DD231328A1

DD231328A1 - Verbessertes verfahren zur herstellung von atemschutzkohlen

Info

Publication number: DD231328A1
Application number: DD84269539A
Authority: DD
Inventors: Frank Billig; Siegfried Kuempfel; Martina Leppin; Uwe Seltmann; Regina Benkow; Hans-Juergen Lusch; Marita Kuhlmey; Gerlinde Blankenburg; Ute Weissmann
Original assignee: Engels Chemiefaserwerk Veb
Priority date: 1984-11-14
Filing date: 1984-11-14
Publication date: 1985-12-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Atemschutzkohlen, die bei der Adsorption von Gasen und Daempfen und bei der Reinigung von Wasser sowie der Entfaerbung in der fluessigen Phase eingesetzt werden. Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren unter Beibehaltung der zweistufigen Aktivierung zu entwickeln, das Atemschutzkohlen mit hoeherer Qualitaet ergibt. Erfindungsgemaess wird zwischen der chemischen Aktivierung mit Zinkchlorid in der ersten Stufe und der Gasaktivierung mit Wasserdampf in der zweiten Stufe ueber das Saugvolumen oder ein Volumen, das geringer ist als das Saugvolumen des gegluehten Zwischenproduktes, eine Traenkung mit 0,5-5% Kaliumhydroxid oder Kaliumcarbonat, bezogen auf die eingesetzte Aktivkohle, vorgenommen.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von geformter Aktivkohle, die bei der Adsorption von Gasen und Dämpfen, vorzugsweise im Atemschutz, und bei der Reinigung von Wasser sowie der Entfärbung in der flüssigen Phase eingesetzt wird.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Nach dem bekannten Stand der Technik werden geformte Aktivkohlen aus kohlenstoffhaltigen Materialien in einem zweistufigen Verfahren hergestellt (DR-PS 485825). In der ersten Stufe wird dabei eine chemische Aktivierung mit Zinkchlorid angewendet, der sich in der zweiten Stufe eine Gasaktivierung mit in der Hauptsache Wasserdampf als Oxidationsmittel anschließt. Zwischen beide Verfahrensstufen ist eine Imprägnierung mit Kupferionen eingefügt, wobei nach dem Herauslösen des Zinkchlorides in das letzte Waschwasser der Zusatz des Kupfersalzes erfolgt. Ein Teil des Kupfersalzes diffundiert dabei in die Aktivkohle hinein und wird dort durch eine nachfolgende Zugabe von überschüssigem Kaliumhydroxid als Kupferhydroxid gefällt. Der Niederschlag von Kupferhydroxid verbleibt auf der Kohle. Nach Entwässerung und Trocknung der auf diese Weise mit Kupferionen imprägnierten Aktivkohle erfolgt die Gasaktivierung mit Wasserdampf bei 92O⁰C. Die Aktivierungszeit ist, gemessen an dem Zuwachs an Adsorptionsvermögen bei dieser Verfahrensweise außerordentlich lang. Das Kupferhydroxid wird unter den Aktivierungsbedingungen inaktiviert, so daß seine Wirkung gegenüber bestimmten Giftstoffen, wie z. B. Blausäure, gegen Null geht.

Es wurde auch bereits vorgeschlagen, Torf zusammen mitfeinstgemahlenen Braunkohlenkoksen, Holzkohlen oder Torfkoksen in einer Menge biszu 30% in der ersten Stufe mit Zinkchlorid im Maischverhältnis 1:0,4 bis 0,8 bei 550 bis 650 °C im Drehrohrofen zu kalzinieren und die erhaltene Formkohle in der zweiten Stufe einer Wasserdampfaktivierung bei 850 bis 950⁰C in einem Rotationsofen zu unterziehen, bis eine Rütteldichte von 440 bis 480g/l resultiert. Zwischen beiden Aktivierungsstufen erfolgt eine Imprägnierung mit Metallsalzen.

Die Adsorptionsleistung der so hergestellten Atemschutzkohlen ist jedoch unzureichend. Als Ursache wird das Fehlen einer ordentlichen Aktivierungshilfsmittelzugabe vor der Wasserdampfaktivierung angesehen.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die offensichtlichen Mängel des bisherigen Verfahrens zu beseitigen und ein Verfahren zu entwickeln, das die Herstellung einer verbesserten Atemschutzkohle gestattet.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren unter Beibehaltung der zweistufigen Aktivierung zu entwickeln, das Atemschutzkohlen mit höherer Qualität ergibt.

Erfindungsgemäß wird zwischen der chemischen Aktivierung mit Zinkchlorid in der ersten Stufe und der Gasaktivierung mit Wasserdampf in der zweiten Stufe über das Saugvolumen oder ein Volumen, das geringer ist als das Saugvolumen des geglühten Zwischenproduktes, eine Tränkung mit 0,5-5% Kaliumhydroxid oder Kaliumcarbonat, bezogen auf die eingesetzte Aktivkohle, vorgenommen.

Die angewendete Kaliumhydroxid- oder Kaliumcarbonatmenge beträgt vorzugsweise 1-2%, bezogen auf eingesetzte Aktivkohle.

Ausführungsbeispiel

250 kg feingemahlener Torf wurden bei einem Maischverhältnis von 1:0,65 mit konzentrierter Zinkchloridlösung 50 min geknetet.

Die Maische wurde bei einem Preßdruck von 100 kg/cm² durch Matrizen von 2,1 mm Lochweite gedrückt.

Die Preßstränge zerfielen beim Wassertransport zur erforderlichen Größe und wurden in einem Drehrohrofen mit direkter Generatorgasfeuerung bei 600⁰C kalziniert. Die abgekühlte Rohschmelze wurde mit Zinkchloridlösungen abgestufter Konzentration gelaugt, mit verdünnter Salzsäure behandelt und mit Wasser neutral gewaschen. Nach Entwässerung der Kohle über eine Ablaufnutsche erfolgte deren Trocknung bei 100⁰C und eine Glühung im direkt mit Generatorgas beheiztem Drehrohrofen bei 600°C.

Im Saugvolumen (90 ml Wasser wurden von 100 g Kohle aufgesaugt) der Aktivkohle wurden 2% Kaliumhydroxid, bezogen auf die eingesetzte Kohlenmenge, aufgelöst. Die dabei erhaltene verdünnte Kalilauge wurde von der Aktivkohle vollständig aufgesaugt.

450 kg der so behandelten Aktivkohle wurden nach vorheriger Trocknung im diskontinuierlich arbeitenden Drehrohrofen mit direkter Generatorgasfeuerung bei 920°C mit Wasserdampf aus 250 ml Wasser/min aktiviert. Die Aktivierungszeit betrug 18 Stunden.

Die erhaltene Aktivkohle besaß folgende Analysendaten:

Korndurchmesser [mm]:	1,3
Rütteldichte [kg/m³]:	430
Wassergehalt [%]:	1,5
Aschegehalt [%]:	8,5
Jodzahl [mg/g]:	1320
Benzolbeladung in Luft (20⁰C)
bei:0,9[%]	50,8
0,1 [%]	49,1
0,01 {%]	32,6

Claims

Erfindungsanspriich:

1. Verbessertes Verfahren zur Herstellung von Atemschutzkohlen in zwei Stufen durch eine chemische Aktivierung mit Zinkchlorid in der ersten Stufe und eine Gasaktivierung mit Wasserdampf in der zweiten Stufe, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen beiden Verfahrensstufen über das Saugvolumen oder ein Volumen, das geringer ist als das Saugvolumen des geglühten Zwischenproduktes, eine Tränkung mit 0,5-5% Kaliumhydroxid oder Kaliumcarbonat, bezogen auf die eingesetzte Aktivkohle, vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die angewendete Kaliumhydroxid- oder Kaliumcarbonatmenge vorzugsweise 1-2% bezogen auf die eingesetzte Aktivkohle, beträgt.