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PROCEDE DE PREPARATION ET DE REGENERATION DU
CHARBON ACTIF.
On sait gué l'on a déjà utilisé dans la pré paration du charbon actif la propriété qu'a le chlorure de zinc d'agir comme déshydratant, Suivant les procédés habituellement utilisés aujourd'hui, on imprègne des substances organique de différentes sortes telles que la tourbe, la cellulose, la sciure de bois, etc....
d'une solution de chlorure de zinc et on les chauffe ensuite à une température de 300 à 500 C.- Comme l'action du chlorure de zinc sur les
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substances organiques éntraine déjà à 130 la formation de composés carbonacés riches présentant des propriétés fortement . adsorbantes dans les con ditions où ils se trouvent et comme d'autre part la masse en réaction contient encore de l'eau à la température considérée et aussi d'ailleurs à des températures bien supérieures, il est évident que cette eau est retenue énergiquement par le charbon formé.
Alors que le chlorure de zinc fondu séparément est à peu près complètement débarrassé d'eau à une température inférieure à 300 , on n'arrive à ce résultat qu'à 400 environ dans la masse en réaction obtenue à la suite du procédé ci-dessus, en raison de la présence dans celle-ci du charbon actif.
Cependant il est nécessaire, afin de produire un charbon actif fortement absorbant, de décomposer complètement la substance organique primitive et de la transformer en un composé de carbone à molécule complexe. Cela est possible seulement lorsqu'on porte la masse en réaction à une température d'environ 400 . Comme il a été dit, la masse en réaction retient énergiquement, en raison de la présence en elle du charbon actif, l'eau provenant de la solution dé chlorure de zinc.
Pour cette raison et aussi parce que le charbon contenu dans la masse en réaction est un mauvais conducteur de la chaleur, il est nécessaire, pour
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obtenir une température de 400 en tous les points intérieurs de la massé, de recourir, dans tous les procédés utilisés à ce jour, à des températures plus élevées.
Même, quand la masse en réaction qui est pâteuse et visqueuse dans ces conditions est brassée rapidement et énergiquement, il arrive toujours dans les procédés actuels, en raison de la faible conductibilité de la masse, que certaines parties de celle-ci se trouvent portées à une température supé¯ rieure et d'autres à une température inférieure* C'est là une des raisons pour lesquelles on obtient avec les procédés actuels des produits finaux non homogènes du fait que les parties de la massé portées à une température moins élevée fournissent bien entendu des charbons de qualité inférieure, puisqu'elles contiennent encore des substances organiques non complètement réduites à l'état de charbon.
Il se produit cependant aussi d'autre in convénients Le réchauffage prolongé et irrégulier de la masse en réaction donne lieu à une décomposi tion partielle du chlorure de zinc qui se transforme en oxychlorure de zinc, produit auquel manquent complètement les propriétés de condensation présentées par le chlormre de zinc. L'oxychlorure de zinc qui se produit de cette manière dans la massé en réaction ne participe donc pas à la désagrégation des substances organiques. Il faut
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par suite éviter autant que possible la formation d'oxychlorure de zinc.
On y arrive seulement par les moyens suivants: a) en abrégeant autant que possible la durée de la carbonisation; b) en évitant la surchauffe.
Or, on a constaté que la carbonisation de la substance organique se fait d'une manière beaucoup plus rapide et uniforme que dans les procédés antérieurs si on réchauffe à une température aussi élevée que possible les différents corps réagissant, à savoir aussi bien le chlorure de zinc que la substance organique, avant de les mélanger l'un à l'autre.
On connait déjà, il est vrai, un procédé suivant lequel on mélange des substances organiques finement divisées avec une solution de chlorure de zinc portée à 200 C.; mais ce procédé ne fournit lui aussi que des produits irrégulièrement chauffés.
Comme la substance organique doit être décomposée le plus rapidement possible, il est nécessaire d'amener le chlorure de zinc à une température supérieure à celle de 2000 pour laquelle il contient toujours encore une quantité relativement considérable d'eau. Cependant, ceci n'est pas possible d'une manière immédiate parce que, déjà très peu au-dessus de 200 , le chlorure de zinc se sépare en particules solides très subdivisées. On a constaté qu'en ajoutant au
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chlorure de zinc de petites quantités de diffé- rentes substances organique,il demeure liquide et mobile jusqu'à une température de 240 a 2500 et peut être mélangé facilement à la substance organique à carboniser.
Pour assurer une destruction aussi rapide et uniforme que possible de la substance organique traitée, il est cependant nécessaire aussi que la substance organique soit portée elle aussi à une température aussi élevée que possible avant de la mélanger au chlorure de zinc.
Ceci n'est pas possible d'une manière immédiate par simple chauffage parce qu'on arriverait ainsi à une distillation sèche dont la conséquence serait que le processus ultérieur de carbonisation n'évoluerait pas dans le sens voulu. Pour empêcher une gazéification partielle des matières brutes à la suite de cette distillation sèche, il est indiqué de chauffer rapidement les matières brutes bien divisées à une température de.
1800 appès mélange avec une petite quantité d'une solution de chlorure de zinc très concentrée. Si la quantité de solution de chloruré de zinc est suffisamment faible, la masse en réaction demeure à l'état pulvérulent pendant le chauffage et ne devient pas visqueuse comme dans les procédés antérieurs.
Il ne peut non plus se produire de volstili sation par distillation sèch et par suite on peut mettre en route la carbonisation de la manière
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voulue, grâce à la présence du chloruré de zinc.
Lorsqu'on a porté, suivant le procédé susindiqué, le chlorure de zinc à 240 et la substance organique à 180 , on mélange les deux composants dans un appareil approprié. On voit donc que le chauffage s'effectue ainsi d'une manière rapide et uniforme. Le chlorure de zinc étant employé à l'état à peu près complètement anhydre la réaction se produit d'une manière si énergique qu'elle provoque le développement de chaleur et le chauffage ultérieur peut se faire avec l'application de très petites quantités de chaleur prises l'extérieur.
Il est simplement nécessaire de chauffer la masse en réaction jusqu'à 290 en l'abandonnant ensuite à elle-même sans qu'il soit nécessaire d'y appliquer ultérieurement de nouvelles quantités de chaleur.
On sait que dans la distillation sèche du bois et matiètes similaires, le processus de chauffage se fait par voie exothermique à partir de 290 et que le chauffage peut arriver à une température finale de 400 sans qu'il soit nécessaire d'appliquer d'autre chaleur prise à l'extérieure.
Si donc l'on chauffe la masse en réaction considérée à une température de 2900 et qu'on cesse ensuite de la chauffer, le processus devient pareillement exothermique et la masse en réaction
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d'appliquer aucun chauffage complémentaire. Dans les procédés antérieurs, il était nécessaire, pour amener la masse en réaction jusqu'à 400 d'utiliser des températures beaucoup plus élevées auxquelles intervenaient les inconvénients mentionnés ci-dessus, qui se trouvent complètement éliminés suivant le procédé actuel.
L'efficacité du charbon ainsi obtenu peut être encore augmentée en laissant refroidir la masse en réaction jusqu'à la température ambiante et en la mélangeant ensuite avec un composé de carbone soluble dans l'eau, tel que le sucre. Après un contact suffisamment long de la masse en réaction avec la solution de sucre, on la porte à nouveau à 4000 et on lave la masse en réaction à la manière habituelle. m Il est évident que ce derner traitement peut être utilisé également pour la régénération de charbon actif épuisé et à ce point de vue il faut également remarquer que l'on obtient ainsi des résultats sensiblement meilleurs que ceux que l'on peut atteindre avec les procédés antérieurs.
On sait en effet que les procédés de régénération généralement appliqués fournissent des produits régénérés qui n'ont qu'un pouvoir décolorant sensiblement inférieur à celui du charbon primitif à partir duquel on les a obtenus.
Tout charbon actif est plus ou moins poreux et l'absorption des colloïdes contenus dans
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les solutions des liquides à clarifier a lieu à la surface du charbon lui-même dont l'étendue superficielle dépend de sa porosité. Il s'ensuit que les pores eux-mêmes restent pleins, dans le charbon épuisé, du liquide ou de la solution dont la clarification a été opérée par le charbon.
@n pratique, et en particulier dans la fabrication du sucre, on a préféré jusqu'à ce jour en vue de leur récupération, expulser au moyen d'eau les solutions ou les liquides que le charbon avait retenus dans ses pores.
Si l'on assujettie à la régénération un charbon épuisé lavé de cette manière, et contenant les colloïdes adsorbés seulement à sa surfacé, le squelette de charbon subit, sous l'action de la température à laquelle il est soumis une réduction de son étendue superficielle et le produit régénéré obtenu perd de se fait une partie notable de ses propriétés adsorbantes c'est-à-dire de son pouvoir décolorant ou clarificateur par rapport au charbon primitif dont il dérive.
Or on a peu constater d'une manière tout à fait inattendue qu'un charbon épuisé reprend entièrement son pouvoir décolorant primitif et même une activité supérieure si on laisse demeurer dans ses pores une quantité plus ou moins grande du liquide ou de la solution à la clarification duquel il a servi et si on le soumet à nouveau dans ces conditions à l'action de chlorure de zinc
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et de la chaleur de la manière indiquée ci-dessus.
Dans le cas ou il serait nécessaire de faire sortir complètement du charbon épuisé la solution ou le liquide qui s'y trouve encore, par example en raison de sa valeur économique, on pour¯ ra l'imprégner à nouveau, après lavage à l'eau, avec une solution ou un liquide de valeur intérieure, tel que de la mélasse par exemple pour être ensuite soumis dans cet état à la régénération.
Grâce au fait que les pores eux-mêmes du charbon épuisé sont remplis de substances organi ques qui se décomposent sous 1'influence du chlo rure de zinc et sont ramenées à l'état de charbon actif, on évite complètement la contraction du squelette de charbon et la réduction de la surface de celui-ci qui se produirait sous l'action de la chaleur.
La régénération du charbon épuisé traité suivant le procédé décrit a lieu par chauffage avec le chlorure de zinc à la température de 300 à 400 avec lavage ultérieur de la masse de réaction après refroidissement, comme antérieurement.
Ce procédé de régénération est applicable non seulement au charbon actif produit suivant le procédé formant l'objet de la présente invention, mais il peut servir également pour obtenir la ré génération complète et parfaite de charbon épuisé de toute autre provenance.
Enfin, il est bien évident que le processus
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de régénération peut être répété un nombre quel conque de fois en donnant toujours le même ré sultat favorable.
REVENDICATIONS
1.- Procédé pour la préparation de charbon actif caractérisé par le fait que l'on chauffe d'abord à environ 2400 la solution de chlorure de zinc à mélanger à la substance organique à earbo¯ niser, en maintenant le chlorure à l'état liquide en lui incorporant de petites quantités d'une substance contenant du carbone.