DE1103889B

DE1103889B - Verfahren zur Herstellung von Russkoks

Info

Publication number: DE1103889B
Application number: DEB29797A
Authority: DE
Inventors: Dr Gerald Heinze; Dr Ernst Schnacke
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1954-02-19
Filing date: 1954-02-19
Publication date: 1961-04-06

Description

Verfahren zur Herstellung von Rußkoks In der Kunstkohlenindustrie ist es häufig erforderlich, Kohleformkörper mit einem hohen elektrischen Widerstand herzustellen. Dies erreicht man durch Zumischung von schlecht leitenden Rohstoffen bzw. Halbfertigprodukten zur grünen Masse, insbesondere von Ruß in Form von Rußkoks. Bei der Bewertung des Rußkokses ist neben seiner Festigkeit vor allem die gute Einbindung der Rußteilchen und ein hoher elektrischer Widerstand ausschlaggebend.
Zur Herstellung von Rußkoks wird Ruß carbonisiert, d. h. mit Teer oder ganz allgemein mit festen oder flüssigen Kohlenwasserstoffen gemischt und verkokt. Nach diesen bisher in der Praxis angewandten Verfahren, bei denen Ruß mit den Bindemitteln (Peche, Teere, Asphalte usw.) im Verhältnis Ruß zu Bindemitteln wie 40:60 gemischt wird, gelingt es trotz eines hohen Bindemittelanteils, langer Mischzeiten und mehrmaligem Pressen nicht, den Ruß vollständig einzubinden. Überdies macht sich der aus dem Bindemittel bei der Glühbehandlung entstehende hohe Bindemittelkoksanteil im fertigen Rußkoks durch seine hohe elektrische Leitfähigkeit störend bemerkbar. Diesen Nachteil und die Ungleichmäßigkeit der Einbindung des Rußes hat man durch Anwendung von Lösungen oder Aufschwemmungen von Teer, Pech, Bitumen, Erdölrückständen oder Kunstharzen als Bindemittel zu überwinden versucht. Es läßt sich z. B. durch Verwendung von Teer oder Pech in wässeriger Emulsion eine Einbindung des Rußes unter gleichzeitiger Senkung des Bindemittelverbrauches bis auf 35 % erreichen und somit den Rußkoks wesentlich verbessern.
Es wurde nun gefunden, daß man Rußkoks einfacher und unter wahlweiser Erzielung des jeweils gewünschten elektrischen Widerstandes sowie in bisher nicht erreichter Oualität herstellen kann, indem man Ruß und oxydierbare, also wasserstoffreiche Öle, wie Teeröle, unter Luftzutritt und bei einer Temperatur von etwa 155 bis 190° C so lange miteinander vermischt, bis die Rußteilchen gleichmäßig vom Öl umhüllt sind, und diese Mischung formt und verkokt.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß durch eine ausgiebige thermische Mischbehandlung von Ruß und oxydierbaren Ölen die oxydierbaren Öle infolge von Polymerisations- und Kondensationsvorgängen verharzen und dadurch neben einer vollständigen Einbindung aller Rußteilchen gleichzeitig die Bildung einer ausgezeichneten form- und verkokbaren :Masse herbeiführen. Es wird mithin jedes Rußteilchen vollständig eingebunden, wobei das Bindemittel im Ruß gewissermaßen in situ geschaffen wird. Im übrigen bleibt der Aufwand an Bindemitteln gering und dadurch wird im Ergebnis eine Herabsetzung des Widerstandes im fertigen Rußkoks vermieden.
Demgegenüber müssen bei den bekannten praktisch angewandten Verfahren die fertigen und im allgemeinen auch hochviskosen, wenn nicht sogar festen Bindemittel mit unvergleichlich größerem Aufwand mit dem Ruß vermischt werden, ohne daß eine vergleichbar gute Einbindung aller Rußteilchen erzielt wird. Letzteres gilt auch für das Verfahren, das für die Einbindung von Ruß Lösungen oder Aufschwemmungen von Teer, Pech u. dgl. verwendet.
Zur wahlweisen Einstellung des elektrischen Widerstandes, der Festigkeit, der Dichte usw. im fertigen Rußkoks kann eine Zumischung von bituminösen Bindemitteln mit einem gut leitenden Verkokungsrückstand (wie Pech oder Asphalt) bis zu 20% oder von backender, natürlicher oder veredelter Steinkohle bis zu 50'% erfolgen. Es ist also nach dem beschriebenen Verfahren möglich, die gütebestimmenden physikalischen Eigenschaften des Rußkokses, wie elektrischer Widerstand, Festigkeit, Dichte usw., in einem Maße wunschgemäß zu ändern, wie es bisher mit keinem anderen Verfahren möglich gewesen ist. Daneben ergeben sich auf Grund dieser Erfindung beachtliche Vorteile für den technischen Verfahrensgang der Rußkoksherstellung. Da nur 0I oder ganz geringe Mengen an bituminösen Bindemitteln gebraucht werden, fallen praktisch die ganzen umfangreichen Apparaturen für die Bindemittelerschmelzung und -dosierung ebenso fort wie der dafür notwendige Aufwand an Arbeitszeit und Energie. Gegenüber dem Emulsionsverfahren ergeben sich weitere Vorteile kürzerer Mischzeiten, da die Emulsionsherstellung und die Verdampfung des Emulsionswassers entfallen. Beispiel 1 4 kg Ruß werden mit der gleichen Menge Teeröl in einer Mischmaschine mischend und kollernd vermengt. Während des Mischens wird die Beheizung der Maschine so geregelt, daß die Temperatur der Mischung in dem Bereich von 155 bis 190° C liegt. Die anfangs feuchte Mischung wird so lange unter Luftzutritt gefahren, bis sie nahezu trocken ist, d. 1i. bis das Öl vom Ruß aufgenommen worden ist, und bis die Mischung gute Preßeigenschaften zeigt. Die durchschnittliche Mischzeit beträgt ungefähr 3 Stunden. Die grüne Mischung wird verpreßt und verkokt.
Das fertige Material hat bei vollständiger Einbindung des Rußes einen elektrischen Widerstand von 210 Ohm. Beispiel 2 2 kg Ruß und 2 kg Fettkohle «-erden in einer Mischinaschine vermengt und bis auf 100° C erhitzt. Nach der Zugabe von 4 kg Teeröl wird die Temperatur im .Material bis auf 160° C bis höchstens 190° C gesteigert. Die grüne Mischung wird verpreßt und verkokt. Das fertige Material weist einen glasigen Bruch auf und ist von hoher Festigkeit. Der elektrische Widerstand liegt zwischen 60 und 70 Ohm.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Rußkoksherstellung aus Ruß, der mit flüssigen oder festen Kohlenwasserstoffen gemischt, geformt und verkokt wird, dadurch gekennzeichnet, daß Ruß und oxy dierbare, also wasserstoffreiche öle, wie Teeröle, unter Luftzutritt und bei einer Temperatur von etwa 155 bis 190° C so lange miteinander vermischt werden, bis die Rußteilchen gleichmäßig vom Öl umhüllt sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischung bis zu 20°/o bituminöse Stoffe, wie Pech, Asphalt und ähnliche, zugegeben werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischung bis zu 50°/o backende, gegebenenfalls entaschte Steinkohlen zugegeben werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 413 298, 536 648, 613 483, 644 319, 887 940, 899 922; schweizerische Patentschrift N r. 222 793; Zeitschrift »Glückauf«, 1937, S. 359.