DE1299289B - Process for the production of adsorbents from particles of carbonaceous material - Google Patents
Process for the production of adsorbents from particles of carbonaceous materialInfo
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- DE1299289B DE1299289B DE1964A0045062 DEA0045062A DE1299289B DE 1299289 B DE1299289 B DE 1299289B DE 1964A0045062 DE1964A0045062 DE 1964A0045062 DE A0045062 A DEA0045062 A DE A0045062A DE 1299289 B DE1299289 B DE 1299289B
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Description
einer Formmaschine' zu Granulat vcribrnU, wobei man konstant ;nif;25 {sis 30^'C erhitzt. Danach werden die sich ergebenden Granulate erhitzt, beispielsweise indem man das Granulat eine bestimmte Zeit während des Durchgangs durch einen Ofen mit einem TcmperaturgeFäHe von fOO bis 3(K) C erwärmt, um den Polymerisationsgrad des synthetischen Harzes (im Falle von Celluloseacetat) zu erhöhen oder um da-. Harz, (im Falle von Acrylnitril) teilweise zu verkohlen.a molding machine 'to granulate, whereby one constant; nif; 25 {sis 30 ^ 'C heated. After that will be the resulting granules are heated, for example by allowing the granules to pass through an oven with a TcmperaturgeäHe for a certain time during the passage heated from fOO to 3 (K) C to increase the degree of polymerisation of the synthetic resin (im Case of cellulose acetate) to increase or to da-. Resin to partially carbonize (in the case of acrylonitrile).
:rylnitril-: ryl nitrile
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Gemisch der oben beschriebenen Teilchen aus kohlenstoffhaltigem Material und Siliciumdioxid oder Silicaten. beispielsweise Tonerde-Kieselerde, Silicagel, mit der obenerwähnten synthetischen Harz-In another embodiment of the invention becomes a mixture of the above-described particles of carbonaceous material and silicon dioxide or silicates. for example, alumina-silica, silica gel, with the above-mentioned synthetic resin
Brennens während der Aktivierung nur etwa 30°/o. Bei diesem Verfahren waren die Herstellungskosten hoch, und es waren komplizierte Apparaturen erforderlich.Burning during activation only about 30%. In this method, the manufacturing cost was high and the apparatus was complicated necessary.
Die Erfindung schafft nun ein einfaches und billiges Verfahren zur Herstellung von Adsorptionsmitteln, dessen Besonderheit darin besteht, daß man Kohlenstoffpartikeln mit einem Durchmesser von 15-10 7 The invention now provides a simple and inexpensive process for the production of adsorbents, the special feature of which is that carbon particles with a diameter of 15-10 7
Es ist bereits ein Verfahren zur Herstellung eines
granulatförtnigen Adsorptionsmittels bekannt, bei
dem feine Kohlenstoffpartikeln mit einem Durchmesser von etwa 3000 bis 5000 Ä unter Erhitzen bei
etwa 150 bis 200"C mit Kohle- oder Erdölteer
geknetet wurden. Das geknetete Gemisch wurde dann
mittels einer Presse unter einem Druck von 100 kg/m2 io Die Verweilzeit des Granulats im Ofen schwankt ie
ausgepreßt und. dann 4 bis 5 Stunden bei etwa 250 nach dem als Haftmittel verwendeten Harz und
bis 300 C getrocknet. Danach wurde das'so -hehan- - -beträgt beispielsweise 20 bis 30 Minuten lÜrCellulosedelte
Gemisch in einem elektrischen Ofen oder einem - acetalharz· und- etwa 2 Stunden tür Acrylnitril-Drehofen.
in oxydierender Atmosphäre. 2 bis 3 Stun- banden bei etwa 900 bis lOOO'C weitergebrannt, und bei ·5
diesem Brennen wurde das Gemisch durch Eindampfen
aktiviert. Dann wurde zur Entfernung des
Aschegehalts mit Wasser gewaschen.There is already a method of making one
granulatförtnigen adsorbent known at
the fine carbon particles with a diameter of about 3000 to 5000 Å under heating
about 150 to 200 "C with coal or petroleum tar
were kneaded. The kneaded mixture was then
by means of a press under a pressure of 100 kg / m 2 io. The residence time of the granulate in the oven varies ie pressed and. then 4 to 5 hours at about 250 ° C after the resin used as the adhesive and dried to 300 ° C. After that, the -hehan- - amounts to, for example, 20 to 30 minutes for the cellulose mixture in an electric oven or an acetal resin and - for about 2 hours for the acrylonitrile rotary oven. in an oxidizing atmosphere. Burned for 2 to 3 hours at about 900 to 100O'C, and at · 5
After this burning, the mixture was activated by evaporation. Then, to remove the
Ash content washed with water.
Bei diesem bekannten Verfahren waren also ein
hoher Druck und eine große Wärmemenge erforder- 20 lösung als Haft- bzw. Bindemittel geknetet. Dann
lieh. Außerdem betrug die Ausbeute infolge des wird das geknetete Gemisch zu Granulat geformt undSo in this known method were a
high pressure and a large amount of heat required. Solution kneaded as an adhesive or binding agent. Then borrowed. In addition, the yield was as a result of the kneaded mixture being formed into granules and
dieses unter den gleichen Bedingungen wie oben beschrieben auf H)O bis 300 C erhitzt.this heated under the same conditions as described above to H) O to 300 ° C.
Bei dem obenerwähnten Verfahren liegt die 25 Teilchengröße des Siliciumdioxids oder Silicats vorzugsweise zwischen 600 und 700 Ä; das mit der Harzlösung zu verknetende Gemisch besteht hierbei aus 65 bis 75 Gewichtsprozent kohlenstoffhaltigen Partikeln und 35 bis 25 Gewichtsprozent Siliciumdioxid bis 20 -10 7cm mit einer 4- bis 10%igen Cellulose- 30 bzw. Silicat. acetat- oder Acrylnitrilharzlösung in einem Mengen- Das erfindungsgemäß verwendete Celluloseacetat-In the above-mentioned process, the particle size of the silica or silicate is preferably between 600 and 700 Å; the mixture to be kneaded with the resin solution consists of 65 to 75 percent by weight of carbon-containing particles and 35 to 25 percent by weight of silicon dioxide up to 20 -10 7 cm with a 4 to 10% cellulose or silicate. acetate or acrylonitrile resin solution in a quantity- The cellulose acetate used according to the invention
verhältnis von etwa 15 bis 17 Gewichtsprozent, oder Acrylnitrilharz weist eine große Bindekraft und bezogen auf das Celluloseacetat oder Acrylnitrilharz, ein großes Molekulargewicht auf; auf Grund dieser in einem organischen Lösungsmittel knetet, das Eigenschaften werden die Poren auf der Oberfläche geknetete Gemisch in bekannter Weise granuliert.35 der feinen Kohlenstoffpartikeln mit einem Durch- und das Granulat auf 100 bis 300"C erhitzt. messer von 50 bis 100 Ä, welche zur Adsorbtionskraftratio of about 15 to 17 percent by weight, or acrylonitrile resin has a great binding force and based on the cellulose acetate or acrylonitrile resin, a large molecular weight; Based on these Kneads in an organic solvent, which properties will be the pores on the surface Kneaded mixture granulated in a known manner. 35 of the fine carbon particles with a diameter and the granulate is heated to 100 to 300 "C. knife from 50 to 100 Å, which is used for the adsorption force
Als vorzugsweise Ausgestaltung verwendet man beitragen, nicht durch das Harz verstopft. Ferner als kohlenstoffhaltiges Material ein Gemisch aus kann das Harz seinerseits auf der Oberfläche des 70% Kohlenstoffpartikeln mit einem Durchmesser Adsorptionsmittels feine Poren mit einem Durchvon 15-10 7 bis 20- 10 'cm und 3O"/o Silicium- 4° messer von 10 bis 20 Ä bilden, wenn das ,Lösungsdioxid oder Silicat mit einem Durchmesser von mittel verdampft wird. As a preferred configuration one uses contributing not to be clogged by the resin. Furthermore, as a carbonaceous material a mixture of the resin can in turn on the surface of the 70% carbon particles with a diameter adsorbent fine pores with a diameter of 15-10 7 to 20-10 'cm and 3O "/ o silicon diameter of 10 to Form 20 Å when the solution dioxide or silicate with a diameter of medium is evaporated.
6-10"6 bis 7: 10"6cm. Das Harz wird, hierbei .Die Erhöhung der Polymerisationsstärke des6-10 " 6 to 7: 10" 6 cm. The resin is, here. The increase in the polymerization strength of the
zweckmäßigerweise bis zu einem solchen Grad ver- Celluloseacetatharzes durch Erhitzen bei niedriger kohlt, daß zumindest ein Teil des Harzes in dem Temperatur (100 bis 120 C) bewirkt eine weitere erhitzten Granulat unverkohlt bleibt. An Stelle des 45 Steigerung der Bindekraft und mechanischen Festig-Siliciumdioxids oder Silicals kann man auch Alu- keit des Harzes, wobei gleichzeitig die Beständigkeit miniumoxid oder Tonerdegel verwenden. ' gegen chemische Stoffe vergrößert wird. Das soexpediently cellulose acetate resin to such a degree by heating at lower carbonizes that at least part of the resin in the temperature (100 to 120 C) causes another heated granulate remains uncarbonized. Instead of the 45 increase in the binding power and mechanical strength silicon dioxide or silicals can also be used as the aluminum of the resin, while at the same time ensuring the resistance Use aluminum oxide or alumina gel. 'is enlarged against chemical substances. That so
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sind kein erhaltene Adsorptionsmittel wird bei einer Temperastarker Druck und hohe Temperaturen erforderlich, tür unterhalb 150 C angewendet und eignet sich für und darüber hinaus besitzt das Produkt hohe 5° ein schwach saures oder schwachalkalisches Adsorbat. mechanische Festigkeit und gute Widerstandsfähig- Durch die Teilverkohlung des Acrylnitrilharzes beiIn the process according to the invention, no adsorbent obtained is required at a high temperature pressure and high temperatures, used for below 150 ° C. and is suitable for and moreover, the product has a high 5 ° of a weakly acidic or weakly alkaline adsorbate. mechanical strength and good resistance - due to the partial carbonization of the acrylonitrile resin
100 bis 300 C wird erfindungsgemäß eine Steigerung der Wärmebeständigkeit und der Beständigkeit gegen Chemikalien bewirkt, wobei allerdings in diesem Falle die mechanische- Festigkeit etwas herabgesetzt wird.According to the invention, 100 to 300 C becomes an increase in heat resistance and resistance to Effects chemicals, although in this case the mechanical strength is somewhat reduced will.
Das so erhaltene Adsorptionsmittel wird bei einer Temperatur unterhalb 280" C angewendet und eignet sich für ein stark saures bzw. alkalisches Adsorbat. Das angewandte Lösungsmittel, welches im Veraule des Erhitzens verdampft wird, kann bei demThe adsorbent obtained in this way is used at a temperature below 280 ° C. and is suitable favor a strongly acidic or alkaline adsorbate. The solvent used, which in the Veraule of heating can be evaporated at the
keit gegen chemische Stoffe. Als Ausgangsmaterial lassen sich sehr billige Rohstoffe, z. B. bei der Wasserstoffherstellung nebenbei gebildeter Ruß verwenden. :against chemical substances. The starting material can be very cheap raw materials such. B. at the Hydrogen production use incidentally formed soot. :
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung löst man Celluloseacetat oder Acrylnitril in einem Lösungsmittel, wie z. B. Methanol, Methylenchlorid, Chloroform, Dioxan oder einem Amin auf. Kohlenstoffhaltige Partikeln, deren Verunreinigungen durch chemische Stoffe entfernt worden sind, oder bei derFor the purposes of the present invention, cellulose acetate or acrylonitrile is dissolved in one Solvents such as B. methanol, methylene chloride, chloroform, dioxane or an amine. Carbonaceous Particles whose contamination has been removed by chemical substances, or in the
Wasserstoffherstellung nebenbei anfallende feine erfindungsgemäßen Verfahren wieder rückgewonnenHydrogen production incidental fine processes according to the invention recovered
Kohlenstoffpartikeln mit einem Durchmesser von werden.Carbon particles with a diameter of.
150 bis 200 Ä werden etwa 30 Minuten bei einer Die Adsorptionseigenschaften des Granulats lassen Temperatur von etwa 20 bis 25 C mit einer 4- bis f>5 sich leicht verändern, indem man die Grijße des150 to 200 Å are left for about 30 minutes at one The adsorption properties of the granules Temperature from about 20 to 25 C with a 4 to f> 5 can change slightly by changing the size of the
lO'Voigen Lösung des genannten Harzes als Haftmittel Granulats verändert und feinpulverisierte Adsorp-lO'Voigen solution of the resin mentioned as an adhesive granulate changed and finely powdered adsorbent
geknetet. Danach wird das so erhaltene geknetete tionsmittel zumischt, deren Adsorptionseigenschaftenkneaded. Thereafter, the kneaded medium obtained in this way is mixed in, its adsorption properties
Gemisch mittels eines bekannten Granulators oder sich von denen des kohlenstoffhaltigen MaterialsMixture by means of a known granulator or different from those of the carbonaceous material
unterscheiden. Zu diesem Zweck eignen sich beispielsweise Siliciumdioxid oder Silicat.differentiate. For example, silicon dioxide or silicate are suitable for this purpose.
Wie Untersuchungen unter dem Elektronenmikro- , skop ergaben, besitzen die feinen Kohlenstoffpartikeln kugelförmige Gestalt mit einem Durchmesser von etwa 200 Ä. Beim Verkneten mit dem synthetischen Harz bilden sich daher Partikellücken von etwa 30 bis 60 Ä Durchmesser im gekneteten Produkt, entsprechend der dichtesten Packung im Knetstadium. Dadurch wird das geknetete Produkt porös, und außerdem ist das synthetische Harz extrem fein und kompliziert porös, da sich beim Verdampfen des Lösungsmittels Poren von etwa 10 bis 20 A Durchmesser bilden, wodurch die Adsorplionskraft erheblich gesteigert wird.As investigations under the electron microscope have shown, the fine carbon particles have spherical shape with a diameter of about 200 Å. When kneading with the synthetic resin, therefore, particle gaps of about 30 to 60 Å in diameter are formed in the kneaded Product, corresponding to the closest packing in the kneading stage. This will make the kneaded product porous, and in addition, the synthetic resin is extremely fine and intricately porous because of the Evaporation of the solvent forms pores of about 10 to 20 Å in diameter, reducing the adsorptive power is increased significantly.
Die Erfindung wird nun an Hand der folgenden Beispiele weiter erläutert:The invention will now be further explained using the following examples:
Beispiel für ein Adsorptionsmittel, welches sich aus Kohlenstoffpartikeln und synthetischem Harz
zusammensetztExample of an adsorbent made up of carbon particles and synthetic resin
composed
100 g feine Kohlenstoffpartikeln in Form eines als Nebenprodukt anfallenden Rußes mit einem Durchmesser von etwa 200 Ä (in kugeliger Form) werden als Aggregat verwendet. Zu dem Ruß setzt man eine 4- bis 10%ige Lösung von Celluloseacetat in Methanol in einer Menge von 15 bis 17 Gewichtsprozent, bezogen auf reines Celluloseacetat, hinzu. Die Menge an synthetischem Harz, welche dem Kohlenstoff zuzusetzen ist, schwankt je nach der Anwendung des Adsorptionsmittels. Das Gemisch wird etwa 30 Minuten bei 20 bis 25 C geknetet und dann das so geknetete Produkt mittels eines geeigneten Granulators oder einer Formmaschine bei 25 bis 30" C zu Granulat verformt. Danach werden die Granulate etwa 30 Minuten bei etwa 100 bis 120 C erhitzt, um das Lösungsmittel aus dem Harz zu verdampfen und zu entfernen.100 g of fine carbon particles in the form of a by-product soot with a diameter of about 200 Å (in spherical shape) are used as the aggregate. Add one to the soot 4 to 10% solution of cellulose acetate in methanol in an amount of 15 to 17 percent by weight, based on pure cellulose acetate. The amount of synthetic resin added to carbon is to be added varies depending on the application of the adsorbent. The mixture is about 30 minutes kneaded at 20 to 25 C and then the product kneaded in this way by means of a suitable granulator or formed into granules in a molding machine at 25 to 30 "C. The granules are then about Heated for 30 minutes at about 100 to 120 C to evaporate the solvent from the resin and to remove.
Das gewünschte Adsorptionsmittel wird so in einer Menge von 120 g erhalten. Die Ausbeute beträgt 120%, bezogen auf eingesetzte Kohlenstoffpartikeln.The desired adsorbent is thus obtained in an amount of 120 g. The yield is 120%, based on the carbon particles used.
Das gasförmige Lösungsmittel wird in einer Rückgewinnungsvorrichtung zurückgewonnen, während gleichzeitig der Polymerisationsgrad des synthetischen Harzes als Haftmittel bei diesem Erhitzungsverfahren gesteigert wird. Das gesamte synthetische Harz, dessen Polymerisationsgrad erhöht wurde, verbleibt hierbei im Endprodukt. soThe gaseous solvent is in a recovery device recovered while simultaneously increasing the degree of polymerization of the synthetic resin as an adhesive in this heating process is increased. All of the synthetic resin, the degree of polymerization of which has been increased, remains in the end product. so
Das erfindungsgemäße Adsorptionsmittel läßt sich am günstigsten in Kugelform anwenden; man kann das Adsorptionsmittel aber auch in anderen Formen, beispielsweise in Zylinder-, Platten- oder in unregelmäßig gebrochener Form, anwenden.The adsorbent according to the invention can best be used in spherical form; one can the adsorbent but also in other forms, for example in cylinder, plate or irregular broken form.
Beispiel für ein Adsorptionsmittel, welches aus Kohlenstoffpartikeln, synthetischem Harz und SilicatExample of an adsorbent composed of carbon particles, synthetic resin and silicate
zusammengesetzt istis composed
70 g feine Partikeln des kohlenstoffhaltigen Materials werden zu 30 g feinpulverisiertem Silicagel zugesetzt. Das sich ergebende Gemisch wird in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 mit dem Harzhaftmittel versetzt. Der Anteil des zuzusetzenden Harzbindemittels, das Verfahren und die Hersteliungsbedingungen sind ebenfalls die gleichen wie im70 g of fine particles of the carbonaceous material becomes 30 g of finely powdered silica gel added. The resulting mixture is made in the same manner as in Example 1 with the resin adhesive offset. The proportion of resin binder to be added, the process and the manufacturing conditions are also the same as in
60 Beispiel 1. Es wurde eine Ausbeute von 120%, bezogen auf eingesetztes Gemisch aus kohlenstoffhaltigem Material und Silicatpartikeln, erhalten. 60 Example 1. A yield of 120%, based on the mixture of carbonaceous material and silicate particles used, was obtained.
Das Endprodukt wurde wie im Beispiel 1 zu einem Granulat verarbeitet.The end product was processed into granules as in Example 1.
Beispiel für ein Adsorptionsmittel, welches aus Kohlenstoffpartikeln und synthetischem Harz unter teilweiser Verkohlung des Harzes hergestellt wirdExample of an adsorbent made of carbon particles and synthetic resin under partial carbonization of the resin is produced
Das gewünschte Produkt wird erhalten, indem man 81,8g kohlenstoffhaltige Partikeln zu 180cm:1 einer lO'Voigen Lösung von Acrylnitril in Dimethylformamid zusetzt, so daß ein Gemisch von 81,81Vo kohlenstoffhaltigen Partikeln und 18,2% Acrylnitril, bezogen auf reines Acrylnitril, entsteht. Die Knettemperatur und die Bedingungen sind, mit Ausnahme des Erhitzungsverfahrens, die gleichen wie im Beispiel 1. Das geknetete Produkt wird etwa 2 Stunden durch einen Ofen mit einem Temperaturgef'älle von 100 bis 300 C geleitet, wobei das Harz teilweise verkohlt. Das in diesem Beispiel 3 erhaltene Produkt besitzt im Vergleich mit den Produkten von Beispielen 1 und 2 eine etwas geringere mechanische Festigkeit, doch die Säure-, Hitze- und Alkalibeständigkeit ist gegenüber den Produkten von Beispielen 1 und 2 größer. Das Produkt wurde wie im Beispiel 1 zu einem Granulat verarbeitet. Die Ausbeute beträgt 90,0°/o, bezogen auf eingesetzte kohlenstoffhaltige Partikeln.The desired product is obtained by 81,8g carbonaceous particles to 180cm: 1 lO'Voigen a solution of acrylonitrile in dimethylformamide is added, so that a mixture of 81.8 1 Vo carbonaceous particles and 18.2% acrylonitrile, based on pure Acrylonitrile. The kneading temperature and the conditions, with the exception of the heating process, are the same as in Example 1. The kneaded product is passed through an oven with a temperature gradient of 100 to 300 ° C. for about 2 hours, during which the resin is partially charred. The product obtained in this example 3 has a somewhat lower mechanical strength compared with the products of examples 1 and 2, but the acid, heat and alkali resistance is greater than that of the products of examples 1 and 2. The product was processed into granules as in Example 1. The yield is 90.0%, based on the carbon-containing particles used.
Um das Adsorptronsvermögen des erfindungsgemäßen Adsorptionsmittels im Vergleich zu herkömmlichen, bekannten Adsorptionsmitteln zu zeigen, wurden die folgenden Versuche ausgeführt:In order to improve the adsorption capacity of the adsorbent according to the invention compared to conventional, To show known adsorbents, the following experiments were carried out:
1. Untersuchte Substanzen1. Substances studied
(1) Granulierte handelsübliche Aktivkohle.
Probe A: Aktivkohle aus Kokosschalen.
Probe B: Granulierte Aktivkohle aus Holzkohle. Probe C: Granulierte Aktivkohle aus Holzkohle.(1) Granulated commercial activated carbon.
Sample A: activated charcoal from coconut shells.
Sample B: Granulated activated charcoal from charcoal. Sample C: Granulated activated charcoal from charcoal.
(2) Das erfindungsgemäß hergestellte Adsorptionsmittel. (2) The adsorbent produced in accordance with the present invention.
Probe Nr. 1: Adsorptionsmittel, hergestellt durch Hinzufügen von 83,3% Ruß zu der Gesamtmenge, abzüglich des Lösungsmittels, zu einer 10%igen Lösung von 2-Acetylcellulose in Aceton.Sample No. 1: Adsorbent made by adding 83.3% carbon black to the total amount, minus the solvent, to a 10% solution of 2-acetyl cellulose in acetone.
Probe Nr. 2: Adsorptionsmittel, hergestellt durch Hinzufügen von 81,8% Ruß zu der Gesamtmenge, abzüglich des Lösungsmittels, zu einer 10%igen Dimethylformamidlösung des Acrylnitril.Sample No. 2: Adsorbent made by adding 81.8% carbon black to the total amount, minus the solvent, to a 10% dimethylformamide solution of acrylonitrile.
Probe Nr. 3: Adsorptionsmittel, hergestellt durch Hinzufügen von 86,O"/o Ruß zu der Gesamtmenge, abzüglich des Lösungsmittels, zu einer 8%igen Dioxanlösung (bzw. 8°/oigen Methylenchlorid- oder Methanollösung) des 3-Celluloseacetats.Sample No. 3: Adsorbent made by adding 86.0 "/ o carbon black to the total amount, minus the solvent, to an 8% dioxane solution (or 8% methylene chloride or Methanol solution) of 3-cellulose acetate.
Die Partikelgrößen der Proben Nr. 1 bis 3 liegen alle im Bereich zwischen 2,8 und 0,5 mm, und ihre Partikelverteilung nach dem Trocknen bei 100'C bzw. dem Herstellen der Probe ist die folgende:The particle sizes of Sample Nos. 1 to 3 are all in the range between 2.8 and 0.5 mm, and theirs Particle distribution after drying at 100 ° C or the preparation of the sample is as follows:
(3) Partikelgrößenverteilung:(3) Particle size distribution:
2,8 bis 1,65 mm ..33%2.8 to 1.65 mm. 33%
1,65 bis 1,17 mm 34%1.65 to 1.17 mm 34%
1,17 bis 0,5 mm 33%1.17-0.5mm 33%
2. Packungsdichte2. Packing density
Nach dem Packen dieser Partikeln in den Meßzylinder mit einem Innendurchmesser von 1,5 nunAfter packing these particles into the graduated cylinder with an inside diameter of 1.5 now
in einer Menge von 25 cm3 unter Schütteln wurde die Packungsdichte (g/cm3) gemessen:The packing density (g / cm 3 ) was measured in an amount of 25 cm 3 with shaking:
Packungsdichte ;■;. .Packing density; ■ ;. .
Probesample
0,680.68
0,480.48
0,520.52
Nr. 1number 1
0,420.42
Nr. 2No. 2
0,400.40
Nr. 3No. 3
0,440.44
Die Packungsdichtewerte der Proben Nr. 1, 2 und 3 gemäß der vorliegenden Erfindung liegen zwischen 0,40 bis 0.50, was fur die Rückgewinnung des Lösungsmittels am zweckmäßigsten ist.The packing density values of Samples Nos. 1, 2 and 3 according to the present invention are intermediate 0.40 to 0.50, what for the recovery of the Solvent is most appropriate.
3. pH-Wert3. pH value
Je 1 g der Proben A, B, C, Nr. 1, 2 und 3 werden in 100 cm3 destilliertes Wasser gebracht (pH-Wert im Bereich zwischen 5,6 und 5,8) und 5 Minuten gekocht. Nach Ausgleich des verdampften Wassers und Abkühlen wurde der pH-Wert mittels einer Glaselektrode gemessen:1 g each of samples A, B, C, No. 1, 2 and 3 are placed in 100 cm 3 of distilled water (pH value in the range between 5.6 and 5.8) and boiled for 5 minutes. After equalizing the evaporated water and cooling, the pH value was measured using a glass electrode:
pH-WertPH value
Probesample
9,69.6
5,55.5
6,06.0
Nr. 1number 1
3,83.8
Nr. 2No. 2
4,04.0
4. Oberilächengröße4. Surface size
Oberflächengröße (ni:' g) ...Surface size (ni : 'g) ...
Rohrußsample
Black iron
Die Oberflächengröße den Proben Nr. 1, 2 und 3 25 50% der Carametlösung ausgeführt. Die hierbei erThe surface area of samples No. 1, 2 and 3 carried out 25 50% of the caramet solution. The one here he
gemäß der vorliegenden Erfindung beträgt also das 4fache der Oberflächengröße des rohen Rußes. Dies ist der Beweis, daß eine große Menge Poren, welche für die Adsorption unerläßlich ist, gebildet wurde.according to the present invention is 4 times the surface area of the raw carbon black. this is evidence that a large amount of pores, which is indispensable for adsorption, have been formed.
5. Abriebfestigkeit5. Abrasion resistance
Die Menge, welche auf einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0.6 bis 0,5 mm zurückbleibt, wenn man 20 g jeder Probe und 10 Stahlkugeln mit je einem Durchmesser von 10 mm in das Sieb bringt und 10 Minuten lang fortlaufend mit 60 U/Min, dreht, wurde als Abriebfestigkeit bestimmt.The amount that remains on a sieve with a mesh size of 0.6 to 0.5 mm if 20 g of each sample and 10 steel balls, each with a diameter of 10 mm, are placed in the sieve and Continuously rotating at 60 rpm for 10 minutes was determined as the abrasion resistance.
..
Abriebfestigkeit Abrasion resistance
Probesample
80,580.5
75.175.1
82.582.5
Nr. 1number 1
94.094.0
Nr. 2No. 2
88.488.4
Nr. 3No. 3
96.096.0
Die erfindungsgemäßen Proben Nr. 1. 2 und 3 zeigen eine sehr große mechanische Festigkeit im Vergleich zu den handelsüblichen Produkten.Samples No. 1, 2 and 3 according to the invention show a very high mechanical strength compared to the commercially available products.
6. Adsorptionsgieichgewicht von Caramel6. Adsorption equilibrium of caramel
(Standardtestmethode für Adsorptionsmittel(Standard test method for adsorbents
für flüssige Phase)for liquid phase)
Caramel wurde in einer Pufferlösung, beispielsweise nach S ö r e η s e η (KHoPO4. Na2HPOi). aufgelöst und verdünnt. Dann wurde die Farbkonzentration dieser Lösung bei 6(K) in μ mit einem photoelektrischen Kolorimeter gemessen. Darauf wurde 1 g jeder Probe in 100 cm3 dieser Flüssigkeit eingebracht und die Adsorption 15 Stunden in einem Thermostat von 25 C unier zeitweiligem Schütteln ausgeführt.Caramel was in a buffer solution, for example according to Sö re η se η (KHoPO 4. Na 2 HPOi). dissolved and diluted. Then the color concentration of this solution was measured at 6 (K) in μ with a photoelectric colorimeter. Then 1 g of each sample was placed in 100 cm 3 of this liquid and the adsorption was carried out for 15 hours in a thermostat at 25 ° C. with intermittent shaking.
Nach dem Abzentrifugieren der Proben wurde die Adsorption durch koliMimetrischen Vergleich mit der ursprünglichen Caramellösung bestimmt.After the samples had been centrifuged off, the adsorption was determined by colimimetric comparison with the original caramel solution.
Die Versuche wurden nach dem gleichen Verfahren bei Lösungen mit einer Konzentration von 25. 33 und haltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt: Tabelle 1The tests were carried out using the same procedure for solutions with a concentration of 25, 33 and The results obtained are listed in Table 1: Table 1
Entfärbung bei Caramel ((l/o) (Isotherme bei 25 C)Discoloration of caramel ( (l / o) (isotherm at 25 C)
Die Adsorptionsmengen der erfindungsgemäß hergestellten Adsorptionsmittel bei verschiedenen Konzentrationen übertreffen die herkömmlichen Produkte bei weitem.The adsorption amounts of the adsorbents produced according to the invention at different concentrations far surpass conventional products.
7. Adsorption von Chlorophyll (Standardtestmethode für Adsorptionsmittel für flüssige Phase)7. Adsorption of Chlorophyll (Standard Test Method for Liquid Phase Adsorbents)
Adsorptionsgleichgewicht bei konstanter TemperaturAdsorption equilibrium at constant temperature
Es wird eine Lösung von 200 mg/1 Chlorophyll in verdünntem Zustand hergestellt, indem man das Chlorophyll in einer Pufferlösung, beispielsweise nach Sörensen (KH2PO4, Na2HPO4), auflöst. 1 g jeder Probe wird in 100 cm3 dieser Lösung eingebracht, und dann wird 215 Stunden lang eine Adsorption bei einer thermostatisch geregelten Temperatur von 25 C ausgeführt, wobei von Zeit zu Zeit geschüttelt wird. Danach wird das Adsorptionsmittel abzentrifugiert und die aus der Lösung adsorbierte Menge kolorimetrisch bestimmt. Die Versuche wurden nach dem gleichen Verfahren bei einer Chlorophyllkonzentration von 100, 50. 25 und 12,5 mg'l durchgeführt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 2 aufgeführt.A diluted solution of 200 mg / 1 chlorophyll is prepared by dissolving the chlorophyll in a buffer solution, for example according to Sörensen (KH 2 PO 4 , Na 2 HPO 4 ). 1 g of each sample is placed in 100 cm 3 of this solution, and then adsorption is carried out at a thermostatically controlled temperature of 25 ° C. for 215 hours, with occasional shaking. The adsorbent is then centrifuged off and the amount adsorbed from the solution is determined colorimetrically. The tests were carried out by the same procedure with a chlorophyll concentration of 100, 50, 25 and 12.5 mg'l. The results are shown in Table 2 below.
Adsorption von Chlorophyll (mg/g)
(Isotherme bei 25"C)Adsorption of chlorophyll (mg / g)
(Isotherm at 25 "C)
gewichtskonSame
weight con
Die bei jeder Konzentration von dem erfindungsgemäß hergestellten Adsorptionsmittel adsorbierte Menge ist der am herkömmlichen Produkt adsorbierten Menge weit überlegen.The adsorbed at each concentration by the adsorbent prepared according to the invention The amount is far superior to the amount adsorbed on the conventional product.
8. Adsorption von Methylenblau8. Adsorption of methylene blue
(Standardtestmethode für Adsorptionsmittel(Standard test method for adsorbents
für flüssige Phase)for liquid phase)
1 g jeder Probe wurde in 100 cm3 einer 0,02%igen Methylenblaulösung gelegt. Die Lösung wurde 15 Stunden lang adsorbiert, wobei von Zeit zu Zeit geschüttelt wurde. Anschließend wurde abzentrifugiert und die adsorbierte Menge kolorimetrisch bestimmt.1 g of each sample was placed a 0.02% solution of methylene blue in 100 cm 3. The solution was adsorbed for 15 hours with occasional shaking. It was then centrifuged off and the amount adsorbed was determined colorimetrically.
Die obigen Versuche wurden nach demselben Verfahren an 0,01- und 0,005%igen Lösungen durchgeführt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 3 aufgeführt.The above tests were carried out using the same procedure on 0.01 and 0.005% solutions. The results are shown in Table 3 below.
(Adsorption von Methylenblau (mg/g)
(Isotherme bei 25°C)(Adsorption of methylene blue (mg / g)
(Isotherm at 25 ° C)
Die durch das erfindungsgemäß hergestellte Adsorptionsmittel bei jeder Konzentration adsorbierte Menge ist der an handelsüblichen Produkten adsorbierten Menge bei weitem überlegen.The adsorbed by the adsorbent prepared according to the present invention at each concentration The amount is far superior to the amount adsorbed on commercial products.
Die Porenverteilung und damit die Eigenschaften des Adsorptionsmittels lassen sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ändern, indem man das kohlenstoffhaltige Material teilweise durch Siliciumdioxid, Silica- oder Tonerdegel ersetzt, welche eine andere Porenverteilung und damit unterschiedliche Adsorptionseigenschaften aufweisen.The pore distribution and thus the properties of the adsorbent can be determined in the case of the invention Change process by partially replacing the carbonaceous material with silica, Replaces silica or alumina gel, which has a different pore distribution and thus different Have adsorption properties.
Dies ergibt sich aus den folgenden Versuchen und der Zeichnung:This results from the following experiments and the drawing:
Ih der Zeichnung sind die Adsorptionskurven für Jod der obenerwähnten Probe Nr. 3, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aus kohlenstoffhaltigem Material hergestellt wurde, und einer ebenfalls nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Probe Nr. 4, bei welcher 30% des kohlenstoffhaltigen Materials durch Silicagel ersetzt wurden, gegenübergestellt.In the drawing are the adsorption curves for iodine of the above-mentioned sample No. 3, which after the method according to the invention was made from carbonaceous material, and one as well Sample No. 4 produced by the method according to the invention, in which 30% of the carbonaceous Material replaced by silica gel, compared.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist die Adsorption bei geringer Jodkonzentration beim Adsorptionsmittel Nr. 4 weitaus größer als beim Adsorptionsmittel Nr. 3. Im Gegensatz dazu ist jedoch dieAs can be seen from the drawing, the adsorption occurs when the iodine concentration is low in the adsorbent No. 4 is much larger than adsorbent No. 3. In contrast, however, the
ίο Adsorption bei der Probe Nr. 4 verhältnismäßig gering, wenn die Jodkonzentration groß ist.ίο Adsorption in sample no. 4 proportional low when the iodine concentration is high.
Dieser Vergleich der Adsorptionsmittel Nr. 3 und 4 zeigt, daß sich das Adsorptionsmittel Nr. 3 mit seiner großen Adsorptionsfähigkeit bei großer Konzentration als Adsorptionsmittel für das Adsorbieren großer Moleküle eignet und das Adsorptionsmittel Nr. 4, welches eine große Adsorptionsfähigkeit bei niedriger Konzentration aufweist, sich für das Adsorbieren von kleinen Molekülen eignet.This comparison of Adsorbents Nos. 3 and 4 shows that Adsorbent No. 3 with its large adsorbing ability at large concentration as an adsorbent for adsorbing large molecules is suitable and the No. 4 adsorbent, which has a large adsorbing capacity has a low concentration, is suitable for adsorbing small molecules.
Die Ergebnisse des Vergleichsversuchs bei der Adsorption von Jod an den Adsorptionsmitteln Nr. 3 und 4 sind nachstehend gezeigt:The results of the comparative experiment in the adsorption of iodine on adsorbent No. 3 and 4 are shown below:
Adsorption für JodAdsorption for iodine
Je 1 g der Proben Nr. 3 und 4 wird in 100 cm:i einer n/10-Jodlösung gebracht, und man läßt 15 Stunden lang in einem Thermostaten stehen, wobei man von Zeit zu Zeit schüttelt. Danach wird abzentrifugiert. 200 cm3 der klaren überstehenden Lösung werden abgenommen, und die adsorbierte Jodmenge wird jeweils durch Titration mit n/10-Natriumthiosulfat bestimmt. Eine entsprechende Bestimmung der adsorbierten Menge wurde bei n/20-, n/40- und n/80-Jodlösung ausgeführt. Die Ergebnisse sind durch den Kurvenverlauf in der Zeichnung wiedergegeben.1 g each of samples no. 3 and 4 is placed in 100 cm : i of a n / 10 iodine solution and left in a thermostat for 15 hours, shaking from time to time. Then it is centrifuged off. 200 cm 3 of the clear supernatant solution are removed and the amount of iodine adsorbed is determined in each case by titration with n / 10 sodium thiosulphate. A corresponding determination of the amount adsorbed was carried out for n / 20, n / 40 and n / 80 iodine solutions. The results are shown by the course of the curve in the drawing.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE1299289B (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN117205901A (en) * | 2023-11-08 | 2023-12-12 | 山东春帆环境科技有限责任公司 | Biological carbon recyclable sewage treatment agent and preparation method thereof |
-
1964
- 1964-01-22 DE DE1964A0045062 patent/DE1299289B/en active Pending
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