CH514500A - Activation of carbon fibres - with hot gases or steam for adsorption applications - Google Patents

Activation of carbon fibres - with hot gases or steam for adsorption applications

Info

Publication number
CH514500A
CH514500A CH1556570A CH1556570A CH514500A CH 514500 A CH514500 A CH 514500A CH 1556570 A CH1556570 A CH 1556570A CH 1556570 A CH1556570 A CH 1556570A CH 514500 A CH514500 A CH 514500A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
activation
steam
carbon
activated carbon
carbon fibres
Prior art date
Application number
CH1556570A
Other languages
German (de)
Inventor
Janos Dipl Ing Lukacs
Hoffmann Klaus
Geng Heinz
Bruno Dr Boehlen
Original Assignee
Lonza Werke Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lonza Werke Gmbh filed Critical Lonza Werke Gmbh
Priority to CH1556570A priority Critical patent/CH514500A/en
Publication of CH514500A publication Critical patent/CH514500A/en

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F11/00Chemical after-treatment of artificial filaments or the like during manufacture
    • D01F11/10Chemical after-treatment of artificial filaments or the like during manufacture of carbon
    • D01F11/12Chemical after-treatment of artificial filaments or the like during manufacture of carbon with inorganic substances ; Intercalation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/30Active carbon
    • C01B32/354After-treatment
    • C01B32/382Making shaped products, e.g. fibres, spheres, membranes or foam

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)

Abstract

Carbon fibres, or fabrics are activated with hot CO or CO2, or steam opt mixed with nitrogen. Additional activation can be effected using ZnCl2 or potassium salts. Fibrous active carbon is more suitable for many applications than pulverulent or granular active carbon. The products can be used as an adsorptive filter material e.g. in gas masks, air-conditioning and water purification; they may also be used as catalyst carriers, reaction accelerators, in coatings, etc.

Description

  

  
 



  Verfahren zur Herstellung von Faseraktivkohle
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Faseraktivkohle.



   Es ist bekannt, dass das Überleiten, insbesondere von Wasserdampf, aber auch von CO2 und CO über glühende, Kohlenstoff enthaltende Substanzen bei 700- 10000C zu aktiven Kohlenstoffen, sogenannten Aktivkohlen, führt. Als Ausgangsmaterial dienen pflanzliche Stoffe, wie Torf, Holz und Kohlen, meist in stückiger oder gekörnter Form, oder auch tierische Stoffe, wie Knochen oder Blut.



   Es sind weitere Verfahren bekannt, bei denen die Aktivierung mit Chemikalien, wie z.B. Zinkchlorid oder Kaliumsalze, erreicht werden kann.



   Es ist weiter bekannt, dass die Aktivierung im Drehrohrofen, Winkler-Generator oder auch im Fliessbett durchgeführt wird.



   Bei allen diesen Verfahren resultiert eine Aktivkohle, die entweder pulverförmig oder körnig vorliegt, was bei vielen Anwendungen von Nachteil ist, weil man nur mit Schüttungen arbeiten kann. Die Ausbeute beträgt bei den meisten Verfahren nicht mehr als 18-50%.



   Der Aschegehalt dieser Aktivkohlen liegt, je nach dem Ausgangsmaterial, zwischen 0,5 und 20%, und der Schwefelgehalt (Katalysatorgift) zwischen 0,01 und 0,5%.



  Kohlenstoff enthalten diese Aktivkohlen zwischen 75 und 97%.



   Die spezifischen Oberflächen solcher Aktivkohle betragen im allgemeinen 50-900 m2/g, in Ausnahmefällen 1200 m2/g.



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Aktivkohlen, insbesondere die Kornform, zu überwinden und eine Aktivkohle zu erhalten, die bezüglich Reinheit weit über den derzeitigen Aktivkohlen liegt (Aschegehalt je nach Ausgangsmaterial bis zu 0,05%), und die eine spezifische Oberfläche von teilweise 1200 m2/m besitzt.



   Erfindungsgemäss wird das dadurch erreicht, dass man Kohlenstoffasern einer Aktivierung mittels heisser Aktivierungsgase oder heissem Wasserdampf unterwirft.



   Als Aktivierungsmittel kann auch stickstoffhaltiger Wasserdampf,   CO2    oder CO verwendet werden. Vorzugsweise wird Wasserdampf oder stickstoffhaltiger Wasserdampf verwendet. Zusätzlich zur Aktivierung mit heissen Gasen kann mit Zinkchlorid oder Kaliumsalzen aktiviert werden.



   Die Menge des eingesetzten Wasserdampfes beträgt das 0,1- bis   3,5fache,    vorzugsweise das 0,2- bis   0,Sfache,    der eingesetzten Menge an Kohlefasern oder Kohlenstoff enthaltenden Fasern. Die Aktivierungstemperatur liegt bei 600 bis 20000C, vorzugsweise bei 800 bis 12000C.



  Die spezifische Oberfläche und der Aktivierungsgrad werden über die Zeit der Aktivierung gesteuert. Mit zunehmender Aktivierungszeit erhöht sich dabei die spezifische Oberfläche und der Aktivierungsgrad.



   So erzeugte Faseraktivkohle kann als Adsorptionsmittel wie auch als Filter verwendet werden. Besonders vorteilhaft ist, dass die Faseraktivkohle oder Faseraktivkohle enthaltendes Material als adsorptionsfähiges Filtermaterial angewendet werden kann.



   Die Faseraktivkohle, welche in Form von Filzen, Vliesen, Watte und in allen weitere textilen Formen hergestellt werden kann und nach der Aktivierung flexibel ist, eignet sich besonders für Gasmaskeneinsätze, Klimaund Belüftungsanlagen, zur Wasseraufbereitung, als Katalysatorträger oder als Reaktionsbeschleuniger. Durch ihre Flexibilität ist die Faseraktivkohle auch zum Auskleiden oder Überziehen von Körpern aller Art geeignet.



  Die beschriebenen Anwendungsmöglichkeiten sind nur beispielhaft und keineswegs als Beschränkung des Einsatzes der Faseraktivkohle anzusehen.



   Beispiel I  Über 10   Gewiclltsteile    Kohlefasern wurden während 16 Min. bei 10000C wasserdampfbeladener Stickstoff geleitet. Danach wurde der Gasstrom unterbrochen, die Heizung abgestellt und nach der Abkühlung das Produkt   entnommen.    Die Ausbeute betrug   63,4wo,    die Faseraktivkohle hatte einen Aschegehalt von   0,2%,    Schwefel war nicht nachweisbar, die spezifische Oberfläche betrug 918 m2/g.  

 

   Beispiel 2
10 Gewichtsteile Kohlefasern wurden wie in Beispiel 1 während 20 Minuten dem Wärmeprogramm unter Überleiten von wasserdampfbeladenem Stickstoff unterworfen.



  Die Faseraktivkohle hatte eine spezifische Oberfläche von 1053   m-/g.   



   Beispiel 3
10 Gewichtsteile Kohlefasern wurden wie in Beispiel 1 während 25 Min. dem Wärmeprogramm unter Überleiten von wasserdampfbeladenem Stickstoff unterworfen.



  Die Faseraktivkohle hatte eine spezifische Oberfläche von 1285   m2/g.    



  
 



  Process for the production of fiber activated carbon
The invention relates to a method for the production of fiber activated carbon.



   It is known that the transfer of water vapor, in particular, but also of CO2 and CO over glowing, carbon-containing substances at 700-10000C leads to active carbons, so-called activated carbons. Vegetable substances such as peat, wood and coal, mostly in lumpy or granular form, or animal substances such as bones or blood are used as the starting material.



   Other methods are known in which activation with chemicals such as e.g. Zinc chloride or potassium salts, can be achieved.



   It is also known that activation is carried out in a rotary kiln, a Winkler generator or in a fluidized bed.



   All of these processes result in an activated carbon that is either powdery or granular, which is a disadvantage in many applications because you can only work with beds. In most processes, the yield is no more than 18-50%.



   The ash content of these activated carbons is between 0.5 and 20%, depending on the starting material, and the sulfur content (catalyst poison) between 0.01 and 0.5%.



  These activated carbons contain between 75 and 97% carbon.



   The specific surface areas of such activated carbon are generally 50-900 m2 / g, in exceptional cases 1200 m2 / g.



   The invention is based on the object of overcoming the disadvantages of the known activated carbons, in particular the grain shape, and of obtaining an activated carbon that is far above current activated carbons in terms of purity (ash content, depending on the starting material, up to 0.05%), and one has a specific surface area of partly 1200 m2 / m.



   According to the invention, this is achieved by subjecting carbon fibers to activation by means of hot activation gases or hot water vapor.



   Nitrogen-containing water vapor, CO2 or CO can also be used as an activating agent. Water vapor or nitrogen-containing water vapor is preferably used. In addition to activation with hot gases, activation can be carried out with zinc chloride or potassium salts.



   The amount of steam used is 0.1 to 3.5 times, preferably 0.2 to 0.5 times, the amount of carbon fibers or carbon-containing fibers used. The activation temperature is from 600 to 20000C, preferably from 800 to 120000C.



  The specific surface and the degree of activation are controlled by the time of activation. As the activation time increases, the specific surface area and the degree of activation increase.



   Fiber activated carbon produced in this way can be used as an adsorbent as well as a filter. It is particularly advantageous that the activated carbon fiber or material containing activated carbon fiber can be used as an adsorptive filter material.



   The fiber activated carbon, which can be produced in the form of felts, fleeces, wadding and in all other textile forms and is flexible after activation, is particularly suitable for use in gas masks, air conditioning and ventilation systems, for water treatment, as a catalyst carrier or as a reaction accelerator. Due to its flexibility, the fiber activated carbon is also suitable for lining or covering bodies of all kinds.



  The possible applications described are only exemplary and in no way restrict the use of the fiber activated carbon.



   Example I Steam-laden nitrogen was passed over 10 parts by weight of carbon fibers for 16 minutes at 10,000 ° C. The gas flow was then interrupted, the heating switched off and, after cooling, the product was removed. The yield was 63.4%, the fiber activated carbon had an ash content of 0.2%, sulfur was not detectable, the specific surface area was 918 m2 / g.

 

   Example 2
As in Example 1, 10 parts by weight of carbon fibers were subjected to the heating program for 20 minutes while passing nitrogen loaded with water vapor over them.



  The fiber activated carbon had a specific surface area of 1053 m- / g.



   Example 3
As in Example 1, 10 parts by weight of carbon fibers were subjected to the heating program for 25 minutes while passing nitrogen charged with steam.



  The fiber activated carbon had a specific surface area of 1285 m2 / g.

 

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS I. Verfahren zur Herstellung von Faseraktivkohle, dadurch gekennzeichnet, dass man Kohlenstoffasern einer Aktivierung mittels heisser Aktivierungsgase oder heissem Wasserdampf unterwirft. I. A method for the production of fiber activated carbon, characterized in that carbon fibers are subjected to activation by means of hot activation gases or hot water vapor. II. Verwendung der Faseraktivkohle gemäss Patentanspruch I als adsorptionsfähiges Filtermaterial. II. Use of the fiber activated carbon according to claim I as an adsorptive filter material. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man stickstoffhaltigen Wasserdampf verwendet. SUBCLAIMS 1. The method according to claim I, characterized in that nitrogen-containing steam is used. 2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man mit heissem Kohlenoxid aktiviert. 2. The method according to claim I, characterized in that activation is carried out with hot carbon oxide. 3. Verfahren nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man zusätzlich Zinkchlorid oder Kaliumsalze verwendet. 3. The method according to claim I and the dependent claims 1 and 2, characterized in that zinc chloride or potassium salts are also used.
CH1556570A 1970-10-21 1970-10-21 Activation of carbon fibres - with hot gases or steam for adsorption applications CH514500A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH1556570A CH514500A (en) 1970-10-21 1970-10-21 Activation of carbon fibres - with hot gases or steam for adsorption applications

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH1556570A CH514500A (en) 1970-10-21 1970-10-21 Activation of carbon fibres - with hot gases or steam for adsorption applications

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH514500A true CH514500A (en) 1971-10-31

Family

ID=4410162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH1556570A CH514500A (en) 1970-10-21 1970-10-21 Activation of carbon fibres - with hot gases or steam for adsorption applications

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH514500A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4234326A (en) * 1972-07-05 1980-11-18 The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland Filter assemblies with layers of activated carbon fibrous cloth
US4256607A (en) * 1976-10-05 1981-03-17 Toho Beslon Co., Ltd. Process for production of activated carbon fibers

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4234326A (en) * 1972-07-05 1980-11-18 The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland Filter assemblies with layers of activated carbon fibrous cloth
US4256607A (en) * 1976-10-05 1981-03-17 Toho Beslon Co., Ltd. Process for production of activated carbon fibers

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3880334T2 (en) Sorbent for poison gas, its production and use.
DE2352790A1 (en) PROCEDURE FOR THE REMOVAL OF SULFUR OXYDES AND / OR NITROGEN OXYDES FROM EXHAUST GASES
CH514500A (en) Activation of carbon fibres - with hot gases or steam for adsorption applications
DE2632054B2 (en) Process for drying chlorinated polyethylene
DE1183891B (en) Process for the wet combustion of aqueous liquids containing combustible substances with oxygen-containing gases, in particular for the regeneration of adsorbents loaded with combustible substances
DE102010026591B4 (en) Method for moistening surfaces of a solid
DE2606786A1 (en) METHOD FOR MANUFACTURING MOLDED COOK
DE767623C (en) Production of highly effective active charcoal
DE1044786B (en) Process for the production of white calcium cyanamide
DE1249255B (en) Process for the production of alkenyl acetates
DE525272C (en) Process for making molded calcium oxide
DD223428A1 (en) PROCESS FOR PREPARING CALCIUM CHLORIDE GRANULATE
AT115411B (en) Process for activating carbon for absorption and decolorization purposes.
DE2752985C2 (en) Process for removing basic components of unpleasant smell from gases
DE593328C (en) Process for the production of adsorption masses
DE694049C (en) Process for the production of a grained fertilizer from the sludge produced during the processing of calcium cyanamide
DE2453325C2 (en) Process for the production of granular, chemically activated coal
US779277A (en) Treatment of cork for the manufacture of cork fabric.
GB805159A (en) Granular materials
DE1567510B1 (en) Process for the preparation of sodium trimetaphosphate
AT132711B (en) Process for the production of shaped calcium oxide.
AT123669B (en) Process for the continuous generation of water gas.
AT252154B (en) Process for the saccharification of cellulose-containing material
US135995A (en) Improvement in fertilizers
DE2024210C3 (en) Process for the production of adsorption carbon

Legal Events

Date Code Title Description
PL Patent ceased