anschlie en- der oxidativer Aktivierung, bei welcher das verkohlte Material bei 700 bis 10000C mit Was serdampf, Kohlendioxid und/oder Gemischen daraus, eventuell auch mit Luft, behandelt wird.
Aktivkohle wird bevorzugt als Adsorbens zur Entfernung unerwünschter oder schädlicher F rb-, Geschmacks- und Geruchsstoffen aus Gasen, Dämpfen und Flüssigkeiten verwendet, beispielsweise zur Entfernung von Chlor und Ozon aus Wasser, zur Entfernung von Giftstoffen im indus riel- len, militärischen und zivilen Gasschutz, zur Dekontamination radioaktiver Gase in der Kerntechnik, zur Absorption von Benzindämpfen bei PKW's, zur Rückgewinnung wertvoller Lösungsmittel i der Kunstharz-, Lack-, Chemiefaser-, Zeliglas-, Gummidruck-und Metallindustrie sowie beim hemischreinigen, verwendet.
Auch medizinische Einsatzmoglichkeiten von Aktivkohle sind bekannt, beispielsweise zur Adsorption von Giftstoffen im Magen-Darm-Trakt, wobei hierbei die Aktivkohle ats"medizini : che Kohle" eingesetzt wird. Die medizinische Kohle muss nicht nur höchste Anforderungen an die C uali- tät bzw. Schadstofffreiheit der Aktivkohle erfüllen, es müssen darüberhinaus auch bei der Herstellung mit Aktivkohle eine Vielzahl von Vorsichtsmassnahmen zur Qualitätssicherung eingehalten werden.
In der AT 371417 B wird zwar ein allgemeines Verfahren zur Herstellung von Aktivkohle aus pflanzlichem Material beschrieben, wobei aber jeglicher Hinweis auf die Problematik, die mit chilf und Stroh als Ausgangsmaterialien für die Herstellung von Aktivkohle verbunden ist, fehlt Grade aber die besonderen Verhältnisse, die bei Schilf, Stroh und Materialien ähnlichen Aufbaus als Ausgangsmaterial zu berücksichtigen sind, lassen aber mit diesem allgemeinen Verfahren die He stel- lung einer qualitativ hochwertigen Aktivkohle sogar aus Schilf oder Stroh nicht zu.
Die DE 15 67 852 B betrifft die Herstellung von Aktivkohle aus Holzmaterialien, welch mit einem Aktivierungsmittel wie Zinkchlorid imprägniert sind. Insbesondere sind die dort geoffenb arten Temperaturparameter zur Herstellung von qualitativ hochwertiger Aktivkohle aus Schilf oder ! ; troh ungeeignet.
In der DE 24 29 079 A1 1 wird ein Verfahren zur Herstellung von Aktivkohle durch Kontakte rung
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lichen sauerstofffreien Atmosphäre behandelt wird. In diesem Dokument wird weder auf Schil und Stroh als Ausgangsmaterialien bezuggenommen, noch auf die vorteilhaften Effekte, die beis ielsweise ein Verpressungsschritt auf die Oberfläche der erhaltenen Aktivkohle hat. Es wird ar in dieser DE-A ein Pelletierungsschritt offenbart, jedoch wird dieser nicht bei erhöhten Tempera ren, sondern bei normalen Bedingungen, also auch bei Normaltemperatur durchgeführt.
Die DE 23 61 808 B2 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Aktivkohle unter Verwendung einer Metallverbindung in einem Drehofen mit einer speziellen thermischen Optimierung, wob i das Ausgangsmaterial ebenfalls imprägniert ist. Ein zur Herstellung qualitativ hochwertiger Aktiv ohle geeignetes Temperaturregime oder etwaige weitere Behandlungsschritte sind in diesem Dokument nicht geoffenbart.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Gewinnun von Aktivkohle zur Verfugung zu stellen, mit welchem einerseits eine Ausbeutesteigerung gege über anderen Verfahren zu erzielen ist, und andererseits die erhaltene Aktivkohle trotzdem eine ufriedenstellend grosse Oberfläche aufweist.
Insbesondere soll das Verfahren geeignet sein, die an sich für die Aktivkohleherstellung eher ungeeigneten Materialien, insbesondere Schilf oder Stroh, benfalls für die Aktivkohlegewinnung nutzbar zu machen
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rial, insbesondere aus Schilf oder Stroh, wobei dem pflanzlichen Material gegebenenfalls noch Abfälle aus der Lebensmittel- oder Papierindustrie als Rohmaterialien zugesetzt werden, gelöst, welches die folgenden Schritte umfasst :
- Bereitstellen des Rohmaterials, - Vorschwelung des Rohmaterials bei einer Temperatur zwischen 180 und 600oC, vorzugsweise zwischen 250 und 600"C, insbesondere bei etwa 350 C, - Zwischenschwelung bei einer Temperatur zwischen 400 und 800 C, vorzugsweise zwischen
500 und 800oC, insbesondere bei etwa 750oC, wobei eine Art teerfreie Holzkohle gebildet wird und - Aktivierung zur Aktivkohle bei einer Temperatur zwischen 700 und 1200 C, und dadurch gekennzeichnet ist, dass vor der Vor- bzw. Zwischenschwelung zumindest ein weiterer Behandlungsschritt des Rohmaterials bzw. des vorgeschwelten Materials, ausgewählt aus Fein- mahtungsschritt, Verpressungsschritt und enzymatischer Behandlung, vorgesehen wird.
Durch die erfindungsgemässe Abfolge der Temperaturbehandlungsschritte, insbesondere die Unterteilung der Temperaturbehandlung vor der Aktivierung in Vorschwelung bei niedrigerer Temperatur und Zwischenschwelung bei höherer Temperatur, sowie die weiteren Behandlungsschritte vor der Vor- bzw. Zwischenschwelung, gewahrleisten in Kombination eine optimale Ausbeute sogar bei grossporigen Materialien, wie Schilf oder Stroh, und eine Optimierung von Ausbeute und Oberflächenwerten der Aktivkohle.
Bevorzugterweise wird die Vorschwelung bei einer Temperatur zwischen 250 und 600oC, insbesondere bei etwa 350oC, und die Zwischenschwelung bei einer Temperatur zwischen 500 und 800oC, vorzugsweise bei etwa 750oC, durchgeführt. Diese Temperaturen sind jedoch bei speziellen Rohmaterialien auch anders wählbar und können von jedem Fachmann bei der Optimierung eines gegebenen Systems leicht bestimmt werden. Insbesondere variieren diese optimalen Temperaturen dann stark, wenn neben den pflanzlichen Rohmaterialien noch tierische oder mineraische Rohstoffe eingesetzt werden.
Ein bevorzugter Zwischenschritt ist die enzymatische Behandlung eines Teils des Rohmaterials vor der Vorschwelung, wobei vorzugsweise mit Zellulose-spaltenden und/oder Hemizellulose-spaltenden und/oder anderen Polysaccharid-spaltenden Enzymen, insbesondere mit Zellulase und Xylanase, gearbeitet wird. Ganz besonders gute Ausbeuten kann man dann erzielen, wenn das enzymatisch vorbehandelte Rohmaterial zumindest zum Teil mit bereits vorgeschweltem Material vermischt wird und so der Zwischenschwelung zugeführt wird.
Eine weitere bevorzugte Verfahrens Variante besteht darin, das Rohmaterial einem Feinmah- lungsschritt zu unterziehen, wobei vorzugsweise eine Korngrösse des Rohmaterials zwischen etwa
5 und 0, 02 mm, insbesondere eine maximale Korngrösse von etwa 0, 25 mm, erzielt werden soll. Mit dieser Feinmahlung wird, so wie bei der zuvor erwähnten enzymatischen Behandlung, eine opti- malere Textur des Rohmaterials für den Vorschwelungsschritt zur Verfügung gestellt, so dass die
Vorschwelung effizienter ablaufen kann und das Material eine einheitlichere Qualität bekommt.
Gemäss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das Rohmaterial vor dem Vorschwe- lungsschritt mit geeigneten Chemikalien behandelt. Diese Chemikalien sind dann als geeignet anzusehen, wenn sie in der Lage sind, Polysaccharide zumindest teilweise aufzulösen. Unter diese
Klasse von Chemikalien fallen beispielsweise Polysaccharid-lysierende Säuren oder Basen, bei- spielsweise Mineralsäuren. Bevorzugterweise wird die chemische Behandlung des Rohmaterials mit KOH oder Phosphorsäure durchgeführt.
Die chemische Behandlung kann wie erwähnt am Rohmaterial durchgeführt werden, es ist aber auch möglich, die chemische Behandlung am vorgeschwelten Material durchzuführen oder zwei chemische Behandlungen, eine vor und eine nach der Vorschwelung, vorzusehen. Auch für die chemische Behandlung nach der Vorschwelung gilt das Obengesagte. Besonders bevorzugte che- mische Substanzen sind KOH oder Phosphorsäure Auch die chemische Behandlung ermöglicht höhere Absorptionswerte der gewonnenen Aktivkohle.
Eine ganz besonders bevorzugte Verfahrensvariante besteht darin, dass das Im Vorschwe- lungsschritt und/oder im Zwischenschwelungsschritt erhaltene Material vor der weiteren Verarbei- tung gepresst wird. Mit der erfindungsgemässen Verpressung konnten ganz besonders verbesserte Ausbeute'/Oberftächenwerte für die hergestellte Aktivkohle verzeichnet werden.
Bevorzugterweise werden bei der Verpressung strukturverbessernde Stoffe, vorzugsweise
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Polysaccharid-hältige strukturverbessernde Stoffe, zugegeben, wobei diese Stoffe entweder aus externer Quelle zugesetzt werden oder aus pflanzlichem Rohmaterial durch enzymatische Behe nd- lung und/oder Vorschwelung erhalten werden. Die strukturverbessernden Stoffe sollen in erster Linie Polysacchande sein, es ist jedoch gleichwohl möglich, anstelle von Polysacchariden ahnl che strukturverbessernde Stoffe, wie z. B. Phenole, zuzugeben, wenn diese die hergestellte Aktivk hle für die erwünschte Anwendung geeignet machen.
Wie erwähnt, können diese Polysaccharid-hältigen strukturverbessernden Stoffe zum e nen direkt aus dem pflanzlichen Rohmaterial für die Aktivkohlegewinnung durch enzymatische Beh kndlung und/oder Vorschwelung erhalten werden, oder aber extern zugesetzt werden. Für die ext rne Zusetzung eignen sich insbesondere Industriezucker oder Industriestärke.
Die Verpressung wird vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 180 und 400oC, insbesondere bei etwa 250oC, und unter einem Druck zwischen 1 und 100 bar, vorzugsweise zwischen 5 und 25 bar, erfolgen, wobei ein Druck von etwa 10 bar als besonders bevorzugt gilt und mit die em Druck in der Regel ein ausreichend optimaler Ausgleich zwischen möglichst effizienter Verressung und Zerstörung der Strukturen (bei zu starkem Druck) gefunden wird.
Bevorzugterweise ist die Verpressung mit einer speziellen Formgebung verbunden, wobe die Pelletierung eine besonders bevorzugte Ausführungsform darstellen soll.
Als besonders geeignet hat sich ein erfindungsgemässes Verfahren herausgestellt, bei welc em das zu verpressende Material vor der Verpressung getrocknet wird, wie auch im allgemeine zu sagen ist, dass ein Trocknungsschritt, insbesondere auch des Rohmaterials, den Verfahrensahlauf des erfindungsgemässen Verfahrens positiv beeinflussen kann.
Nicht nur das eingesetzte Rohmaterial sondern auch das verpresste Material wird gemäss viner bevorzugten Ausführungsform vor der Weiterbehandlung gemahlen, wobei vorzugsweise eber falls eine maximale Korngrösse des gemahlenen Materials zwischen etwa 5 und 0, 02 mm, insbesondere eine maximale Korngrösse von etwa 0, 25 mm, erzielt werden soll.
Das Verfahren zur Gewinnung der Aktivkohle kann in allen geeigneten Reaktionsbehäitni sen durchgeführt werden. Als besonders geeignet zur Durchführung der Vorschwelung und/ode der Zwischenschwelung und/oder der Aktivierung im erfindungsgemässen Verfahren haben sich tierende oder vibrierende Rohrreaktoren oder Wirbelschichtreaktoren herausgestellt. Die besten Ergebnisse im Labormassstab wurden dabei mit einem rotierenden Rohrreaktor erzielt.
Für diesen Rohrreaktor wurde ermittelt, dass die optimalen Verweilzeiten für die Vorschwe ung, für die Zwischenschwelung und für die Aktivierung in etwa zwischen 15 und 120 Minuten betragen.
Es ist jedoch zu betonen, dass sämtliche apparativen Parameter, wie Optimierung der Verwe zeit, Optimierung des Transportes, Optimieren der Temperatur, stark von System zu System vari eren können und insbesondere abhängig sind von der Art des Rohmaterials, der Art des eingese zten Reaktors und selbstverständlich auch vom Massstab der Anlage, mit welcher das erfindunc sgemässe Verfahren durchgeführt wird. Diese Optimierungen sind jedoch jedem Fachmann ohne weiteres möglich, ohne dass er dafür einen unzumutbaren Versuchsaufwand in Kauf nehmen müsste.
Es hat sich in der Praxis der Aktivkohlegewinnung als günstig herausgestellt, die Arbeiten im thermisch erhitzten Reaktor unter einer sauerstofffreien Schutzgasatmosphäre durchzuführer. Ais Schutzgase sind im Prinzip alle gängigen sauerstofffreien Schutzgase möglich, als besonders bevorzugt gelten Stickstoff, Kohlendioxid oder Edelgas.
Es kann auch vorgesehen werden, dass Trägergase eingesetzt werden, welche vorzugsweise die selben sind wie die Schutzgase, als auch insbesondere Stickstoff, Kohlendioxid und Edelg se.
Das vorliegende Verfahren ist zwar für die Herstellung von Aktivkohle aus pflanzlichen Rohmaterialien besonders geeignet, es ist jedoch auch möglich, andere Rohmaterialien, wie tier sche oder mineralische Rohstoffe im vorliegenden Verfahren zu Aktivkohle zu verarbeiten. Vor tugs- weise können diese Stoffe mit den pflanzlichen Rohstoffen vor der Vorschwelung bzw. vor de Zwischenschwelung vermischt werden.
Gemäss einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung auch die mit dem erfindunggemässen Verfahren erhältliche Aktivkohle, da durch das vorliegende erfindungsgemässe Verfahren eine völlig neue Qualität von Aktivkohle zur Verfügung gestellt wird, sowohl hinsichtlich ihrer berflächenwerte als auch hinsichtlich ihrer Textur.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beispiele, auf die sie jedoch nicht besc rankt sein soll, näher beschrieben
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Beispiel 1 :
Zu allererst wurde das Material grob gemahlen und in einen speziellen Drehrohrreaktor eingebracht. Die Drehgeschwindigkeit des Drehrohrs wurde mit dem Maximalwert von 9 UpM konstant gehalten. Die Schneckentransportzeiten wurden mit bekannten Methoden zu einem maximalen Probeneintrag optimiert, welcher im vorliegenden Versuch etwa bei 1 g/h lag. Die Vorschwelung wurde bei 350 C durchgeführt, was zu Ausbeuten von 46 % bei einer Verweilzeit von etwa 50 min führte. Die Zwischenschwelungen liefen bei 550 C. Danach wurde bei 8500C aktiviert.
Da es bei 350 C zu starker Teerbildung mit klebrigem Produkt kommen kann, wurde in den weiteren Versuchen darauf geachtet, schon bei der Vorschwelung ein trockenes Material zu erhalten. Dies gelang beispielsweise bei einer einstündigen Verweilzeit bei 550 C. So wurde die Zwlschenschwelung bei einer Temperatur von 7500C gefahren. Mit diesem grob gemahlenen, unvorbehandelten Material wurden nun lodadsorptionswerte um 540 mg/g erzielt.
Die Bestimmung der lodadsorption sowie des BET-Wertes erfolgte nach bekannten Standardmethoden.
Tabelle 1
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<tb>
<tb> Art <SEP> Iodadsorption <SEP> BET-Wert <SEP> Ausbeute
<tb> grob <SEP> gernahlen <SEP> (mg/g) <SEP> m2/g <SEP> gesamt%
<tb> Vorschwelung
<tb> 550 C <SEP> 160 <SEP> 14,2 <SEP> 36
<tb> Zwischenschwelung
<tb> 750 C <SEP> 153 <SEP> 1,1 <SEP> 26
<tb> Aktivierung
<tb> 850 C <SEP> + <SEP> CO2 <SEP> (2l/min) <SEP> 540 <SEP> 323 <SEP> 6
<tb>
Enzymatische Behandlung :
In einer weiteren Versuchsserie wurde das Rohmaterial enzymatisch aufgeschlossen, um die Oberfläche zu vergrössern. Dazu wurden Zellulose- und Hemizellulose-spaltende Enzyme verwendet, die mittels Fermenter produziert und mit chromatographischen Methoden gereinigt wurden.
Besonders gute Resultate wurden dann erzielt, wenn die enzymatisch verdauten Rohmaterialien mit bereits vorgeschweltem Material vermischt wurden.
Mahlung des Rohmaterial :
Um eine weitere Oberflächenverbesserung zu erzielen, wurde das Ausgangsmaterial mit einer RETSCH-Analysenmühle fein gemahlen. Das Rohmaterial wurde dabei auf eine Korngrösse von maximal 0, 25 mm gebracht. Zuerst wurde 2-mal bei 5500C vorgeschwelt. um das Verstopfen des Reaktors zu vermeiden. Da ein Grossteil des Materials durch den Reaktor hinausgeblasen wurde, wurde der Schutzgasstrom auf 1 llmin verringert. Die Verweilzeit blieb nun unter 70 min und die Transportgeschwindigkeit belief sich auf etwa 6 g/h.
Die Feinmahlung brachte eine deutliche Vergrösserung der Oberfläche und auch eine Vergrösserung der Ausbeute.
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Tabelle 2
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<tb>
<tb> Art <SEP> Iodadsorption <SEP> BET-Wert <SEP> Ausbeute
<tb> fein <SEP> gemahlen <SEP> (mg/g) <SEP> m2/g <SEP> gesamt%
<tb> Vorschwelung
<tb> 550 C <SEP> 133 <SEP> n. <SEP> d. <SEP> 35
<tb> Zwischenschwelung
<tb> 750 C <SEP> 279 <SEP> n.d. <SEP> 22
<tb> Aktiverung
<tb> 850 C <SEP> + <SEP> CO2 <SEP> (2l/min) <SEP> 600 <SEP> 342 <SEP> 12
<tb>
Chemische Behandlung :
Neben der Feinmahlung brachte auch die Vorbehandlung mit verschiedenen Chemikalier wie ZnCI2, H3P04 und KOH bessere Ergebnisse.
Die Chemikalien wurden auf 1 Mol pflanzliche Biomasse bezogen, das in der Literatur mit 24 g nach der Formel CH-1.44O0.66 angegeben ist Die Chemikalien wurden in einem molaren Verhältnis von 0, 005 bis 0, 1 eingesetzt. Der Schutzgasstrom wurde auf 1 11m in zurückgenommen. Zugleich wurde nun die Verweilzeit für die Vor und Zwischenschwelung zu Gunsten einer besseren Ausbeute erniedrigt und die Verweilzeit b der Aktivierung auf 2 h erhöht. Dies ergab eine Transportgeschwindigkeit von 8 g/h bei Vor-und Zwischenschwelung und etwa 4 g/h bei der Aktivierung. Durch die Feinmahlung konnte also auch eine wesentliche Beschleunigung des Probeneintrags erzielt werden.
Bei der Aktivierung urde femer der CO2-Strom auf 3 1/min erhöht und der Schneckentransport auf einen Run/Stop-lnt rvall geschalten. Das noch vorhandene, grob gemahlene Material wurde chemisch vorbehandelt u mit dem feinen Material verglichen (siehe Tabelle 3).
Dabei zeigte das grobe Material auch gr ssere
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EMI5.3
<tb>
<tb> Art <SEP> Iodadsorption <SEP> BET-Wert <SEP> Ausbeute
<tb> fein <SEP> gemahlen <SEP> (mg/g) <SEP> m2/g <SEP> gesamt% <SEP>
<tb> Vorschwelung
<tb> 550 C <SEP> 133 <SEP> n.d. <SEP> 35
<tb> Zwischenschwelung
<tb> 750 C <SEP>
<tb> 279 <SEP> nAktivierung <SEP> nach <SEP> Vorbehandlung
<tb> +11/min <SEP> limin <SEP> C02 <SEP>
<tb> +0, <SEP> 005M <SEP> H3PO4/850 C <SEP> 700 <SEP> 354 <SEP> 14
<tb> +0, <SEP> 010M <SEP> H3PO4 <SEP> / <SEP> 850 C <SEP> 749 <SEP> 404 <SEP> 18
<tb> +0,020M <SEP> H3PO4 <SEP> / <SEP> 850 C <SEP> 698 <SEP> 335 <SEP> 17
<tb>
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<tb>
<tb> Art <SEP> lodadsorption <SEP> BET-Wert <SEP> Ausbeute
<tb> fein <SEP> gemahlen <SEP> (mg/g) <SEP> m2/g <SEP> gesamt%
<tb> +0.
<SEP> 050M <SEP> H3P04/850 C722 <SEP> 342 <SEP> 12
<tb> +0, <SEP> 100MH3P04/850 C <SEP> 151 <SEP> 114 <SEP> 9 <SEP>
<tb> grob <SEP> gemahlenes <SEP> Material <SEP>
<tb> sonst <SEP> gleich <SEP> vorgeschwelt <SEP>
<tb> +0, <SEP> 010m <SEP> H3PO4 <SEP> / <SEP> 850 C <SEP> 732 <SEP> 295 <SEP> 8
<tb> +0, <SEP> 100m <SEP> H3PO4y <SEP> 850 C <SEP> 657 <SEP> 336 <SEP> 1, <SEP> 3 <SEP>
<tb>
Die in der Tabelle dargestellten Werte beziehen sich auf die Versuche mit H3P04. Aber auch mit KOH ergab sich bei 0, 01 mM eine Steigerung der Oberfläche auf 691 mg Iod/g Probe.
Pelletierung :
Schilfstroh wurde mit einer RETSCH-Analysenmühle mit einem 0, 25 mm-Sieb feinst gemahlen.
Im Anschluss darin wurde eine Verschwelung mit je 330 g Material durchgeführt. Dabei wurde das Probenaufgabesystem drucküberlagert und mehrmals geöffnet, um kontinuierlich mit 1000 g fortzufahren (Verweilzeit ca. 10 min im Rohr).
Tabelle 4
EMI6.2
<tb>
<tb> Art <SEP> lodadsorption <SEP> Ausbeute
<tb> (mg/g) <SEP> gesamt%
<tb> 350 C <SEP> 73, <SEP> 8 <SEP> 59, <SEP> 7 <SEP>
<tb>
EMI6.3
wurde eine Zwischenschwelung mit dem pelletierten und gemahlenen Material aus 350 C bei 750 C durchgeführt. Die Verweilzeit blieb etwa bei 50 min, da das Material eine höhere Dichte aufwies.
Tabelle 5
EMI6.4
<tb>
<tb> Art <SEP> lodadsorption <SEP> Ausbeute
<tb> (mg/g) <SEP> gesamt%
<tb> 7500C <SEP> 691, <SEP> 4 <SEP> 45, <SEP> 0 <SEP>
<tb>
EMI6.5
versetzt wurde, wodurch es zu noch höheren Absorptionswerten kam.
Tabelle 6
EMI6.6
<tb>
<tb> Aktivierungsart <SEP> : <SEP> lodadsorption <SEP> Ausbeute
<tb> (mg/g) <SEP> gesamt%
<tb> CO2 <SEP> (5lmin) <SEP> 832, <SEP> 5 <SEP> 30 <SEP>
<tb> 0,01m <SEP> H3PO4 <SEP> + <SEP> CO2 <SEP> (5l/min) <SEP> 845,7 <SEP> 30
<tb>
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Beispiel 2 :
Vorschwelung : 1 kg Rohmaterial wird bei 350 C vorgeschwelt Die Transportzeiten wurden mit 300 s Transport zu 15 s Pause gewählt. Dabei ergab sich eine Ausbeute von 60 %. Die Transportgeschwindigkeit betrug etwa 4 g/min bei einem Stickstoffstrom von 10 bis 12 Ilmin. as feine Material wurde dabei weniger transportiert als in den Reaktor eingeblasen Die Verweilzei im Reaktor betrug etwa 10 min.
Das Produkt wurde in Gegenwart von Stärkelösung mit einer 40 Tonnen-Presse gepresst und anschliessend wieder fein vermahlen. Dabei wurde eine 10 %Ige Stärke-Lösung durch Aufkochen hergestellt. Das vorgeschweite Material wurde mit 25 % w/w der Stärkelösung zu einem Teig vermischt und schliesslich über Nacht bei 80 C im Trockenschrank getrocknet, sodass noch eine Restfeuchte von etwa 5 % w/w vorhanden ist. Das so erhaltene klumpige Material wurde mit Hilfe einer 40 Tonnen-Presse gepresst, die gepressten Platten zerbrochen und die zerbrochenen Platten mit der Analysenmühle gemahlen. Das Material erscheint wie feiner Sand und knirscht beim Zerrei en.
Die Dichte des Materials hegt bel 2, 3 g/cm3. (1, 8 g/cm3 beim nicht-pelletierten Material).
Behandlung mit Phosphorsäure :
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tierung mit maximal 25 %
Durch die erhöhte Stickstoffbegasung ergibt sich eine bessere Vermischung des Mater ! Is in der geheizten Zone. Dadurch ergibt sich eine grössere Reaktionsoberfläche und ein besserer assentransport des gecrackten gasförmigen Produkts von der festen Phase weg.
Dass es trotz besserem Massentransport nicht zu einem stärkeren Ausbeuteverlust kommt, liegt hauptsächlich daran, dass einerseits die Verweilzeit im Rohr durch den vermehrten Stickstoff rom
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beiträgt.
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