DE202016100318U1 - Vorrichtung zur Modifizierung poröser Feststoffe - Google Patents

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Abstract

Imprägnierte Aktivkohle, insbesondere Aktivkohle mit reaktiver und/oder katalytischer Aktivität, erhältlich durch ein Verfahren zur Imprägnierung einer Aktivkohle, insbesondere zur Ausrüstung einer Aktivkohle mit reaktiver und/oder katalytischer Aktivität, wobei die Aktivkohle einer insbesondere mehrstufigen Imprägnierungsbehandlung unterzogen wird, wobei die Imprägnierungsbehandlung die nachfolgenden Schritte (a) bis (c), insbesondere in der nachstehend spezifizierten Abfolge, umfasst: (a) Inkontaktbringen der Aktivkohle, insbesondere einer Vielzahl von diskreten Aktivkohlepartikeln, mit mindestens einem Imprägniermittel, insbesondere in Form einer Lösung und/oder Dispersion, wobei das Imprägniermittel mindestens ein flüssiges Trägermedium und mindestens eine Imprägnierkomponente, insbesondere mindestens eine katalytisch aktive Komponente, umfasst; dann (b) Entfernung des flüssigen Trägermediums des Imprägniermittels, insbesondere mittels Trocknung, vorzugsweise unter Wärmeeinwirkung und/oder Erwärmung; anschließend (c) gegebenenfalls thermische Nachbehandlung der aus Schritt (b) resultierenden imprägnierten Aktivkohle, insbesondere zur Aktivierung und/oder weiteren Fixierung der Imprägnierkomponente, insbesondere der katalytisch aktiven Komponente, vorzugsweise unter Wärmeeinwirkung und/oder Erwärmung; wobei die Imprägnierungsbehandlung, insbesondere die Schritte (a) bis (c), in einer einzigen und/oder gemeinsamen Imprägniervorrichtung, insbesondere Imprägnierbehältnis (Imprägnierreaktor), durchgeführt wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Ausrüstung adsorptiver Materialien mit katalytischen bzw. reaktiven Eigenschaften. In diesem Zusammenhang betrifft die vorliegende Erfindung insbesondere das technische Gebiet der Imprägnierung bzw. Ausrüstung von Aktivkohle mit reaktiver bzw. katalytischer Aktivität bzw. mit reaktiven und/oder katalytischen Eigenschaften.
  • Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine imprägnierte Aktivkohle, insbesondere eine Aktivkohle mit reaktiver und/oder katalytischer Aktivität, welche durch ein Verfahren zur Imprägnierung einer Aktivkohle, insbesondere zur Ausrüstung einer Aktivkohle mit reaktiver und/oder katalytischer Aktivität, erhältlich ist. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Produktionsanlage zur Imprägnierung einer Aktivkohle, insbesondere zur Ausrüstung der Aktivkohle mit reaktiver bzw. katalytischer Aktivität, bzw. insbesondere zur Durchführung des für die erfindungsgemäße imprägnierte Aktivkohle beschriebenen Verfahrens.
  • Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung auch eine Imprägniervorrichtung als solche, welche insbesondere ein Imprägnierbehältnis, vorzugsweise in Form eines Imprägnierreaktors, aufweist und welche zu Zwecken der Imprägnierung einer Aktivkohle, insbesondere zur Ausrüstung einer Aktivkohle mit reaktiver bzw. katalytischer Aktivität, bzw. zur Durchführung des für die erfindungsgemäße imprägnierte Aktivkohle beschriebenen Verfahrens eingesetzt werden kann.
  • Aktivkohle ist aufgrund ihrer recht unspezifischen adsorptiven Eigenschaften das am meisten angewendete Adsorbens. Gesetzliche Auflagen, aber auch das steigende Bewusstsein der Verantwortung für die Umwelt, führen zu einem steigenden Bedarf an Aktivkohle.
  • Vor diesem Hintergrund besteht auch ein steigender Bedarf an Aktivkohle mit insgesamt verbesserten bzw. maßgeschneiderten Adsorptionseigenschaften, wobei diesbezüglich auch Aktivkohle bereitgestellt werden soll, welche mit einer katalytisch aktiven oder reaktiven Komponente ausgerüstet ist. Auf diese Weise kann die Adsorptionsleistung der Aktivkohle insgesamt gesteigert werden.
  • Aktivkohle kann im Allgemeinen aus pflanzlichen, tierischen, mineralischen oder petrochemischen Stoffen hergestellt werden, wobei als Ausgangsmaterialien beispielsweise Holz, Torf, Nussschalen, Braun- bzw. Steinkohle oder verschiedene Kunststoffe eingesetzt werden können. Aktivkohle wird im Allgemeinen durch Carbonisierung (synonym auch als Schwelung, Pyrolyse, Abbrand oder dergleichen bezeichnet) und anschließende Aktivierung der kohlenstoffhaltigen Ausgangsverbindungen bzw. Edukte (Ausgangsmaterialien) erhalten, wobei solche Ausgangsverbindungen bevorzugt werden, die zu ökonomisch vernünftigen Ausbeuten führen. Denn die insbesondere durch Abspaltung flüchtiger Bestandteile bei der Carbonisierung und durch den nachfolgenden Abbrand bei der Aktivierung auftretenden Gewichts- bzw. Materialverluste sind mitunter erheblich, was auch unter verfahrensökonomischen Aspekten nachteilig ist. Für weitergehende Einzelheiten der Aktivkohleherstellung kann beispielsweise verwiesen werden auf H. v. Kienle und E. Bäder, "Aktivkohle und ihre industrielle Anwendung", Enke Verlag Stuttgart, 1980.
  • Bei der Carbonisierung erfolgt im Allgemeinen die Umwandlung des kohlenstoffhaltigen Ausgangsmaterials zu Kohlenstoff, d.h. mit anderen Worten wird das Ausgangsmaterial sozusagen verkohlt. Die Beschaffenheit der erzeugten Aktivkohle – wie fein- oder grobporig, fest oder brüchig etc. – hängt dabei maßgeblich auch vom eingesetzten Ausgangsmaterial ab.
  • Das Grundprinzip der der Carbonisierung nachfolgenden Aktivierung (synonym auch als Pyrolyse oder dergleichen bezeichnet) besteht darin, einen Teil des bei der Carbonisierung generierten Kohlenstoffs selektiv und gezielt unter geeigneten Bedingungen abzubauen bzw. abzubrennen. Hierdurch entstehen zahlreiche Poren, Spalten und Risse, wobei die auf die Masse bezogene Oberfläche zunimmt. Bei der Aktivierung wird also ein gezielter Abbrand des zuvor carbonisierten Materials vorgenommen. Da bei der Aktivierung Kohlenstoff (insbesondere durch oxidative Prozesse) abgebaut wird, tritt bei diesem Vorgang ein gewisser Substanzverlust ein, welcher unter optimalen Bedingungen gleichbedeutend mit der angeführten Erhöhung der Porosität und einer Zunahme der inneren Oberfläche und somit des Porenvolumens ist. Die Aktivierung erfolgt im Allgemeinen unter selektiven bzw. kontrollierten, im Allgemeinen oxidierenden Bedingungen.
  • Aktivkohle wird in verschiedenen Formen verwendet, wie Pulverkohle, Splitterkohle bzw. Kornkohle, Formkohle und seit Ende der 1970er Jahre auch kugelförmige Aktivkohle ("Kugelkohle"). Kugelförmige Aktivkohle hat gegenüber anderen Formen von Aktivkohle eine Reihe von Vorteilen, welche sie für bestimmte Anwendungen besonders wertvoll oder sogar unverzichtbar macht: Kugelförmige Aktivkohle ist rieselfähig, relativ abriebfest und in diesem Zusammenhang auch relativ hart. Aufgrund ihrer Eigenschaften ist Kugelkohle für besondere Einsatzgebiete sehr interessant.
  • Aktivkohle, insbesondere in Kugelform, wird maßgeblich durch mehrstufige und mitunter aufwendige Verfahren hergestellt, wobei ein bekanntes Verfahren in der Herstellung von Kügelchen aus Steinkohlenteerpech und geeigneten asphaltartigen Rückständen der Erdölchemie besteht. Dabei wird das Ausgangsmaterial oxidiert – damit dieses unschmelzbar wird – und nachfolgend geschwelt bzw. aktiviert. Beispielsweise kann Aktivkohle insbesondere in Kugelform auch in einem mehrstufigen Verfahren ausgehend von Bitumen hergestellt werden, wobei diese mehrstufigen Verfahren sehr kostenintensiv sind, und der damit verbundene hohe Preis der resultierenden Aktivkohle verhindert ihren Einsatz in der zahlreichen Anwendung.
  • In diesem Zusammenhang wird in der WO 98/07655 A1 ein Verfahren zur Herstellung von Aktivkohle in Kugelform beschrieben, bei welchem zunächst eine Mischung, die einen aus der Diisocyanat-Herstellung stammenden Destillationsrückstand, einen kohlenstoffhaltigen Verarbeitungshilfsstoff und gegebenenfalls einen oder mehrere weitere Zusatzstoffe umfasst, zu rieselförmigen Kügelchen verarbeitet wird und anschließend die auf diese Weise erhaltenen Kügelchen carbonisiert und nachfolgend aktiviert werden.
  • Aus dem Stand der Technik ist zudem die Herstellung von Aktivkohle in Kugelform durch Carbonisierung und anschließende Aktivierung von neuen bzw. ungebrauchten oder aber gebrauchten Ionenaustauschern, welche mitunter Sulfonsäuregruppen enthalten, bzw. durch Carbonisierung von Ionenaustauschervorstufen in Gegenwart von Schwefelsäure mit sich anschließender Aktivierung bekannt, wobei die Sulfonsäuregruppen bzw. die Schwefelsäure die Funktion eines Vernetzers aufweisen. Solche Verfahren sind beispielsweise in der DE 43 28 219 A1 und in der DE 43 04 026 A1 sowie in der DE 196 00 237 A1 einschließlich der deutschen Zusatzanmeldung DE 196 25 069 A1 beschrieben.
  • Weiterhin sind aus dem Stand der Technik Verfahren bekannt, bei denen die Herstellung von Aktivkohle, insbesondere Kugelkohle, durch Carbonisierung (Schwelung) und anschließende Aktivierung sulfonierter divinylbenzolvernetzter Polystyrole (d.h. sulfonierte Styrol/Divinylbenzol-Copolymere) erfolgt (vgl. hierzu z.B. DE 10 2007 050 971 A1 ).
  • Bei speziellen Anwendungen ist aber nicht nur die Geometrie bzw. die äußere Gestalt der Aktivkohle von entscheidender Bedeutung, sondern auch deren Porosität, insbesondere das Gesamtporenvolumen und die Adsorptionskapazität einerseits und die Verteilung der Poren, d.h. der Anteil an Mikro-, Meso- und Makroporen in Bezug auf das Gesamtporenvolumen, andererseits; insbesondere kann die Porosität durch die Auswahl der Ausgangsmaterialien sowie die Verfahrensbedingungen gezielt gesteuert werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bezeichnet der Begriff der Mikroporen solche Poren mit Porendurchmessern von weniger als 2 nm, wohingegen der Begriff der Mesoporen solche Poren mit Porendurchmessern im Bereich von 2 nm (d.h. 2 nm einschließlich) bis 50 nm einschließlich bezeichnet und der Begriff der Makroporen solche Poren mit Porendurchmessern von mehr als 50 nm (d.h. > 50 nm) bezeichnet.
  • Aufgrund ihrer guten adsorptiven Eigenschaften kommt Aktivkohle für eine Vielzahl von Anwendungen zum Einsatz: So wird Aktivkohle beispielsweise in der Medizin oder Pharmazie eingesetzt, aber auch in der Lebensmittelindustrie. Auch für Filteranwendungen findet Aktivkohle weitreichende Anwendungen (z. B. Filtration von Gasen und Flüssigkeiten, Entfernung von unerwünschten oder schädlichen bzw. toxischen Gasen etc.).
  • Insbesondere kann Aktivkohle in Adsorptionsfiltermaterialien, insbesondere auch speziell in Schutzmaterialien gegenüber Giften, wie chemisch-biologischen Kampfstoffen, wie beispielsweise ABC-Schutzbekleidung, zum Einsatz kommen. Zu diesem Zweck sind insbesondere luft- und wasserdampfdurchlässige Schutzanzüge gegen chemische Kampfstoffe bekannt; derartige luft- und wasserdampfdurchlässige Schutzanzüge besitzen oftmals eine Adsorptionsfilterschicht mit Aktivkohle, welche die chemischen Gifte adsorbieren.
  • Zur Steigerung der Adsorptionsleistung werden permeable adsorptive Filtersysteme, insbesondere auf Basis von Aktivkohle, oft mit einer katalytisch aktiven oder reaktiven Komponente ausgerüstet, indem die Aktivkohle beispielsweise mit einem biozid bzw. biostatisch wirkenden Katalysator, insbesondere auf Basis von Metallen oder Metallverbindungen, versehen wird.
  • Ein derartiges Schutzmaterial ist beispielsweise in der DE 195 19 869 A1 beschrieben, welche ein mehrlagiges, textiles, gasdurchlässiges Filtermaterial mit einer Adsorptionsschicht auf Basis von Aktivkohle, insbesondere in Form von karbonisierten Fasern, enthält, die mit einem Katalysator aus der Gruppe von Kupfer, Cadmium, Platin, Palladium, Quecksilber und Zink in Mengen von 0,05 bis 12 Gew.-%, bezogen auf das Aktivkohlematerial, imprägniert ist.
  • Im Stand der Technik sind grundsätzlich solche Verfahren zur Ausrüstung von Aktivkohle mit reaktiven bzw. katalytischen Eigenschaften bekannt, bei welchen im Allgemeinen im Rahmen mehrstufiger Prozesse unter Verwendung bzw. Einsatz verschiedener und für den jeweiligen Verfahrensschritt ausgerichteter bzw. angepasster Vorrichtungen bzw. Apparaturen verfahren wird.
  • So erfolgt die Ausrüstung bzw. Imprägnierung einer Aktivkohle mit einer reaktiven bzw. katalytischen Komponente im Allgemeinen derart, dass Aktivkohle als solche in Form des Ausgangsmaterials zunächst mit der Katalysatorkomponente in einer separaten bzw. eigenständigen Vorrichtung in Kontakt gebracht wird. Dabei erfolgt das Zusammenbringen von Aktivkohle einerseits und der Katalysatorkomponente andererseits im Allgemeinen in nur für diesen Zweck speziell konzipierten Vorrichtungen bzw. Apparaturen, wie Rührkesseln oder dergleichen. Im Anschluss an die zuvor angeführte Imprägnierung erfolgt im Allgemeinen in einer wiederum separaten bzw. eigenständigen Trocknungsvorrichtung bzw. -apparatur mit einhergehender Überführung des feuchten Materials eine Trocknung zum Erhalt der mit einer entsprechenden reaktiven bzw. katalytischen Aktivität ausgerüsteten Aktivkohle. Nachfolgend kann noch eine Aktivierung der Katalysatorkomponente erfolgen, was wiederum in separaten Aktivierungsvorrichtungen bzw. -apparaturen erfolgt, welche imstande sind, eine entsprechende Erwärmung des Materials zu ermöglichen. Auch hierzu muss das Material zunächst erneut überführt werden.
  • Die diesbezüglichen Ausrüstungsverfahren des Standes der Technik auf Basis einer mehrstufigen Prozessführung unter Einsatz separater, für den jeweiligen Verfahrensschritt ausgerichteter Vorrichtungen bzw. Apparaturen sind dabei grundsätzlich mit dem Nachteil verbunden, dass insgesamt eine aufwendige bzw. komplexe Verfahrensführung vorliegt, welche insbesondere aufgrund des Einsatzes mehrerer unabhängiger Apparaturen und den damit einhergehenden Schwierigkeiten der Gewährleistung einer optimalen Prozessführung mitunter auch zu verringerten Ausbeuten bzw. zu Produkten mit nicht immer optimalen Produkteigenschaften führen.
  • In diesem Zusammenhang sind im Stand der Technik grundsätzlich Rührkessel als solche bekannt, die ausschließlich zum Inkontaktbringen der Aktivkohle mit einem entsprechenden flüssigen Medium konzipiert sind. Derartige Rührkessel eignen sich aufgrund ihrer speziellen Konstruktion zur Gewährleistung einer guten Durchmischung insbesondere nicht zum Trocknen sowie nicht für eine thermische Nachbehandlung von Feststoffen.
  • Darüber hinaus werden im Stand der Technik zu Trocknungszwecken des zuvor mit einem fluiden bzw. flüssigen Medium behandelten partikulären Feststoffs in Form von Aktivkohle sogenannte Feststofftrockner eingesetzt. Je nach Art der Wärmeübertragung wird dabei zwischen Kontakt-, Konvektions- und Strahlungstrocknern unterschieden. Derartige Trockner des Standes der Technik können weder zum Suspendieren von Feststoffen in fluiden Medien noch zur thermischen Nachbehandlung von Feststoffen eingesetzt werden.
  • Darüber hinaus werden im Stand der Technik zu Zwecken einer etwaigen thermischen Nachbehandlung des zuvor modizfizierten Feststoffs in Form der Aktivkohle speziell für diesen Zweck konzipierte Aktivierungsvorrichtungen eingesetzt, welche beispielsweise auch durch oxidative oder reduktive Prozesse eine etwaige Aktivierung der Katalysatorkomponente gewährleisten sollen. In diesem Zusammenhang unterscheidet man im Allgemeinen in Abhängigkeit von der eingesetzten Energiequelle zwischen direkt (d.h. Erzeugung von thermischer Energie direkt an dem Aktivierungsöfen, z.B. mittels direkter elektrischer Wärmeerzeugung) und indirekt (d.h. Erzeugung von thermischer Energie fernab des Aktivierungsofens über getrennte Heizanlagen und Zufuhr eines wärmeübertragenden Mediums zur Vorrichtung, beispielsweise mittels einer zuvor beheizten Thermoflüssigkeit oder dergleichen) beheizten Vorrichtungen bzw. Aktivierungsöfen. Darüber hinaus wird im Allgemeinen in Abhängigkeit vom zugrundeliegenden Wärmetransport zwischen bewegten und nicht bewegten (Ofen-)Systemen unterschieden, wobei auch eine Unterscheidung bzw. Differenzierung hinsichtlich der im Aktivierungsofen eingesetzten Atmosphäre vorgenommen werden kann, bei welcher es sich im Allgemeinen um eine inerte oder nicht inerte Atmosphäre handeln kann. Derartige Aktivierungsöfen eignen sich jedoch gerade nicht zum Suspendieren von partikulären Feststoffen in einem entsprechenden flüssigen Medium und auch nicht zur diesbezüglichen Trocknung, da hierzu erforderlichen konstruktiven Maßnahmen nicht vorliegen und somit der Einsatz eines flüssigen Mediums den Betrieb der Anlage nachhaltig beeinträchtigen würde, und zwar bis zu deren Zerstörung. Dementsprechend können auch Aktivierungsöfen nach dem Stand der Technik nicht zum Suspendieren von Fluiden bzw. Feststoffen verwendet werden.
  • Zudem sind die im Stand der Technik bekannten Imprägnierverfahren durch die Verwendung separater bzw. getrennter Vorrichtungen logistisch sowie energetisch aufwendig und damit gleichermaßen kostenintensiv, was auch einer großtechnischen Umsetzung abträglich ist, zumal diesbezüglich ein großer Raum- bzw. Platzbedarf zur Installation und zum Betrieb einer entsprechenden Vorrichtung besteht. Weiterhin eignen sich die im Stand der Technik eingesetzten Vorrichtungen maßgeblich nur für einen chargen- bzw. batchweisen Betrieb. Zudem ist eine etwaige Rezyklierung der eingesetzten Komponenten, insbesondere in Bezug auf das verwendete Imprägniermittel, nicht immer in optimaler Weise möglich.
  • Die Produktqualität der auf Basis des Standes der Technik erhaltenen Aktivkohlen mit reaktiver bzw. katalytischer Aktivität ist aufgrund der verschlechterten Steuerbarkeit der eingesetzten Vorrichtungen oftmals nicht optimal. Zudem führt das wiederholte Entfernen und Überführen der (Zwischen-)Produkte aus den bzw. in die jeweiligen Vorrichtungen zu Materialverlusten und -beschädigungen.
  • Zudem resultiert nicht immer eine homogene Imprägnierung der Aktivkohle, zumal auch im Hinblick auf die zuvor angeführte verschlechterte Steuerbarkeit mitunter unerwünschte Verkrustungen des Imprägniermittels auf der Oberfläche der Aktivkohle resultieren, was weiterhin auch mit einer Verringerung der Adsorptionsleistung einhergeht.
  • Nicht zuletzt ist die Wartung bzw. Reinigung der eingesetzten Vorrichtungen erhöht, was gleichermaßen mit einer verringerten (Kosten-)Effizienz einhergeht.
  • Was die im Stand der Technik eingesetzten Imprägniervorrichtungen zudem anbelangt, so sind diese auch insofern nicht optimal, als eine mitunter keine vollständige Durchmischung der der Imprägnierung zugrundeliegenden Komponenten (Imprägniermittel einerseits und Aktivkohle andererseits) gewährleistet ist. In diesem Zusammenhang weisen die Vorrichtungen des Standes der Technik zudem oftmals auch den Nachteil auf, dass sich insbesondere die zu imprägnierende Aktivkohle an der Wandung oberhalb der Mischung bzw. des Flüssigkeitsstandes der Suspension aus Aktivkohle und Imprägniermittel durch Anhaften ansammelt und somit einer Durchmischung mit dem Imprägniermittel und somit einer vollständigen Imprägnierung nicht mehr zur Verfügung steht, was die Qualität des erhaltenen imprägnierten Produkts insgesamt verschlechtert, da zuvor anhaftende Aktivkohle insbesondere beim Entleeren der Aktivkohlecharge wieder zugeführt werden kann.
  • Zudem führen die im Stand der Technik eingesetzten Trocknungsvorrichtungen nicht immer zu optimalen Trocknungsergebnissen, insbesondere im Hinblick auf eine zufriedenstellende bzw. vollständige Entfernung des dem Imprägniermittel zugrundeliegenden flüssigen Trägermediums bzw. Lösemittels. Insbesondere ist eine Entfernung des flüssigen Trägermediums oftmals nur unter hohem Energieeinsatz möglich.
  • Auch die im Stand der Technik eingesetzten Vorrichtungen zur Nachbehandlung bzw. Aktivierung der Katalysatorkomponente sind mitunter energetisch nicht optimal und führen nicht immer zu einer gleichmäßigen Erwärmung bzw. zu einem gleichmäßigen Kontakt der zuvor imprägnierten Aktivkohle mit etwaigen Aktivierungsmedien (wie beispielsweise einer reaktiven (Umgebungs-)Atmosphäre oder dergleichen).
  • Vor diesem Hintergrund besteht somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren sowie eine spezielle Produktionsanlage bzw. eine Vorrichtung als solche bereitzustellen, welches bzw. welche die zuvor geschilderten Nachteile des Standes der Technik zumindest weitgehend vermeidet oder aber wenigstens abschwächt. Insbesondere soll im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein vereinfachtes Verfahren sowie eine vereinfachte Produktionsanlage bzw. Imprägniervorrichtung als solche bereitgestellt werden, wobei insbesondere auch der Einsatz bzw. die Anzahl an Apparaturen bzw. einzusetzenden Gerätschaften verringert werden soll.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist zudem darin zu sehen, ein entsprechendes Verfahren zur Imprägnierung einer Aktivkohle bzw. zur Ausrüstung einer Aktivkohle mit reaktiver bzw. katalytischer Aktivität bereitzustellen, welches hinsichtlich der Verfahrensführung bzw. des Verfahrensablaufs optimiert ist und bei welchem insbesondere auch die Handhabung der eingesetzten bzw. erhaltenen Materialien verbessert ist, um auch auf dieser Basis ein kosteneffizientes und leistungsstarkes Herstellungsverfahren bereitzustellen.
  • Eine wiederum weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist zudem darin zu sehen, eine entsprechende Produktionsanlage bzw. eine Imprägniervorrichtung als solche, insbesondere zur Durchführung des für die imprägnierte Aktivkohle beschriebenen Verfahrens, bereitzustellen, welche apparativ weniger aufwendig ist und welche zu einer effizienten Durchführung des vorliegend beschriebenen Verfahrens führt, wobei diesbezüglich auch der Einsatz an Energie reduziert und die Qualität der erhaltenen Produkte in Form der imprägnierten Aktivkohle mit reaktiver bzw. katalytischer Aktivität erhöht sein soll. Insbesondere soll eine entsprechende Produktionsanlage bzw. eine diesbezügliche Imprägniervorrichtung bereitgestellt werden, welche eine effiziente Durchführung des vorliegend bereitgestellten Verfahrens zum Erhalt einer imprägnierten Aktivkohle nach der Erfindung ermöglicht und welche hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit gegenüber denjenigen des Standes der Technik verbessert ist.
  • Eine nochmals weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist zudem darin zu sehen, eine entsprechende Aktivkohle als solche bereitzustellen, welche infolge der Anwendung des vorliegend beschriebenen Verfahrens bzw. des Einsatzes der erfindungsgemäßen Produktionsanlage bzw. Imprägniervorrichtung über insgesamt verbesserte Eigenschaften verfügt, insbesondere was die Ausrüstung der Aktivkohle mit der reaktiven bzw. katalytisch aktiven Komponenten anbelangt.
  • Zur Lösung der zuvor geschilderten Aufgabe schlägt die vorliegende Erfindung somit – gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung – eine imprägnierte Aktivkohle, insbesondere Aktivkohle mit reaktiver und/oder katalytischer Aktivität, gemäß dem diesbezüglich unabhängigen Anspruch vor; weitere, insbesondere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Aktivkohle sind Gegenstand der diesbezüglichen Unteransprüche.
  • Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung – gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung – eine Produktionsanlage zur Imprägnierung einer Aktivkohle, insbesondere zur Ausrüstung einer Aktivkohle mit reaktiver bzw. katalytischer Aktivität, bzw. zur Durchführung des für die erfindungsgemäße imprägnierte Aktivkohle definierten Verfahrens, wie sie in dem entsprechenden, die Produktionsanlage nach der Erfindung betreffenden Anspruch definiert ist; weitere, insbesondere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Produktionsanlage sind Gegenstand der diesbezüglichen Unteransprüche.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft zudem – gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung – auch eine Imprägniervorrichtung als solche, welche insbesondere mindestens ein Imprägnierbehältnis aufweist, zur Imprägnierung einer Aktivkohle bzw. zur Durchführung des für die erfindungsgemäße imprägnierte Aktivkohle definierten Verfahrens, wie sie in dem entsprechenden Vorrichtungsanspruch definiert ist. Weitere, insbesondere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Imprägniervorrichtung sind Gegenstand des diesbezüglichen Unteranspruchs.
  • Es versteht sich von selbst, dass bei der nachfolgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung solche Ausgestaltungen, Ausführungsformen, Vorteile, Beispiele oder dergleichen, welche nachfolgend – zu Zwecken der Vermeidung unnötiger Wiederholungen – nur zu einem einzelnen Erfindungsaspekt ausgeführt werden, selbstverständlich auch in Bezug auf die übrigen Erfindungsaspekte entsprechend gelten, ohne dass es einer ausdrücklichen Erwähnung bedarf.
  • Weiterhin versteht es sich von selbst, dass bei nachfolgenden Angaben von Werten, Zahlen und Bereichen die diesbezüglichen Werte-, Zahlen- und Bereichsangaben nicht beschränkend zu verstehen sind; es versteht sich für den Fachmann von selbst, dass einzelfallbedingt oder anwendungsbezogen von den angegebenen Bereichen bzw. Angaben abgewichen werden kann, ohne dass der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen ist.
  • Zudem gilt, dass sämtliche im Folgenden genannten Werte- bzw. Parameterangaben oder dergleichen grundsätzlich mit genormten bzw. standardisierten oder explizit angegebenen Bestimmungsverfahren oder aber anderenfalls mit dem Fachmann auf diesem Gebiet an sich geläufigen Bestimmungs- bzw. Messmethoden ermittelt bzw. bestimmt werden können. Sofern nicht anders angegeben, werden die zugrundeliegenden Werte bzw. Parameter unter Standardbedingungen (d.h. insbesondere bei einer Temperatur von 20 °C und/oder bei einem Druck von 1.013,25 hPa bzw. 1,01325 bar) ermittelt.
  • Im Übrigen gilt, dass bei sämtlichen nachstehend aufgeführten relativen bzw. prozentualen, insbesondere gewichtsbezogenen Mengenangaben zu beachten ist, dass diese Angaben im Rahmen der vorliegenden Erfindung vom Fachmann derart auszuwählen bzw. zu kombinieren sind, dass in der Summe – gegebenenfalls unter Einbeziehung weiterer Komponenten bzw. Inhaltsstoffe, insbesondere wie nachfolgend definiert – stets 100 % bzw. 100 Gew.-% resultieren. Dies versteht sich für den Fachmann aber von selbst.
  • Dies vorausgeschickt, wird im Folgenden die Erfindung näher beschrieben.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit – gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung – eine imprägnierte Aktivkohle, insbesondere Aktivkohle mit reaktiver und/oder katalytischer Aktivität, welche durch ein Verfahren zur Imprägnierung einer Aktivkohle, insbesondere zur Ausrüstung einer Aktivkohle mit reaktiver und/oder katalytischer Aktivität, erhältlich ist, wobei die Aktivkohle einer insbesondere mehrstufigen Imprägnierungsbehandlung unterzogen wird, wobei die Imprägnierungsbehandlung die nachfolgenden Schritte (a) bis (c), insbesondere in der nachstehend spezifizierten Abfolge, umfasst:
    • (a) Inkontaktbringen der Aktivkohle, insbesondere einer Vielzahl von diskreten Aktivkohlepartikeln, mit mindestens einem Imprägniermittel, insbesondere in Form einer Lösung und/oder Dispersion, wobei das Imprägniermittel mindestens ein flüssiges Trägermedium und mindestens eine Imprägnierkomponente, insbesondere mindestens eine katalytisch aktive Komponente, umfasst; dann
    • (b) Entfernung des flüssigen Trägermediums des Imprägniermittels, insbesondere mittels Trocknung, vorzugsweise unter Wärmeeinwirkung und/oder Erwärmung; anschließend
    • (c) gegebenenfalls thermische Nachbehandlung der aus Schritt (b) resultierenden imprägnierten Aktivkohle, insbesondere zur Aktivierung und/oder weiteren Fixierung der Imprägnierkomponente, insbesondere der katalytisch aktiven Komponente, vorzugsweise unter Wärmeeinwirkung und/oder Erwärmung;
    wobei die Imprägnierungsbehandlung, insbesondere die Schritte (a) bis (c), in einer einzigen und/oder gemeinsamen Imprägniervorrichtung, insbesondere Imprägnierbehältnis (Imprägnierreaktor), durchgeführt wird.
  • Eine zentrale Idee der vorliegenden Erfindung ist somit darin zu sehen, dass sämtliche dem vorliegenden Verfahren zur Imprägnierung einer Aktivkohle zu Zwecken der Ausrüstung der in Rede stehenden Aktivkohle mit reaktiver bzw. katalytischer Aktivität zugrundeliegenden Verfahrensschritte – nämlich sowohl das Inkontaktbringen der Aktivkohle mit dem Imprägniermittel und die Entfernung des flüssigen Trägermediums des Imprägniermittels bzw. die Trocknung der imprägnierten Aktivkohle als auch die nachfolgend gegebenenfalls vorgesehene thermische Nachbehandlung der imprägnierten Aktivkohle – in einer einzigen bzw. in ein und derselben Imprägniervorrichtung durchgeführt werden.
  • In diesem Zusammenhang wird, wie nachfolgend noch angeführt, im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine spezielle und der vorliegend beschriebenen Verfahrensführung konstruktiv angepasste Imprägniervorrichtung, welche beispielsweise ein Imprägnierbehältnis bzw. einen Imprägnierreaktor aufweisen bzw. in Form eines Imprägnierbehältnisses bzw. Imprägnierreaktors vorliegen kann, eingesetzt. Diesbezüglich weist die erfindungsgemäß eingesetzte Imprägniervorrichtung, welche auch Bestandteil der erfindungsgemäßen Produktionsanlage ist, spezielle konstruktive Besonderheiten und Ausgestaltungen auf, welche es ermöglichen, sämtliche Verfahrensschritte in dieser Vorrichtung selbst durchzuführen.
  • Eine zentrale Besonderheit der vorliegenden Erfindung liegt somit darin, dass die verschiedenen Grundoperationen der vorliegenden Verfahrensführung mit dem Inkontaktbringen bzw. Suspendieren der Aktivkohle in dem Imprägniermittel, der Entfernung des flüssigen Trägermediums bzw. von gegebenenfalls überschüssigem Imprägniermittel mitsamt dem Trocknen der imprägnierten Aktivkohle sowie mit der gegebenenfalls vorgesehenen thermischen Nachbehandlung zu Zwecken der Aktivierung der katalytisch bzw. reaktiven Komponente in einer einzigen (gemeinsamen) Vorrichtung durchgeführt und somit zusammengefasst bzw. zusammengeführt umgesetzt werden können.
  • Durch die erfindungsgemäße Konzeption wird mit der beschriebenen Verfahrensführung sowie der dem Verfahren zugrundeliegenden Produktionsanlage bzw. Imprägniervorrichtung insgesamt eine vereinfachte Handhabung bzw. Verfahrensführung gewährleistet, da erfindungsgemäß nur noch eine einzige Vorrichtung benötigt wird, was auch zu einer geringeren Fehleranfälligkeit und zu einer verbesserten Kontrolle der den jeweiligen Schritten zugrundeliegenden Verfahrensbedingungen führt. Insbesondere entfällt im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein wiederholtes Entnehmen mit anschließendem Überführen der eingesetzten Komponenten in weitere Vorrichtungen, was Materialverluste infolge eines Apparaturwechsels mit der damit einhergehenden mechanischen Belastung des Materials (Reibung bzw. Druck) verringert. Dies führt auch zu einer verbesserten Produktqualität (weniger gebrochene bzw. zerstörte Aktivkohlepartikel sowie einheitliche und gleichmäßige Oberflächenbeschaffenheit der Partikel). Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann somit auf einen aufwendigen Wechsel der Apparatur verzichtet werden, einhergehend mit einer besseren Steuerbarkeit der Apparatur als solcher sowie der entsprechenden Prozess- bzw. Verfahrensparameter bzw. -bedingungen.
  • Darüber hinaus wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Ausbeute an dem erfindungsgemäß erhaltenen Produkt in Form der imprägnierten Aktivkohle bzw. in Form der Aktivkohle mit reaktiver bzw. katalytischer Aktivität auch insofern erhöht, als die erfindungsgemäß eingesetzte Imprägniervorrichtung hinsichtlich ihrer Konstruktion bzw. ihres Aufbaus dahingehend weiterführend optimiert ist, dass eine Anhaftung von Aktivkohlepartikeln bzw. -teilchen an der Wandung der Imprägniervorrichtung während der Verfahrensdurchführung vermieden wird, so dass in Bezug auf die eingesetzte Menge an Aktivkohle zumindest im Wesentlichen kein Materialverlust vorliegt – und dies bei gleichzeitig hoher bzw. homogener Ausrüstung der Aktivkohle mit der reaktiven bzw. katalytisch aktiven Komponente. Zudem wird in diesem Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Produktionsanlage der Verlust an gegebenenfalls überschüssigem Imprägniermittel verringert, was auch zu einer einfacheren Rezyklierung des eingesetzten Imprägniermittels führt.
  • In diesem Zusammenhang wird erfindungsgemäß auch ein kosteneffizientes Verfahren bzw. eine diesbezügliche Produktionsanlage bzw. Imprägniervorrichtung bereitgestellt, da zum einen der bei der Verfahrensdurchführung entstehende Energieaufwand verringert ist und zum anderen die Anschaffung und Wartung weiterer Vorrichtungen bzw. Apparaturen entfällt. In diesem Zusammenhang ist auch anzuführen, dass der Raum- bzw. Platzbedarf zur Installation der erfindungsgemäß bereitgestellten Produktionsanlage und zur Durchführung des Verfahrens signifikant verringert ist, was im Zusammenhang mit den vorgenannten Vorteilen und Eigenschaften auch eine großtechnische Umsetzung des vorliegenden Verfahrens ermöglicht. Insbesondere kann es in diesem Zusammenhang im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass die Produktionsanlage semi- bzw. quasikontinuierlich betrieben wird, was mit weiteren verfahrenstechnischen Vorteilen einhergeht. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Produktionsanlage auch mit einer Herstellungsanlage für Aktivkohle als solche gekoppelt bzw. im direkten Anschluss an eine solche Herstellungsanlage betrieben werden.
  • Ein weiterer mit der vorliegenden Erfindung einhergehender Vorteil ist darin zu sehen, dass durch die spezielle Verfahrensführung, wonach nämlich das Inkontaktbringen der Aktivkohle mit dem Imprägniermittel bzw. das Einwirkenlassen des Imprägniermittels auf die Aktivkohle und die nachfolgende Entfernung des flüssigen Trägermediums des Imprägniermittels (Trocknung der Aktivkohle) und die gegebenenfalls thermische Nachbehandlung in einer einzigen bzw. gemeinsamen Imprägniervorrichtung durchgeführt wird, insgesamt eine höhere bzw. homogenere Imprägnierung der erhaltenen Aktivkohle mit einer geringeren Bildung von Verkrustungen (d.h. unerwünschten Ablagerungen des Imprägniermittels bzw. der Imprägnierkomponente auf der Oberfläche der Aktivkohle) auf der Aktivkohle resultiert, was insbesondere auch durch die mit der Verwendung einer einzigen Vorrichtung bzw. Apparatur einhergehende verbesserte Steuerbarkeit der Prozessparameter bedingt ist.
  • Nicht zuletzt ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung darin zu sehen, dass im Hinblick auf die erfindungsgemäß bereitgestellte Produktionsanlage bzw. Imprägniervorrichtung der Wartungs- bzw. Reinigungsaufwand deutlich reduziert ist, da nur eine Apparatur bzw. Vorrichtung als solche vorliegt und instandgehalten bzw. gereinigt zu werden braucht.
  • Die Formulierung "Inkontaktbringen der Aktivkohle, insbesondere einer Vielzahl von diskreten Aktivkohlepartikeln, mit mindestens einem Imprägniermittel" ist erfindungsgemäß sehr breit zu verstehen. Insbesondere kann die vorgenannte Formulierung so verstanden werden, dass im Rahmen des Inkontaktbringens ein Einwirkenlassen des Imprägniermittels mit der Imprägnierkomponente auf die insbesondere in Form einer Vielzahl von diskreten Teilchen bzw. Partikeln eingesetzte Aktivkohle vorliegt. In diesem Zusammenhang geht das Inkontaktbringen bzw. das Einwirkenlassen insbesondere mit einer zumindest im Wesentlichen vollständigen Benetzung bzw. Beschichtung der Aktivkohle mit dem Imprägniermittel bzw. der Imprägnierkomponente einher, und zwar insbesondere was die äußere als auch die innere Oberfläche der Aktivkohle anbelangt. Insbesondere erfolgt auch eine zumindest im Wesentlichen vollständige Benetzung bzw. Beschichtung des (inneren) Porensystems der Aktivkohle und somit der Mikro-, Meso- bzw. Makroporen der Aktivkohle. Hierbei erfolgt insbesondere eine An- bzw. Einlagerung der Imprägnierkomponente an bzw. in die Aktivkohle, wobei die Imprägnierkomponente nach Entfernen (insbesondere durch Trocknung) des flüssigen Trägermediums in bzw. an der Aktivkohle verbleibt. Auf diese Weise kann eine entsprechend homogene Ausrüstung der Aktivkohle mit der Imprägnierkomponente bei gleichzeitig hoher bzw. steuerbarer Beladungsmenge erhalten werden, was zu Aktivkohlen mit hervorragenden reaktiven bzw. katalytischen Eigenschaften und somit zu Aktivkohlen mit insgesamt hervorragenden Adsorptionseigenschaften führt.
  • Gemäß einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform des beschriebenen Verfahrens kann die für das Verfahren eingesetzte Imprägniervorrichtung mindestens ein insbesondere verschließbares Imprägnierbehältnis, vorzugsweise in Form eines Imprägnierkessels (Rührkessel), aufweisen.
  • Zudem kann die Imprägniervorrichtung, insbesondere das Imprägnierbehältnis, mindestens eine Rühr- bzw. Mischeinrichtung, insbesondere eine eine Vielzahl an Mischelementen (Rührelementen) aufweisende Rühr- bzw. Mischeinrichtung, aufweisen. Durch den Einsatz einer Rühr- bzw. Mischeinrichtung wird aufgrund der guten Durchmischung der verfahrensgemäß eingesetzten Komponenten (Imprägniermittel einerseits und Aktivkohle andererseits) das Inkontaktbringen der Aktivkohle mit dem Imprägniermittel weiterführend verbessert. Darüber hinaus sind auch die in derselben Vorrichtung durchgeführte Entfernung des flüssigen Mediums bzw. von gegebenenfalls überschüssigem Imprägniermittel und die gegebenenfalls vorgesehene thermische Nachbehandlung infolge der guten Durchmischung der Komponenten verbessert.
  • Gemäß einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird erfindungsgemäß derart verfahren, dass die Imprägniervorrichtung, insbesondere das Imprägnierbehältnis, vorzugsweise die Wandung (Hülle) bzw. das Gehäuse des Imprägnierbehältnisses, einerseits und/oder die Rühr- bzw. Mischeinrichtung, vorzugsweise die Mischelemente, andererseits beheizbar ausgebildet werden. In erfindungsgemäß bevorzugter Weise wird in diesem Zusammenhang derart verfahren, dass das Imprägnierbehältnis und die Rühr- bzw. Mischeinrichtung beheizbar ausgebildet werden. Hierdurch kann eine gleichmäßige Erwärmung der erfindungsgemäß eingesetzten Komponenten sozusagen von Außen (d.h. insbesondere durch das Imprägnierbehältnis) und von Innen (d.h. insbesondere durch die Rühr- bzw. Mischeinrichtung) und durchgeführt werden. Durch die Rühr- bzw. Mischeinrichtung erfolgt zudem infolge des Durmischens eine gute Wärmeverteilung in Bezug auf die eingesetzten Komponenten.
  • Erfindungsgemäß kann insbesondere ein Imprägnierbehältnis mit spezieller Geometrie bzw. Formgebung eingesetzt werden:
    Insbesondere kann sich das Imprägnierbehältnis, insbesondere der obere Abschnitt des Imprägnierbehältnisses, in Richtung des oberen Endes des Imprägnierbehältnisses verjüngen. In diesem Zusammenhang kann der obere Abschnitt des Imprägnierbehältnisses kegelstumpfförmig bzw. konisch ausgebildet werden.
  • Gleichermaßen kann sich das Imprägnierbehältnis, insbesondere der untere Abschnitt des Imprägnierbehältnisses, in Richtung des unteren Endes des Imprägnierbehältnisses verjüngen. In diesem Zusammenhang kann der untere Abschnitt des Imprägnierbehältnisses kegelstumpfförmig bzw. konisch ausgebildet sein.
  • Demnach kann es erfindungsgemäß insbesondere vorgesehen sein, dass das Imprägnierbehältnis doppelkonisch bzw. doppelkegelstumpfartig bzw. in Form eines Doppelkonus bzw. eines doppelten Kegelstumpfes ausgebildet wird.
  • Hierdurch wird einerseits eine weiterführende Verbesserung der Durchmischung der Komponenten in den jeweiligen Verfahrensschritten als auch eine Verringerung des Anhaftens insbesondere der Aktivkohle an der Wandung des Imprägnierbehältnisses sowie ein verbessertes Austragen der jeweiligen Komponenten aus dem Imprägnierbehältnis erreicht.
  • Was darüber hinaus die für das beschriebene Verfahren eingesetzte Rühr- bzw. Mischeinrichtung anbelangt, so ist es erfindungsgemäß von Vorteil, wenn diese eine Vielzahl an Mischelementen (Rührelementen) aufweist.
  • Zudem hat es sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Mischelemente der Geometrie des Imprägnierbehältnisses angepasst sind.
  • In diesem Zusammenhang können die Mischelemente ausgebildet werden derart, dass die Enden der jeweiligen Mischelemente zu der Wandung bzw. dem Gehäuse des Imprägnierbehältnisses zumindest im Wesentlichen gleich beabstandet sind bzw. dass die Enden der jeweiligen Mischelemente dem Verlauf der Wandung bzw. des Gehäuses des Imprägnierbehältnisses mit zumindest im Wesentlichen gleichbleibender Beabstandung folgen.
  • Insbesondere kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Rühr- bzw. Mischeinrichtung als (Rotations-)Rührwerk mit einer zumindest im Wesentlichen parallel bzw. entlang der Längsachse des Imprägnierbehältnisses angeordneten Rührwelle ausgebildet ist. Die Rührwelle sollte in diesem Zusammenhang zumindest im Wesentlichen zentrisch in dem Imprägnierbehältnis angeordnet bzw. positioniert werden. In diesem Zusammenhang können die Mischelemente sich radial erstreckend an der Rührwelle angeordnet bzw. positioniert bzw. angebracht werden. Insbesondere kann die Rührwelle als Rotationswelle mit sich davon radial erstreckenden Mischelementen ausgebildet werden.
  • Insgesamt weisen somit die entlang der Rührwelle angeordneten bzw. der Längsachse des Imprägnierbehältnisses ausgerichteten und sich hiervon radial erstreckenden Mischelemente an ihren jeweiligen Enden jeweils eine gleiche Beabstandung zu der (Gehäuse-)Wandung des Imprägnierbehältnisses auf. Hierdurch kann die Vermischung der in dem Imprägnierbehältnis eingebrachten Komponenten in effizienter Weise gesteigert werden.
  • Insbesondere können die Mischelemente ausgebildet bzw. entlang der Rührwelle angeordnet bzw. positioniert werden derart, dass im Betriebs- bzw. Anwendungszustand eine Vermischung bzw. ein Transport des Imprägniermittels bzw. der Aktivkohle in axialer und/oder radialer Richtung, insbesondere in axialer und radialer Richtung, vorliegt.
  • Des Weiteren kann es im Rahmen der Verfahrensführung vorgesehen sein, dass eine solche Imprägniervorrichtung bzw. ein solches Imprägnierbehältnis eingesetzt wird, welche bzw. welches mindestens eine Einführöffnung (Zuführöffnung) insbesondere zum Einführen des Imprägniermittels bzw. der Aktivkohle aufweist. In diesem Zusammenhang kann die Einführöffnung am oberen Ende bzw. im Bereich des oberen Abschnitts des Imprägnierbehältnisses angeordnet bzw. positioniert werden. Zudem kann die Imprägniervorrichtung, insbesondere das Imprägnierbehältnis, mindestens eine Auslassöffnung (Abführöffnung) insbesondere zum Entfernen bzw. Ablassen von flüssigem Trägermedium und/oder etwaigem überschüssigem Imprägniermittel bzw. von imprägnierter Aktivkohle bzw. eines gegebenenfalls eingesetzten Waschmediums aufweisen. In diesem Zusammenhang kann die Auslassöffnung am unteren Ende bzw. im Bereich des unteren Abschnitts des Imprägnierbehältnisses angeordnet bzw. positioniert werden.
  • Zudem kann die Imprägniervorrichtung, insbesondere das Imprägnierbehältnis, mindestens eine weitere Auslassöffnung (Abführöffnung) insbesondere zum Entfernen insbesondere gasförmiger Substanzen bzw. Medien (wie beispielsweise von insbesondere zuvor durch Erwärmen in die Gasphase überführtem Trägermedium des Imprägniermittels) bzw. zum Entfernen bzw. Ablassen von etwaigem überschüssigem Imprägniermittel aufweisen. Insbesondere kann die weitere Auslassöffnung am oberen Ende bzw. im Bereich des oberen Abschnitts des Imprägnierbehältnisses angeordnet bzw. positioniert werden. Zudem kann die weitere Auslassöffnung eine sich in den Bereich des unteren Abschnitts des Imprägnierbehältnisses erstreckende Rohrleitung aufweisen, welche vorzugsweise entlang der (Innen-)Wandung des Imprägnierbehältnisses verläuft, um die Funktion des Rühr- bzw. Mischwerks nicht zu beeinträchtigen. Über die weitere Auslassöffnung kann insbesondere im Rahmen der Trocknung mit der einhergehenden Erwärmung der Komponenten das Trägermedium des Imprägniermittels im gasförmigen Zustand entfernt oder aber im Allgemeinen in flüssiger Form abgesaugt werden. Insbesondere kann auch etwaig überschüssiges Imprägniermittel entfernt werden, insbesondere durch Absaugen.
  • Durch die vorgenannten Einführ- bzw. Auslassöffnungen kann eine effiziente Befüllung bzw. Beschickung bzw. ein effizientes Abführen bzw. Entfernen der jeweiligen Komponenten vorgenommen werden.
  • Was darüber hinaus das erfindungsgemäß eingesetzte Imprägniermittel bzw. die Imprägnierkomponente als solche anbelangt, so kann das Imprägniermittel, insbesondere die Imprägnierkomponente, mindestens ein Metall, insbesondere in Form einer Metallverbindung, enthalten. Insbesondere kann das Imprägniermittel, insbesondere die Imprägnierkomponente, mindestens ein Metall in einer positiven Oxidationsstufe, insbesondere mindestens ein Metallkation, aufweisen. In diesem Zusammenhang kann die Oxidationsstufe des Metalls im Bereich von +I bis +VII, insbesondere im Bereich von +I bis +IV, vorzugsweise im Bereich von +I bis +III, liegen und besonders bevorzugt +I oder +II sein.
  • Erfindungsgemäß ist es gleichermaßen von Vorteil, wenn das Imprägniermittel, insbesondere die Imprägnierkomponente, mindestens ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe von Metallen der Haupt- und Nebengruppen des Periodensystems der Elemente und den Lanthaniden, aufweist. Insbesondere kann das Imprägniermittel, insbesondere die Imprägnierkomponente, mindestens ein Metall, ausgewählt aus Elementen der Hauptgruppe IV oder der Nebengruppen I, II, III, IV, V, VI, VII und VIII des Periodensystems der Elemente, insbesondere aus Elementen der Hauptgruppe IV oder der Nebengruppen I und II des Periodensystems der Elemente, aufweisen.
  • Besonders gute Ergebnisse hinsichtlich der reaktiven bzw. katalytischen Aktivität der erfindungsgemäß imprägnierten Aktivkohle werden erhalten, wenn das Imprägniermittel, insbesondere die Imprägnierkomponente, mindestens ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe von Cu, Ag, Au, Zn, Hg, Sn, Ce, Ti, Zr, V, Nb, Cr, Mo, W, Mn, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd und Pt, insbesondere Zn, Ag, Sn, Ni und Cu, aufweist.
  • Weiterhin kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass das Imprägniermittel, insbesondere die Imprägnierkomponente, mindestens eine in dem Imprägniermittel, insbesondere in dem flüssigen Trägermedium, lösbare oder dissoziierbare Metallverbindung, vorzugsweise auf Basis mindestens eines zuvor definierten Metalls, aufweist. Zudem kann das Imprägniermittel, insbesondere die Imprägnierkomponente, mindestens eine anorganische oder organische Metallverbindung, vorzugsweise auf Basis mindestens eines zuvor definierten Metalls, insbesondere ein Metallsalz oder Metalloxid, vorzugsweise ein Metallsalz, aufweisen.
  • Das Imprägniermittel, insbesondere die Imprägnierkomponente, kann mindestens ein organisches oder anorganisches Metallsalz aufweisen, vorzugsweise auf Basis mindestens eines zuvor definierten Metalls. In diesem Zusammenhang kann das Salz ausgewählt sein aus der Gruppe von Halogenidsalzen, Sulfaten, Sulfiden, Sulfiten, Nitraten, Nitriten, Phosphaten, Phosphiden, Phosphiten, Carbamaten, Alkoholaten und Carbonsäuresalzen, insbesondere Halogenidsalzen und Carbonsäuresalzen. Zudem kann das Imprägniermittel, insbesondere die Imprägnierkomponente, mindestens ein Metallhalogenid, vorzugsweise auf Basis mindestens eines zuvor definierten Metalls, insbesondere ein Fluorid, Chlorid, Bromid oder Iodid, vorzugsweise Chlorid, oder ein Carbonsäuresalz eines Metalls, insbesondere Acetat, aufweisen.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann es im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass das Imprägniermittel, insbesondere die Imprägnierkomponente, mindestens eine saure oder basische Verbindung, insbesondere auf Basis von Phosphorsäure, Calciumcarbonat, Trimethanolamin, 2-Amino-1,3-propandiol bzw. Schwefel, aufweist.
  • Erfindungsgemäß ist es zudem gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform möglich, dass das Imprägniermittel, insbesondere die Imprägnierkomponente, mindestens eine enzymatisch aktive Substanz (Enzym) aufweist. Die diesbezüglichen Substanzen sind dem Fachmann als solche wohlbekannt, so dass es diesbezüglich keiner weiterführenden Ausführungen bedarf.
  • Erfindungsgemäß kann die Menge der Imprägnierkomponente in dem Imprägniermittel in weiten Bereichen variieren. Besonders gute Ergebnisse werden erhalten, wenn das Imprägniermittel die Imprägnierkomponente in einer Menge von mindestens 1 Gew.-%, insbesondere mindestens 2 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 5 Gew.-%, bevorzugt mindestens 10 Gew.-%, bezogen auf das flüssige Trägermedium des Imprägniermittels, enthält. Insbesondere kann das Imprägniermittel die Imprägnierkomponente in einer Menge im Bereich von 1 Gew.-% bis 80 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 2 Gew.-% bis 70 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 5 Gew.-% bis 60 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 10 Gew.-% bis 50 Gew.-%, bezogen auf das flüssige Trägermedium des Imprägniermittels, enthalten.
  • Zudem kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass das flüssige Trägermedium des Imprägniermittels ein anorganisches Lösemittel umfasst oder hieraus besteht bzw. dass das flüssige Trägermedium wässrig basiert ist bzw. Wasser umfasst oder hieraus besteht. Beispielsweise kann das flüssige Trägermedium ein organisches Lösemittel, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe von Kohlenwasserstoffen, insbesondere Alkoholen, Ketonen, Aldehyden und deren Kombinationen und/oder Mischungen, vorzugsweise Alkoholen, umfassen bzw. hieraus bestehen.
  • Erfindungsgemäß kann es im Allgemeinen vorgesehen sein, dass in Schritt (a) das Imprägniermittel in einem gewichtsbezogenen Überschuss oder aber in einem gewichtsbezogenen Unterschuss zu der Aktivkohle, vorzugsweise in einem gewichtsbezogenen Überschuss zu der Aktivkohle, eingesetzt wird. In diesem Zusammenhang kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere für den Fall eines gewichtsbezogenen Überschusses derart verfahren werden, dass die Komponenten in Form einer flüssige Eigenschaften aufweisenden Suspension in der Imprägniervorrichtung vorliegen. Gleichermaßen kann die resultierende Mischung der Komponenten auf Basis des Imprägniermittels einerseits und der Aktivkohle andererseits auch in einem sozusagen erdfeuchten Zustand vorliegen, insbesondere sofern mit einem entsprechenden Unterschuss des Imprägniermittels verfahren wird. Insoweit ermöglicht die vorliegende Verfahrensführung insbesondere auch aufgrund der speziellen Ausbildung der Imprägniervorrichtung bzw. des Imprägnierverhältnisses den Einsatz großer Mengenbereiche der jeweiligen Komponenten auf Basis des Imprägniermittels einerseits und der Aktivkohle andererseits. Im Allgemeinen kann das vorliegende Verfahren somit als Nassimprägnierung oder als Trockenimprägnierung, vorzugsweise Nassimprägnierung, durchgeführt werden.
  • Erfindungsgemäß ist es jedoch von Vorteil, wenn in Schritt (a) das Imprägniermittel einerseits und die Aktivkohle andererseits in einem Gewichtsverhältnis (Imprägniermittel:Aktivkohle) im Bereich von 6:1 bis 1:3, insbesondere im Bereich von 5:1 bis 1:2, vorzugsweise im Bereich von 4:1 bis 1:1, bevorzugt im Bereich von 3:1 bis 1:1, eingesetzt werden. Insbesondere kann es erfindungsgemäß in diesem Zusammenhang vorgesehen sein, dass die Imprägnierkomponente einerseits und die Aktivkohle andererseits in einem Gewichtsverhältnis (Imprägnierkomponente:Aktivkohle) im Bereich von 3:1 bis 1:6, insbesondere im Bereich von 2:1 bis 1:5, vorzugsweise im Bereich von 1:1 bis 1:4, bevorzugt im Bereich von 1:1 bis 1:3,5, eingesetzt werden.
  • Im Allgemeinen kann im Rahmen des beschriebenen Verfahrens derart vorgegangen werden, dass in Schritt (a) das Imprägniermittel einerseits und die Aktivkohle andererseits, unabhängig voneinander, insbesondere über die mindestens eine Einführöffnung der Imprägniervorrichtung, insbesondere des Imprägnierbehältnisses, vorzugsweise jeweils über getrennte bzw. separate Einführöffnungen in die Imprägniervorrichtung, insbesondere in das Imprägnierbehältnis, eingefüllt bzw. eingebracht werden. Insbesondere kann die Imprägniervorrichtung bzw. das Imprägnierbehältnis in diesem Zusammenhang eine Einführöffnung für das Imprägniermittel sowie eine weitere Einführöffnung für die Aktivkohle aufweisen.
  • Erfindungsgemäß wird im Allgemeinen derart vorgegangen, dass in Schritt (a) das Imprägniermittel einerseits und die Aktivkohle andererseits insbesondere zum Erhalt einer Suspension, insbesondere homogenen Suspension, vermischt werden.
  • Diesbezüglich kann in Schritt (a) unter Eintrag von Rühr- bzw. Scherkräften, insbesondere unter Rühren, vorzugsweise unter Einsatz der Rühr- bzw. Mischeinrichtung der Imprägniervorrichtung, insbesondere des Imprägnierbehältnisses, verfahren werden.
  • Im Allgemeinen ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass in Schritt (a) eine zumindest im Wesentlichen vollständige Benetzung bzw. Beschichtung der Aktivkohle mit dem Imprägniermittel, insbesondere mit der Imprägnierkomponente, insbesondere sowohl der äußeren als auch der inneren Oberflächen, vorzugsweise der Mikro-, Meso- und/oder Makroporen, der Aktivkohle, erfolgt. Hierdurch kann eine homogene bzw. gleichmäßige Ausrüstung der Aktivkohle mit der katalytisch aktiven Komponente erfolgen.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können dabei zahlreiche Aktivkohlen in unterschiedlichster Ausbildung eingesetzt werden. Besonders gute Ergebnisse werden jedoch erreicht, wenn als Aktivkohle eine partikel- bzw. teilchenförmige Aktivkohle bzw. Aktivkohlepartikel, vorzugsweise in Form von Aktivkohleteilchen in Kornform ("Kornkohle") oder Kugelform ("Kugelkohle"), eingesetzt wird.
  • In diesem Zusammenhang kann der Durchmesser der Aktivkohle, insbesondere der partikel- bzw. teilchenförmige Aktivkohle bzw. der Aktivkohlepartikel, in weiten Bereichen variieren. Vorteilhaft ist es jedoch, wenn der Durchmesser der Aktivkohle im Bereich von 0,01 mm bis 5 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,02 mm bis 4 mm, bevorzugt im Bereich von 0,03 mm bis 3 mm, besonders bevorzugt im Bereich von 0,05 mm bis 2 mm, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 0,1 mm bis 1 mm, liegt.
  • Gleichermaßen kann der mittlere Durchmesser, insbesondere der mittlere Durchmesser D50, der Aktivkohle, insbesondere der partikel- bzw. teilchenförmige Aktivkohle bzw. der Aktivkohlepartikel, im Bereich von 0,01 mm bis 4 mm, insbesondere im Bereich von 0,03 mm bis 3 mm, bevorzugt im Bereich von 0,05 mm bis 2 mm, besonders bevorzugt im Bereich von 0,1 mm bis 1 mm, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 0,2 mm bis 0,8 mm, liegen. Die entsprechenden Teilchengrößen können insbesondere auf Basis der Methode nach ASTM D2862-97/04 bestimmt werden. Zudem können die vorgenannten Größen mit Bestimmungsmethoden auf Basis einer Siebanalyse, auf Basis einer Siebanalyse, auf Basis von Röntgenbeugung, Laserdiffraktometrie oder dergleichen bestimmt werden. Die jeweiligen Bestimmungsmethoden sind dem Fachmann als solche wohlbekannt, so dass es diesbezüglich keiner weiteren Ausführungen bedarf.
  • Insbesondere kann die Aktivkohle erhältlich sein durch Carbonisierung und nachfolgende Aktivierung eines synthetischen bzw. nicht naturstoffbasierten Ausgangsmaterials, insbesondere auf Basis organischer Polymere. Hierdurch werden besonders harte und abriebfeste Aktivkohlen erhalten, welche zudem eine definierte Porosität aufweisen. Derartige Aktivkohlen eignen sich im besonderen Maße zur Verwendung im Rahmen des vorliegend beschriebenen Verfahrens. Dies gilt insbesondere auch für solche Aktivkohlen, welche aus einem Ausgangsmaterial auf Basis organischer Polymere, insbesondere auf Basis sulfonierter organischer Polymere, vorzugsweise auf Basis von divinylbenzolvernetztem Polystyrol, bevorzugt auf Basis von Styrol/Divinylbenzol-Copolymeren, erhalten werden, insbesondere durch Carbonisierung und nachfolgende Aktivierung des Ausgangsmaterials. In diesem Zusammenhang kann der Gehalt an Divinylbenzol in dem Ausgangsmaterial im Bereich von 1 Gew.-% bis 20 Gew.-%, insbesondere 1 Gew.-% bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 1,5 Gew.-% bis 12,5 Gew.-%, bevorzugt 2 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Ausgangsmaterial, liegen.
  • Im Allgemeinen können die erfindungsgemäß eingesetzten Aktivkohlen auch solche Aktivkohlen sein, welche aus einem Ausgangsmaterial auf Basis eines insbesondere sulfonierten bzw. Sulfonsäuregruppen enthaltenden Ionenaustauscherharzes, insbesondere vom Geltyp, erhalten werden.
  • Insbesondere kann als Aktivkohle eine polymerbasierte sphärische Aktivkohle (PBSAC; Polymer-based Spherical Activated Carbon) eingesetzt werden.
  • Erfindungsgemäß kann es vorgesehen sein, dass die Aktivkohle ein Gesamtporenvolumen, insbesondere ein Gesamtporenvolumen nach Gurvich, im Bereich von 0,3 cm3/g bis 4 cm3/g, insbesondere im Bereich von 0,4 cm3/g bis 3,5 cm3/g, vorzugsweise im Bereich von 0,5 cm3/g bis 3 cm3/g, besonders bevorzugt im Bereich von 0,6 cm3/g bis 2,5 cm3/g, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 0,5 cm3/g bis 1,5 cm3/g, aufweist. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass mindestens 65 %, insbesondere mindestens 70 %, vorzugsweise mindestens 75 %, bevorzugt mindestens 80 %, des Gesamtporenvolumens, insbesondere des Gesamtporenvolumens nach Gurvich, der Aktivkohle durch Poren mit Porendurchmessern von höchstens 50 nm, insbesondere durch Mikro- und/oder Mesoporen, gebildet werden. Insbesondere kann die Aktivkohle ein durch Poren mit Porendurchmessern von höchstens 2 nm (d.h. ≤ 2 nm) gebildetes Porenvolumen, insbesondere Mikroporenvolumen nach Carbon Black, im Bereich von 0,05 cm3/g bis 2,5 cm3/g, insbesondere 0,15 cm3/g bis 2 cm3/g, vorzugsweise 0,3 cm3/g bis 1,5 cm3/g, aufweisen.
  • Insbesondere kann die Aktivkohle eine spezifische BET-Oberfläche im Bereich von 600 m2/g bis 4.000 m2/g, insbesondere 800 m2/g bis 3.500 m2/g, vorzugsweise 1.000 m2/g bis 3.000 m2/g, besonders bevorzugt 1.200 m2/g bis 2.750 m2/g, ganz besonders bevorzugt 1.300 m2/g bis 2.500 m2/g, aufweisen.
  • Was die Bestimmung des Gesamtporenvolumens nach Gurvich anbelangt, so handelt es sich um eine dem Fachmann auf diesem Gebiet an sich wohlbekannte Mess-/Bestimmungsmethode. Zu weitergehenden Einzelheiten bezüglich der Bestimmung des Gesamtporenvolumens nach Gurvich kann beispielsweise verwiesen werden auf L. Gurvich (1915), J. Phys. Chem. Soc. Russ. 47, 805, sowie auf S. Lowell et al., Characterization of Porous Solids and Powders: Surface Area Pore Size and Density, Kluwer Academic Publishers, Article Technology Series, Seiten 111 ff. Insbesondere kann das Porenvolumen der Aktivkohle auf Basis der Gurvich-Regel gemäß der Formel VP = Wa/ρI bestimmt werden, wobei Wa die adsorbierte Menge eines zugrundeliegenden Adsorbats und ρI die Dichte des eingesetzten Adsorbats darstellt (vgl. auch Formel (8.20) gemäß Seite 111, Kapitel 8.4.) von S. Lowell et al.).
  • Die Bestimmungsmethode nach Carbon Black ist dem Fachmann an sich bekannt, wobei zudem für weitergehende Einzelheiten zur Bestimmung der Porenoberfläche und des Porenvolumens nach Carbon Black beispielsweise verwiesen werden kann auf R. W. Magee, Evaluation of the External Surface Area of Carbon Black by Nitrogen Adsorption, Presented at the Meeting of the Rubber Division of the American Chem. Soc., October 1994, z. B. referiert in: Quantachrome Instruments, AUTOSORB-1, AS1 WinVersion 1.50, Operating Manual, OM, 05061, Quantachrome Instruments 2004, Florida, USA, Seiten 71 ff. Insbesondere kann die diesbezügliche Auswertung mittels t-plot-Methode erfolgen.
  • Die Bestimmung der spezifischen Oberfläche gemäß BET ist dem Fachmann grundsätzlich als solche bekannt, so dass diesbezüglich keine weitergehenden Einzelheiten ausgeführt zu werden brauchen. Sämtliche BET-Oberflächenangaben beziehen sich auf die Bestimmung gemäß ASTM D6556-04. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird zur Bestimmung der BET-Oberfläche – im Allgemeinen und sofern nicht ausdrücklich abweichend angegeben – die sogenannte MultiPoint-BET-Bestimmungsmethode (MP-BET) in einem Partialdruckbereich p/p0 von 0,05 bis 0,1 angewendet.
  • Für weitergehende Einzelheiten zu der Bestimmung der BET-Oberfläche bzw. zu der BET-Methode kann auf die vorgenannte ASTM D6556-04 sowie auf Römpp Chemielexikon, 10. Auflage, Georg Thieme Verlag, Stuttgart/New York, Stichwort: "BET-Methode", einschließlich der dort referierten Literatur, und auf Winnacker-Küchler (3. Auflage), Band 7, Seiten 93 ff. sowie auf Z. Anal. Chem. 238, Seiten 187 bis 193 (1968), verwiesen werden.
  • Weiterhin kann in Schritt (a) des Verfahrens insbesondere derart vorgegangen werden, dass das Inkontaktbringen bei Temperaturen oberhalb der Gefrier- bzw. Erstarrungstemperatur des Imprägniermittels bzw. unterhalb der Siede- bzw. Zersetzungstemperatur des Imprägniermittels durchgeführt wird. Die diesbezüglich angeführten Temperaturen beziehen sich auf Atmosphärendruck (1.013,25 hPa bzw. 1,01325 bar). Im Allgemeinen erfolgt das in Schritt (a) vorgesehene Inkontaktbringen derart, dass sozusagen ein Einwirkenlassen bzw. Eindringen des Imprägniermittels mit der diesbezüglichen katalytisch aktiven Komponente in Bezug auf die erfindungsgemäß eingesetzte Aktivkohle vorliegt, wie zuvor ausgeführt.
  • Insbesondere kann in Schritt (a) das Inkontaktbringen bei Temperaturen im Bereich von 1 °C bis 150 °C, insbesondere im Bereich von 5 °C bis 100 °C, vorzugsweise im Bereich von 10 °C bis 75 °C, bevorzugt im Bereich von 15 °C bis 60 °C, besonders bevorzugt im Bereich von 20 °C bis 50 °C, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 20 °C bis 40 °C, durchgeführt werden. In diesem Zusammenhang können die in Schritt (a) vorgesehenen Temperaturen durch Beheizen der Imprägniervorrichtung, insbesondere des Imprägnierbehältnisses, vorzugsweise der Wandung bzw. des Gehäuses des Imprägnierbehältnisses, und/oder durch Beheizen der Rühr- bzw. Mischeinrichtung, vorzugsweise der Mischelemente der Rühr- bzw. Mischeinrichtung, eingestellt werden.
  • Insbesondere kann in Schritt (a) das Inkontaktbringen für eine Zeitdauer im Bereich von 0,01 h bis 48 h, insbesondere im Bereich von 0,05 h bis 24 h, vorzugsweise im Bereich von 0,1 h bis 12 h, bevorzugt im Bereich von 0,5 h bis 10 h, besonders bevorzugt im Bereich von 1 h bis 8 h, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 2 h bis 8 h, durchgeführt werden.
  • Im Allgemeinen kann in Schritt (a) unter Atmosphärendruck (Normaldruck) (1.013,25 hPa) verfahren werden.
  • Was darüber hinaus Schritt (b) des Verfahrens anbelangt, so kann – neben der Entfernung des flüssigen Trägermediums des Imprägniermittels – auch gegebenenfalls überschüssiges Imprägniermittel als solches entfernt werden.
  • In diesem Zusammenhang kann insbesondere derart verfahren werden, dass in Schritt (b) die Entfernung des flüssigen Trägermediums bzw. von gegebenenfalls überschüssigem Imprägniermittel unter Druckbeaufschlagung bzw. erhöhtem Druck (Auspressen des flüssigen Trägermediums bzw. des Imprägniermittels) oder aber unter Unterdruckbeaufschlagung bzw. reduziertem Druck (Abziehen des flüssigem Trägermediums bzw. des Imprägniermittels) erfolgt. Insbesondere kann in Schritt (b) aber auch derart vorgegangen werden, dass die Entfernung des flüssigen Trägermediums unter Atmosphärendruck (1.013,25 hPa) bzw. Normaldruck erfolgt, beispielsweise durch Ablassen der flüssigen Medien an der insbesondere im Bereich des unteren Endes vorgesehenen Auslassöffnung, welche für diesen Zweck mit einer Filtereinheit zum Rückhalt der Aktivkohle oder dergleichen ausgerüstet werden kann.
  • Insbesondere kann in Schritt (b) die Entfernung des flüssigen Trägermediums bzw. von gegebenenfalls überschüssigem Imprägniermittel somit über die mindestens eine Auslassöffnung insbesondere zur Entfernung des flüssigen Trägermediums bzw. von gegebenenfalls überschüssigem Imprägniermittel erfolgen (untere Auslassöffnung) und/oder über die mindestens eine Auslassöffnung insbesondere zur Entfernung gasförmiger Substanzen erfolgt (obere Auslassöffnung).
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es gemäß einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass in Schritt (b) die Entfernung des flüssigen Trägermediums bzw. von gegebenenfalls überschüssigem Imprägniermittel, vorzugsweise die Entfernung des flüssigen Trägermediums, durch Verdampfen erfolgt. Das Entfernen durch Verdampfen kann dabei auch im Anschluss an einer gegebenenfalls zuvor durchgeführten Entfernung des Trägermediums bzw. von gegebenenfalls überschüssigem Imprägniermittel in flüssiger Form, wie zuvor beschrieben, durchgeführt werden.
  • In diesem Zusammenhang sollte die Entfernung des flüssigen Trägermediums bzw. von gegebenenfalls überschüssigem Imprägniermittel bei Temperaturen oberhalb der Siedetemperatur des flüssigen Trägermediums bzw. des Imprägniermittels, insbesondere des flüssigen Trägermediums, durchgeführt werden.
  • Hierzu kann in Schritt (b) bei Temperaturen im Bereich von 1 °C bis 300 °C, insbesondere im Bereich von 10 °C bis 250 °C, vorzugsweise im Bereich von 15 °C bis 200 °C, bevorzugt im Bereich von 20 °C bis 175 °C, besonders bevorzugt im Bereich von 50 °C bis 150 °C, verfahren werden. Diesbezüglich können die in Schritt (b) vorgesehenen Temperaturen gleichermaßen durch Beheizen der Imprägniervorrichtung, insbesondere des Imprägnierbehältnisses, vorzugsweise der Wandung bzw. des Gehäuses des Imprägnierbehältnisses, und/oder durch Beheizen der Rühr- bzw. Mischeinrichtung, vorzugsweise der Mischelemente der Rühr- bzw. Mischeinrichtung, eingestellt werden.
  • Insbesondere kann in Schritt (b) die Entfernung des flüssigen Trägermediums bzw. von gegebenenfalls überschüssigem Imprägniermittel für eine Zeitdauer im Bereich von 0,01 h bis 36 h, insbesondere im Bereich von 0,05 h bis 20 h, vorzugsweise im Bereich von 0,1 h bis 10 h, bevorzugt im Bereich von 0,5 h bis 8 h, besonders bevorzugt im Bereich von 1 h bis 6 h, durchgeführt werden.
  • Gleichermaßen kann in Schritt (b) unter Eintrag von Rühr- bzw. Scherkräften, insbesondere unter Rühren, vorzugsweise unter Einsatz der Rühr- bzw. Mischeinrichtung der Imprägniervorrichtung, insbesondere des Imprägnierbehältnisses, verfahren werden.
  • In Schritt (b) kann die Entfernung des flüssigen Trägermediums und/oder von gegebenenfalls überschüssigem Imprägniermittel über die mindestens eine Auslassöffnung insbesondere zur Entfernung des flüssigen Trägermediums und/oder von gegebenenfalls überschüssigem Imprägniermittel und/oder über die weitere Auslassöffnung insbesondere zum Entfernen insbesondere gasförmiger Substanzen und/oder Medien und/oder zum Entfernen und/oder Ablassen von etwaigem überschüssigem Imprägniermittel erfolgen.
  • In diesem Zusammenhang kann das in Schritt (b) entfernten flüssigen Trägermedium und/oder das gegebenenfalls überschüssige Imprägniermittel rezykliert werden.
  • Zudem kann erfindungsgemäß insbesondere derart vorgegangen werden, dass in Schritt (b) die imprägnierte Aktivkohle auf eine Restfeuchte im Bereich von 1 Gew.-% bis 50 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 5 Gew.-% bis 40 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 10 Gew.-% bis 30 Gew.-%, bezogen auf die imprägnierte Aktivkohle, eingestellt wird.
  • Auf diese Weise kann somit die imprägnierte Aktivkohle erhalten werden.
  • In diesem Zusammenhang kann in Schritt (b) die Entfernung der imprägnierten Aktivkohle über die mindestens eine Auslassöffnung insbesondere zur Entfernung der imprägnierten Aktivkohle erfolgen.
  • Was darüber hinaus Schritt (c) anbelangt, so kann die gegebenenfalls vorgesehene thermische Nachbehandlung bei Temperaturen oberhalb der für die Trocknung in Schritt (b) eingestellten bzw. vorgesehenen Temperaturen erfolgen. Hierdurch kann die katalytische Aktivität erforderlichenfalls erhöht bzw. erzielt bzw. erhalten werden. Zudem kann die katalytisch aktive Komponente weiterführend an der Aktivkohle fixiert werden, gegebenenfalls unter Ausbildung chemischer Bindungen.
  • Insbesondere kann in Schritt (c) bei Temperaturen im Bereich von 50 °C bis 800 °C, insbesondere im Bereich von 75 °C bis 500 °C, vorzugsweise im Bereich von 90 °C bis 300 °C, verfahren werden.
  • Zudem können die in Schritt (c) vorgesehenen Temperaturen durch Beheizen der Imprägniervorrichtung, insbesondere des Imprägnierbehältnisses, vorzugsweise der Wandung bzw. des Gehäuses des Imprägnierbehältnisses, und/oder durch Beheizen der Rühr- bzw. Mischeinrichtung, vorzugsweise der Mischelemente, eingestellt werden. Durch ein bevorzugtes gleichzeitiges Beheizen des Imprägnierbehältnisses und der Rühr- bzw. Mischeinrichtung kann die imprägnierte Aktivkohle zu Zwecken der Aktivierung der Imprägnierkomponente besonders effektiv und gleichmäßig auf die gewünschten Temperaturen erwärmt werden.
  • Insbesondere kann in Schritt (c) die thermische Nachbehandlung unter Atmosphärendruck bzw. Normaldruck (1.013,25 hPa) erfolgen.
  • Insbesondere kann es in Schritt (c) vorgesehen sein, dass die thermische Nachbehandlung unter Einstellung der (Aktivierungs-)Atmosphäre erfolgt. Diesbezüglich kann in Schritt (c) insbesondere unter Umgebungsatmosphäre (Umgebungsluft), insbesondere Luft, oder unter inerter Atmosphäre, insbesondere Stickstoffatmosphäre, oder unter insbesondere leicht oxidierender Atmosphäre, insbesondere sauerstoffhaltiger Atmosphäre, oder unter insbesondere leicht reduzierender Atmosphäre, insbesondere wasserstoffhaltiger Atmosphäre, verfahren werden.
  • Der Fachmann ist jederzeit in der Lage, die diesbezüglichen Atmosphären einzustellen und in Bezug auf den gewünschten Effekt auszuwählen und abzustimmen. Zu diesem Zweck kann die Imprägniervorrichtung zudem mit entsprechenden Öffnungen zum Austausch bzw. Einstellen der jeweiligen Atmosphäre ausgerüstet werden.
  • In Schritt (c) kann die thermische Nachbehandlung für eine Zeitdauer im Bereich von 0,01 h bis 30 h, insbesondere im Bereich von 0,05 h bis 20 h, vorzugsweise im Bereich von 0,1 h bis 10 h, bevorzugt im Bereich von 0,5 h bis 8 h, durchgeführt werden.
  • Gleichermaßen kann in Schritt (c) unter Eintrag von Rühr- bzw. Scherkräften, insbesondere unter Rühren, vorzugsweise unter Einsatz der Rühr- bzw. Mischeinrichtung der Imprägniervorrichtung, insbesondere des Imprägnierbehältnisses, verfahren werden.
  • Weiterhin kann in Schritt (c) die Entfernung der aktivierten imprägnierten Aktivkohle über die mindestens eine Auslassöffnung insbesondere zur Entfernung der imprägnierten Aktivkohle erfolgen, insbesondere nach Abkühlung der erhaltenen imprägnierten Aktivkohle.
  • Darüber hinaus kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass nach Durchführung von Schritt (a), insbesondere zwischen Schritt (a) und Schritt (b), bzw. nach Durchführung von Schritt (b), insbesondere zwischen Schritt (b) und Schritt (c), bzw. nach Durchführung von Schritt (c) mindestens ein Wasch- bzw. Aufreinigungsschritt mit einem Waschen bzw. Aufreinigen der imprägnierten Aktivkohle durchgeführt wird, gegebenenfalls gefolgt von mindestens einem Trocknungsschritt.
  • Durch den optional vorgesehenen Waschschritt können beispielsweise unerwünschte Verunreinigungen bzw. etwaige auf Basis des Imprägniermittels bzw. der katalytisch aktiven Komponente des Imprägniermittels resultierende Verkrustungen insbesondere an der Oberfläche der Aktivkohle effektiv entfernt werden, was zu einer weiterführenden Verbesserung der erfindungsgemäß erhaltenen Aktivkohle führt, insbesondere da der Zugang zu dem Porensystem der Aktivkohle verbessert wird.
  • In diesem Zusammenhang kann der Wasch- bzw. Aufreinigungsschritt unter Verwendung mindestens eines insbesondere flüssigen Wasch- bzw. Aufreinigungsmediums bzw. -mittels, insbesondere wässrig basierten Wasch- bzw. Aufreinigungsmediums, vorzugsweise einer insbesondere alkalischen Wasch- bzw. Aufreinigungslösung, durchgeführt werden.
  • Insbesondere kann das Wasch- bzw. Aufreinigungsmedium mindestens eine basische Komponente, insbesondere mindestens ein Alkalimetallhydroxid, vorzugsweise Natriumhydroxid (NaOH), enthalten. Diesbezüglich haben sich Mengen im Bereich von 1 Gew.-% bis 25 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 2 Gew.-% bis 20 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 5 Gew.-% bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Wasch- und/oder Aufreinigungsmedium, bewährt.
  • Zudem kann das Wasch- bzw. Aufreinigungsmedium in einem zu der Aktivkohle bezogenen Gewichtsverhältnis (Wasch- bzw. Aufreinigungsmedium:Aktivkohle) im Bereich von 5:1 bis 1:5, insbesondere im Bereich von 4:1 bis 1:4, vorzugsweise im Bereich von 4:1 bis 1:3, bevorzugt im Bereich von 3:1 bis 1:1, eingesetzt werden.
  • Insbesondere kann der Wasch- bzw. Aufreinigungsschritt bei Temperaturen im Bereich von 1 °C bis 150 °C, insbesondere im Bereich von 5 °C bis 100 °C, vorzugsweise im Bereich von 10 °C bis 75 °C, bevorzugt im Bereich von 15 °C bis 60 °C, besonders bevorzugt im Bereich von 20 °C bis 50 °C, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 20 °C bis 40 °C, durchgeführt werden.
  • Die bei dem Wasch- bzw. Aufreinigungsschritt vorgesehenen Temperaturen können durch Beheizen der Imprägniervorrichtung, insbesondere des Imprägnierbehältnisses, vorzugsweise der Wandung (Hülle) bzw. des Gehäuses des Imprägnierbehältnisses, bzw. durch Beheizen der Rühr- bzw. Mischeinrichtung, vorzugsweise der Mischelemente, entsprechend eingestellt werden.
  • Erfindungsgemäß kann der Wasch- bzw. Aufreinigungsschritt für eine Zeitdauer im Bereich von 0,01 h bis 48 h, insbesondere im Bereich von 0,05 h bis 24 h, vorzugsweise im Bereich von 0,1 h bis 12 h, bevorzugt im Bereich von 0,5 h bis 10 h, besonders bevorzugt im Bereich von 1 h bis 8 h, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 2 h bis 8 h, durchgeführt werden. Insbesondere kann der Wasch- bzw. Aufreinigungsschritt unter Atmosphärendruck bzw. Normaldruck (1.013,25 hPa) durchgeführt werden.
  • Erfindungsgemäß kann es insbesondere vorgesehen sein, dass Schritt (a), Schritt (b) und Schritt (c) sowie gegebenenfalls der Wasch- bzw. Aufreinigungsschritt ineinander übergehend bzw. unmittelbar aufeinander abfolgend durchgeführt werden, was auch durch den Einsatz einer gemeinsamen bzw. einzigen Imprägniervorrichtung, insbesondere Imprägnierbehältnis, ermöglicht wird. Hierdurch kann eine weiterführende Effizienzsteigerung des Verfahrens erreicht werden.
  • Insbesondere kann das beschriebene Verfahren unter Verwendung einer Produktionsanlage, wie nachfolgend definiert, bzw. unter Verwendung einer Imprägniervorrichtung, wie nachfolgend definiert, durchgeführt werden.
  • Was das Verfahren weiterhin anbelangt, so kann auch auf die entsprechende Figurendarstellung gemäß 1 verwiesen werden, welche eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens zeigt, wonach das Verfahren mit den diesbezüglichen Schritten (a) bis (c) unter Verwendung einer Produktionsanlage P sowie einer gemeinsamen Imprägniervorrichtung bzw. Imprägnierbehandlungseinheit 4 durchgeführt wird.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin – gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung – auch eine Produktionsanlage zur Imprägnierung einer Aktivkohle, insbesondere zur Ausrüstung einer Aktivkohle mit reaktiver bzw. katalytischer Aktivität, insbesondere zur Durchführung des für die erfindungsgemäße imprägnierte Aktivkohle beschriebenen Verfahrens, gemäß dem die Produktionsanlage betreffenden Anspruch, wobei weitere vorteilhafte Ausgestaltungen dieses Erfindungsaspekts Gegenstand der entsprechenden Unteransprüche ist.
  • Die vorliegende Erfindung wird insbesondere in Bezug auf die erfindungsgemäße Produktionsanlage zudem anhand von bevorzugte Ausführungsformen bzw. Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnungen bzw. Figurendarstellungen beschrieben, wobei die diesbezüglichen Ausführungen auch für die weiteren erfindungsgemäßen Aspekte entsprechend gelten und wobei die angeführten bevorzugten Ausführungsformen keinesfalls beschränkend sind.
  • In den Figurendarstellungen zeigt
  • 1 eine schematische Darstellung der Verwendung der erfindungsgemäßen Produktionsanlage bzw. der diesbezüglichen Imprägniervorrichtung in dem beschriebenen Verfahren sowie die verwendete Verfahrensführung als solche, wobei die Verfahrensschritte des Inkontaktbringens der Aktivkohle mit dem Imprägniermittel gemäß Schritt (a), der nachfolgenden Entfernung des flüssigen Trägermediums bzw. von gegebenenfalls überschüssigem Imprägniermittel gemäß Schritt (b) und der sich anschließenden thermischen Nachbehandlung der imprägnierten Aktivkohle gemäß Schritt (c) in einer einzigen bzw. gemeinsamen und somit in ein und derselben Imprägniervorrichtung der erfindungsgemäßen Produktionsanlage durchgeführt werden;
  • 2A eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Produktionsanlage P gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform, wonach die für die Produktionsanlage P eingesetzte Imprägniervorrichtung 4 auf Basis eines Imprägnierbehältnisses 6 ausgebildet ist, bei welchem der untere Abschnitt 6'' sich konusförmig zum unteren Ende des Imprägnierbehältnisses 6 verjüngt und der obere Abschnitt 6' des Imprägnierbehältnisses 6 gewölbt bzw. nach Art eines Klöpperdeckels ausgebildet ist; 2A zeigt zudem eine erfindungsgemäß bevorzugte Ausführungsform der Anordnung eines Rühr- und Mischwerks in dem Imprägnierbehältnis 6, wobei das Rühr- bzw. Mischwerk 8 eine entsprechende Rührwelle 10 mit Mischelementen 9 aufweist, wobei die Mischelemente 9 der Geometrie des Imprägnierbehältnisses 6 angepasst sind;
  • 2B eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Produktionsanlage P gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wonach das für die Imprägniervorrichtung 4 eingesetzte Imprägnierbehältnis 6 in Form eines Doppelkonus ausgebildet ist und wonach sich das Imprägnierbehältnis 6 zum oberen Ende und zum unteren Ende konusförmig verjüngt; gemäß dieser erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform sind somit sowohl der untere Abschnitt 6' als auch der obere Abschnitt 6'' des Imprägnierbehältnisses 6 konusförmig bzw. kegelstumpfartig ausgebildet; zudem ist die Anordnung des Rühr- bzw. Mischwerks 8 mit einer Rührwelle 10 in dem Imprägnierbehältnis 6 und die der Geometrie des Imprägnierbehältnisses 6 angepasste Ausbildung der Mischelementen 9 gezeigt.
  • Nachfolgend wird nunmehr die erfindungsgemäße Produktionsanlage P auch unter Bezugnahme auf die zuvor angeführten Figurendarstellungen weiterführend beschrieben:
    Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die vorliegende Erfindung somit – wie in 2A und 2B veranschaulicht – auch die Produktionsanlage P zur Imprägnierung einer Aktivkohle, insbesondere zur Ausrüstung einer Aktivkohle mit reaktiver und/oder katalytischer Aktivität, insbesondere zur Durchführung des zuvor für die erfindungsgemäße imprägnierte Aktivkohle beschriebenen Verfahrens, wobei die Produktionsanlage P die folgenden Vorrichtungen 1, 2, 3, 4 aufweist:
    • – mindestens eine erste Bevorratungseinheit 1 zur Aufnahme bzw. Bevorratung mindestens eines Imprägniermittels, insbesondere in Form einer Lösung bzw. Dispersion, wobei das Imprägniermittel mindestens ein flüssiges Trägermedium und mindestens eine Imprägnierkomponente, insbesondere mindestens eine katalytisch aktive Komponente, umfasst;
    • – gegebenenfalls mindestens eine zweite Bevorratungseinheit 2 zur Aufnahme bzw. Bevorratung mindestens einer Aktivkohle, insbesondere einer Vielzahl von diskreten Aktivkohlepartikeln;
    • – mindestens eine stromabwärts zu der ersten Bevorratungseinheit 1 und der gegebenenfalls vorhandenen zweiten Bevorratungseinheit 2 angeordnete Imprägniervorrichtung (Imprägnierbehandlungseinheit) 4, insbesondere wobei die Imprägniervorrichtung 4 mindestens ein Imprägnierbehältnis (Imprägnierreaktor) 6 umfasst, wobei die Imprägniervorrichtung 4 derart ausgebildet ist, dass (A) ein Inkontaktbringen und/oder Mischen, insbesondere inniges Mischen, der Aktivkohle mit dem Imprägniermittel; und (B) eine Entfernung des flüssigen Trägermediums des Imprägniermittels, insbesondere mittels Trocknung, vorzugsweise unter Wärmeeinwirkung bzw. Erwärmung; und (C) gegebenenfalls eine thermische Nachbehandlung der resultierenden imprägnierten Aktivkohle, insbesondere zur Aktivierung bzw. weiteren Fixierung der Imprägnierkomponente, vorzugsweise unter Wärmeeinwirkung und/oder Erwärmung; in der Imprägniervorrichtung 4 durchführbar sind bzw. durchgeführt werden;
    • – gegebenenfalls mindestens eine stromabwärts zu der Imprägniervorrichtung 4 angeordnete Aufnahmevorrichtung 5 zur Aufnahme und/oder Lagerung der imprägnierten Aktivkohle.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann es insbesondere vorgesehen sein, dass die Produktionsanlage P, insbesondere die Imprägniervorrichtung 4, mindestens ein insbesondere verschließbares Imprägnierbehältnis 6, insbesondere Imprägnierkessel (Rührkessel), aufweist (2A und 2B).
  • Was das Imprägnierbehältnis 6 weiterhin anbelangt, so kann dieses, insbesondere im Betriebs- bzw. Anwendungszustand, zumindest im Wesentlichen vertikal bzw. aufrechtstehend angeordnet bzw. ausgerichtet sein, insbesondere bezogen auf die Längsachse L des Imprägnierbehältnisses 6. Mit anderen Worten wird das Imprägnierbehältnis 6 vorzugsweise in vertikaler Anordnung bzw. Positionierung mit Bezugnahme auf deren Längsachse L betrieben, wie gleichermaßen in 2A und 2B veranschaulicht.
  • In diesem Zusammenhang kann es erfindungsgemäß somit vorgesehen sein, dass das Imprägnierbehältnis 6 ein oberes und ein unteres Ende aufweist. Wie in 2A und 2B dargestellt, kann das Imprägnierbehältnis 6 insbesondere einen oberen Abschnitt 6' und einen unteren Abschnitt 6'' aufweisen. Diesbezüglich bezieht sich der Begriff "Abschnitt", wie erfindungsgemäß verwendet, insbesondere auf einen bestimmten Bereich des Imprägnierbehältnisses 6. Der Begriff "Abschnitt", wie erfindungsgemäß verwendet, kann sich auch auf ein Bestandteil als solchen des Imprägnierbehältnisses 6 beziehen, insbesondere wobei die Bestandteile miteinander verbunden sind und somit als Einheit das Imprägnierbehältnis 6 ausbilden.
  • Erfindungsgemäß kann es insbesondere vorgesehen sein, dass die Produktionsanlage P mindestens eine erste Zuführvorrichtung 3', insbesondere in Form einer Rohrleitung, vorzugsweise zum Zuführen bzw. zum Einbringen des Imprägniermittels in das Imprägnierbehältnis 6, aufweist, wie in 2A und 2B dargestellt. In diesem Zusammenhang kann die erste Zuführvorrichtung 3' insbesondere stromabwärts zu der ersten Bevorratungseinheit 1 bzw. stromaufwärts zu dem Imprägnierbehältnis 6 angeordnet sein. Die erste Zuführvorrichtung 3' kann zudem die erste Bevorratungseinheit 1 und das Imprägnierbehältnis 6 miteinander verbinden. Zudem kann die erste Zuführvorrichtung 3' an dem oberen Ende bzw. dem oberen Abschnitt 6' des Imprägnierbehältnisses 6 mit dem Imprägnierbehältnis 6 verbunden sein, insbesondere über eine erste Einführöffnung für das Imprägniermittel 11 des Imprägnierbehältnisses 6.
  • Weiterhin kann die Produktionsanlage P mindestens eine zweite Zuführvorrichtung 3'', insbesondere in Form einer Rohrleitung bzw. eines Förderbandes bzw. einer Förderschnecke, vorzugsweise zum Zuführen bzw. zum Einbringen der Aktivkohle in das Imprägnierbehältnis 6, aufweisen. In diesem Zusammenhang kann die zweite Zuführvorrichtung 3'' insbesondere stromabwärts zu der zweiten Bevorratungseinheit 2 bzw. stromaufwärts zu dem Imprägnierbehältnis 6 angeordnet sein. Insbesondere kann die zweite Zuführvorrichtung 3'' die erste Bevorratungseinheit 1 und das Imprägnierbehältnis 6 miteinander verbinden. Zudem kann die zweite Zuführvorrichtung 3'' an dem oberen Ende bzw. dem oberen Abschnitt 6' des Imprägnierbehältnisses 6 mit dem Imprägnierbehältnis 6 verbunden sein, insbesondere über eine Einführöffnung für Aktivkohle 11 des Imprägnierbehältnisses 6.
  • Die erste Zuführvorrichtung 3' bzw. die zweite Zuführvorrichtung 3'' dienen somit im Allgemeinen zur Beschickung der Imprägniervorrichtung 4 bzw. des Imprägnierbehältnisses 6 mit den Ausgangsmaterialien in Form des Imprägniermittels einerseits und der zu behandelnden Aktivkohle andererseits. In diesem Zusammenhang können die erste Zuführvorrichtung 3' und die zweite Zuführvorrichtung 3'', unabhängig voneinander, insbesondere mit der nachfolgend noch beschriebenen mindestens einen Einführöffnung 11 verbunden sein.
  • Weiterhin kann die Produktionsanlage P, wie in 2A und 2B veranschaulicht, mindestens eine erste Abführvorrichtung 5', insbesondere in Form einer Rohrleitung, vorzugsweise zum Abführen bzw. zum Austragen des flüssigen Trägermediums des Imprägniermittels bzw. von gegebenenfalls überschüssigem Imprägniermittel aus dem Imprägnierbehältnis 6, aufweisen. In diesem Zusammenhang kann die erste Abführvorrichtung 5' stromabwärts zu dem Imprägnierbehältnis 6 angeordnet sein. Insbesondere kann die erste Abführvorrichtung 5' an dem unteren Ende bzw. an dem unteren Abschnitt 6', insbesondere über eine Auslassöffnung für das Trägermittel bzw. Imprägniermittel 12 des Imprägnierbehältnisses 6 und/oder einer Filtereinrichtung 14 des Imprägnierbehältnisses 6, oder aber an dem oberen Ende bzw. dem oberen Abschnitt 6'' des Imprägnierbehältnisses 6 mit dem Imprägnierbehältnis 6, insbesondere über eine weitere Auslassöffnung 13 des Imprägnierbehältnisses 6; verbunden sein.
  • Die Anordnung an dem unterem Ende bzw. unteren Abschnitt 6' kommt insbesondere dann in Betracht, wenn das Trägermedium bzw. das überschüssige Imprägniermittel in der jeweils flüssigen Form aus dem Imprägnierbehältnis 6 abgeführt werden soll. Die Anordnung der ersten Abführvorrichtung 5' an dem oberen Ende bzw. dem oberen Abschnitt 6' kommt insbesondere dann in Betracht, wenn insbesondere das zuvor flüssige Trägermedium bzw. Imprägniermittel in gasförmiger Form, beispielsweise durch Verdampfen, abgeführt werden soll. Eine Anordnung an dem oberen Ende bzw. dem oberen Abschnitt 6' kommt auch dann in Betracht, wenn das flüssige Trägermedium bzw. Imprägniermittel sozusagen von oben aus dem Imprägnierbehältnis 6 abgesaugt werden soll. Insbesondere kann die erste Abführvorrichtung 5' mit der nachfolgend noch beschriebenen Auslassöffnung 12 bzw. der weiteren Auslassöffnung 13 in Verbindung stehen. Hierzu kann zudem auch auf 2A bzw. 2B verwiesen werden.
  • Schließlich kann es in diesem Zusammenhang erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Produktionsanlage P mindestens eine zweite Abführvorrichtung 5'', insbesondere in Form einer Rohrleitung bzw. eines Förderbandes bzw. einer Förderschnecke, vorzugsweise in Form einer Rohrleitung, vorzugsweise zum Abführen bzw. zum Austragen der imprägnierten Aktivkohle aus dem Imprägnierbehältnis 6, aufweist. In diesem Zusammenhang kann die zweite Abführvorrichtung 5'' stromabwärts zu dem Imprägnierbehältnis 6 bzw. stromaufwärts zu der Aufnahmevorrichtung 5 angeordnet sein. Insbesondere kann die zweite Abführvorrichtung 5'' das Imprägnierbehältnis 6 und die Aufnahmevorrichtung 5 miteinander verbinden. Insbesondere kann die zweite Abführvorrichtung 5'' an dem unteren Ende bzw. dem unteren Abschnitt 6' des Imprägnierbehältnisses 6 mit dem Imprägnierbehältnis 6 verbunden sein, insbesondere über eine Auslassöffnung für imprägnierte Aktivkohle 12. Hierzu kann auch auf 2A bzw. 2B verwiesen werden. Insbesondere kann die zweite Abführvorrichtung 5'' wird der nachfolgend noch beschriebenen Auslassöffnung 12 in Verbindung stehen.
  • Durch den gezielten Einsatz der zuvor beschriebenen Zu- bzw. Abführvorrichtungen kann ein effizienter Betrieb der Imprägniervorrichtung bzw. des Imprägnierbehältnisses und damit der Produktionsanlage P nach der Erfindung insgesamt gewährleistet werden, da das Imprägnierbehältnis mit genauer Dosierung schnell – und sozusagen quasi – kontinuierlich mit den Ausgangsmaterialien beschickt werden kann und zudem die erhaltenen Produkte sowie überschüssige Komponenten vollständig aus dem Imprägnierbehältnis entnommen werden können.
  • Was das Imprägnierbehältnis 6 weiterhin anbelangt, so ist es erfindungsgemäß insbesondere vorgesehen, dass das Imprägnierbehältnis 6, insbesondere der obere Abschnitt 6' bzw. der untere Abschnitt 6'', zumindest im Wesentlichen rotationssymmetrisch und/oder zumindest im Wesentlichen als hohler bzw. durch eine Wandung (Hülle) bzw. ein Gehäuse gebildeter bzw. begrenzter Rotationskörper ausgebildet ist. In diesem Zusammenhang stellt die Längsachse L des Imprägnierbehältnisses 6 insbesondere die Rotationsachse des Rotationskörpers dar. Durch den rotationssymmetrischen Aufbau des Imprägnierbehältnisses mit der damit einhergehenden Geometrie kann insbesondere eine optimierte Anordnung auch der nachfolgend noch beschriebenen Rühr- bzw. Mischeinrichtung in dem Imprägnierbehältnis vorgenommen werden, was die Verfahrensdurchführung im Hinblick auf eine effektive Durchmischung und Erwärmung insbesondere zu Zwecken der Trocknung und Aktivierung der in dem Imprägnierbehältnis 6 vorliegenden Komponenten weiterführend verbessert.
  • In diesem Zusammenhang kann das Imprägnierbehältnis 6, insbesondere der obere Abschnitt 6', einen zumindest im Wesentlichen runden Querschnitt, vorzugsweise einen kreisrunden bzw. kreisförmigen Querschnitt, aufweisen, insbesondere in Horizontalebene bzw. in einer Ebene senkrecht zur Längsachse L des Imprägnierbehältnisses 6.
  • Wie in 2A bzw. 2B dargestellt, kann es im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere vorgesehen sein, dass sich das Imprägnierbehältnis 6, insbesondere der obere Abschnitt 6' des Imprägnierbehältnisses 6, in Richtung des oberen Endes des Imprägnierbehältnisses 6 verjüngt.
  • Insbesondere kann es in diesem Zusammenhang vorgesehen sein, dass der obere Abschnitt 6' des Imprägnierbehältnisses 6 kegelstumpfförmig bzw. konisch ausgebildet ist, wie in 2B dargestellt. In diesem Zusammenhang kann der Winkel α1 zwischen Grundfläche und Mantellinie des oberen Abschnitts 6', insbesondere des Kegelstumpfes bzw. des Konus, im Bereich von 30° bis 60°, insbesondere im Bereich von 35° bis 55°, vorzugsweise im Bereich von 40° bis 50°, liegen. Durch die spezielle konische bzw. kegelstumpfförmige geometrische Ausbildung des oberen Abschnitts 6' wird insbesondere im Rahmen der Vermischung der in dem Imprägnierbehältnis 6 vorhandenen Komponenten ein übermäßiges Anhaften bzw. Verkleben insbesondere der Aktivkohle an der Wandung insbesondere des oberen Abschnitts 6' des Imprägnierbehältnisses 6 verhindert, einhergehend mit verbesserten Materialausbeuten und einer gleichmäßigeren Imprägnierung über die Vielzahl der Aktivkohleteilchen. In Bezug auf die konische bzw. kegelstumpfförmige Ausbildung des oberen Abschnitts 6' des Imprägnierbehältnisses 6 kann insbesondere auf die Darstellung gemäß 2B verwiesen werden, in welcher diese erfindungsgemäß besonders bevorzugte Ausführungsform entsprechend dargestellt ist.
  • Erfindungsgemäß ist es aber grundsätzlich auch möglich, dass der obere Abschnitt 6' des Imprägnierbehältnisses 6 gewölbt bzw. halbkugelförmig ausgebildet ist. In diesem Zusammenhang kann der obere Abschnitt 6' beispielsweise als Klöpperdeckel oder Korbbogendeckel ausgebildet sein. Auch in diesem Zusammenhang kann der Winkel α1 zwischen Grundfläche und Mantellinie des oberen Abschnitts 6' im Bereich von 30° bis 60°, insbesondere im Bereich von 35° bis 55°, vorzugsweise im Bereich von 40° bis 50°, liegen. Diesbezüglich kann auf die entsprechende Darstellung gemäß 2A verwiesen werden.
  • Darüber hinaus verhält es sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere derart, dass das Imprägnierbehältnis 6, insbesondere der untere Abschnitt 6'', einen zumindest im Wesentlichen runden Querschnitt (Querschnittsform), vorzugsweise einen kreisrunden bzw. kreisförmigen Querschnitt, aufweist, insbesondere in Horizontalebene bzw. in einer Ebene senkrecht zur Längsachse L des Imprägnierbehältnisses 6 (2A und 2B).
  • Insbesondere kann, wie in 2A und 2B gezeigt, sich das Imprägnierbehältnis 6, insbesondere der untere Abschnitt 6'' des Imprägnierbehältnisses 6, in Richtung des unteren Endes des Imprägnierbehältnisses 6 verjüngen.
  • Gemäß einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform kann es zudem vorgesehen sein, dass der untere Abschnitt 6'' des Imprägnierbehältnisses 6 kegelstumpfförmig und/oder konisch ausgebildet ist. In diesem Zusammenhang kann der Winkel α2 zwischen Grundfläche und Mantellinie des unteren Abschnitts 6'', insbesondere des Kegelstumpfes bzw. Konus, im Bereich von 50° bis 85°, insbesondere im Bereich von 55° bis 80°, vorzugsweise im Bereich von 60° bis 75°, bevorzugt im Bereich von 65° bis 75°, liegen.
  • Insbesondere sind der obere Abschnitt 6' und der untere Abschnitt 6'' jeweils in Form eines geraden Kegelstumpfes ausgebildet.
  • Durch die Ausbildung auch des unteren Abschnitts 6'' des Imprägnierbehältnisses in der vorgenannten Art kann insbesondere neben einer weiterführend verbesserten Durchmischbarkeit der in dem Imprägnierbehältnis 6 befindlichen Komponenten auch eine verbesserte Entnahme der Komponenten und insbesondere der erhaltenen imprägnierten Aktivkohle aus dem Imprägnierbehältnis 6 gewährleistet werden.
  • In diesem Zusammenhang verhält es sich erfindungsgemäß insbesondere derart, dass der untere Abschnitt 6'' bzw. der untere Konus bzw. Kegelstumpf weniger steil ausgebildet ist als der obere Abschnitt 6' bzw. der obere Konus bzw. Kegelstumpf, wie anhand der oben angeführten Winkel α1 und α2 veranschaulicht.
  • In diesem Zusammenhang hat die Anmelderin in völlig überraschender Weise gefunden, dass eine derartige Abstimmung der jeweiligen Abschnitte zueinander zu insgesamt verbesserten Materialausbeuten bei guter Imprägnierung infolge einer effektiven Durchmischung der Komponenten vorliegt.
  • Im Allgemeinen kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass der obere Abschnitt 6' des Imprägnierbehältnisses 6 und der untere Abschnitt 6'' des Imprägnierbehältnisses 6 zumindest im Wesentlichen flächen- bzw. formgleiche Grundflächen (Basisflächen) aufweisen. Dies führt auch zu einer optimalen Passform der aneinanderliegenden Abschnitte.
  • Die Grundflächen des oberen Abschnitts 6' des Imprägnierbehältnisses 6 und des unteren Abschnitts 6'' des Imprägnierbehältnisses 6 sind dabei insbesondere jeweils materialfrei bzw. offen ausgebildet bzw. durch das jeweilige Mantelmaterial des oberen Abschnitts 6' des Imprägnierbehältnisses 6 bzw. des unteren Abschnitts 6'' des Imprägnierbehältnisses 6 randseitig begrenzt bzw. gebildet. Dementsprechend handelt es sich bei den jeweiligen Abschnitten 6' bzw. 6'' um Hohlkörper mit offener Grund- bzw. Basisfläche.
  • Wie in 2A und 2B dargestellt, verhält es sich erfindungsgemäß insbesondere derart, dass der obere Abschnitt 6' des Imprägnierbehältnisses 6 und der untere Abschnitt 6'' des Imprägnierbehältnisses 6 im Bereich ihrer Grundflächen aneinanderliegen bzw. zueinander angeordnet sind. Folglich bilden der obere Abschnitt 6' und der untere Abschnitt 6'' einen zusammenhängenden Hohlkörper, welcher insbesondere den Reaktionsraum bildet, in Form des Imprägnierbehältnisses 6 aus.
  • Dabei kann es erfindungsgemäß insbesondere vorgesehen sein, dass der obere Abschnitt 6' des Imprägnierbehältnisses 6 und der untere Abschnitt 6'' des Imprägnierbehältnisses 6 randseitig im Bereich ihrer Grundflächen miteinander verbunden sind. Hierzu kann insbesondere eine umlaufende Verbindung, vorzugsweise eine Flanschverbindung, eingesetzt sein.
  • Erfindungsgemäß kann es zudem vorgesehen sein, dass das Verhältnis der Höhe h1 des oberen Abschnitts 6' des Imprägnierbehältnisses 6 und der Höhe h2 des unteren Abschnitts 6'' des Imprägnierbehältnisses 6 (Verhältnis h1:h2) im Bereich von 2:1 bis 1:5, insbesondere im Bereich von 1,5:1 bis 1:4, vorzugsweise im Bereich von 1:1 bis 1:3, bevorzugt im Bereich von 1:1,25 bis 1:2, liegt. Bei den jeweiligen Höhen handelt es sich insbesondere um den Abstand der jeweiligen Deckfläche der vorzugsweise kegelstumpfförmig ausgebildeten Abschnitte 6', 6'' in Lotrichtung zur jeweiligen Grundfläche.
  • Gemäß einer erfindungsgemäß besonders bevorzugten Ausführungsform, welche auch in 2B dargestellt ist, ist das Imprägnierbehältnis 6 doppelkonisch bzw. doppelkegelstumpfartig bzw. in Form eines Doppelkonus bzw. eines doppelten Kegelstumpfes ausgebildet. Dabei verhält es sich erfindungsgemäß insbesondere derart, dass sich das Imprägnierbehältnis 6 in Richtung des unteren Endes des Imprägnierbehältnisses 6 und in Richtung des oberen Endes des Imprägnierbehältnisses 6 insbesondere konusförmig bzw. -artig verjüngt.
  • Gemäß einer weiteren erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform kann es zudem vorgesehen sein, dass die Imprägniervorrichtung 4, insbesondere das Imprägnierbehältnis 6, vorzugsweise die Wandung (Hülle) bzw. das Gehäuse des Imprägnierbehältnisses 6, beheizbar, insbesondere direkt oder indirekt beheizbar, vorzugsweise indirekt beheizbar, ausgebildet ist.
  • In diesem Zusammenhang kann es insbesondere vorgesehen sein, dass die Imprägniervorrichtung 4, insbesondere das Imprägnierbehältnis 6, mindestens eine Heizeinrichtung 7 insbesondere zum direkten oder indirekten Beheizen, vorzugsweise indirekten Beheizen, aufweist. Die Heizeinrichtung 7 kann dabei vorzugsweise außenseitig an der Wandung bzw. dem Gehäuse des Imprägnierbehältnisses 6 positioniert bzw. angeordnet sein. Insbesondere kann die Heizeinrichtung 7 auch Bestandteil der Wandung bzw. des Gehäuses des Imprägnierbehältnisses 6 sein. Diesbezüglich kann auf 2A sowie 2B verwiesen werden.
  • In diesem Zusammenhang ist der Begriff "indirektes Beheizen", wie er erfindungsgemäß verwendet wird, insbesondere derart zu verstehen, dass die zur Erwärmung des Imprägnierbehältnisses 6 erforderliche Wärme sozusagen direkt in der Heizeinrichtung generiert wird, wie es beispielsweise bei einer elektrische betriebenen Heizeinrichtung der Fall ist. Entsprechend ist der Begriff "indirekte Beheizung", wie er erfindungsgemäß verwendet wird, derart zu verstehen, dass die Heizeinrichtung 7 bzw. das Imprägnierbehältnis 6 indirekt erwärmt wird, insbesondere unter Einsatz eines wärmetransportierenden Heiz- bzw. Thermomediums, welches fernab der Heizeinrichtung erwärmt wird und welches beispielsweise über entsprechende Zuleitungen der Heizeinrichtung zugeführt und über entsprechende Ableitungen von der Heizeinrichtung zu Zwecken der erneuten Erwärmung in einer fernab der Imprägniervorrichtung 4 angeordneten Heizanlage bzw. -vorrichtung weggeführt wird.
  • Im Allgemeinen kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die direkte Beheizung der Imprägniervorrichtung 4, insbesondere des Imprägnierbehältnisses 6, elektrisch erfolgt. Insbesondere kann die direkte Beheizung der Imprägniervorrichtung 4, insbesondere des Imprägnierbehältnisses 6, unter Verwendung mindestens einer elektrischen Heizeinrichtung 7, wie zuvor beschrieben, erfolgen. Beispielsweise können Heizkabel oder dergleichen eingesetzt sein.
  • Weiterhin kann die indirekte Beheizung der Imprägniervorrichtung 4, insbesondere des Imprägnierbehältnisses 6, unter Verwendung mindestens eines Heiz- bzw. Thermomediums, insbesondere mindestens einer Heiz- und/oder Thermoflüssigkeit, erfolgen. Insbesondere kann die indirekte Beheizung der Imprägniervorrichtung 4, insbesondere des Imprägnierbehältnisses 6, unter Verwendung mindestens einer mindestens ein Heiz- bzw. Thermomedium, insbesondere mindestens eine Heiz- und/oder Thermoflüssigkeit, aufweisenden Heizeinrichtung 7 erfolgen. Beispielsweise können das Heiz- bzw. Thermomedium führende Rohrsysteme oder Ummantelungen zum Einsatz kommen.
  • Erfindungsgemäß kann es dabei vorgesehen sein, dass die Wandung bzw. das Gehäuse des Imprägnierbehältnisses 6 zumindest abschnitts- bzw. bereichsweise doppelwandig ausgebildet ist, insbesondere zur Aufnahme der Heizeinrichtung 7 bzw. zur Aufnahme bzw. zum Durchströmen mindestens eines Heiz- bzw. Thermomediums, insbesondere mindestens einer Heiz- bzw. Thermoflüssigkeit, insbesondere in dem resultierenden Zwischenraum bzw. in dem Hohlraum als solchen. Hierzu kann auch auf die Darstellung gemäß 2A sowie gemäß 2B verwiesen werden.
  • Zur Verringerung des Wärmeverlustes und zur besseren Kontrolle der Erwärmung des Imprägnierbehältnisses 6, kann es in diesem Zusammenhang erfindungsgemäß zudem vorgesehen sein, dass das Imprägnierbehältnis 6 zumindest abschnitts- bzw. bereichsweise eine insbesondere außenseitig auf der Wandung bzw. dem Gehäuse des Imprägnierbehältnisses 6 aufgebrachte bzw. positionierte thermische Isoliereinrichtung, insbesondere in Form eines Schaumstoffes oder dergleichen, aufweist. Hierdurch kann der zur Erwärmung erforderliche Energieeinsatz weiterführend reduziert werden. Zudem kann die Erwärmung besser kontrolliert werden.
  • Die Imprägniervorrichtung bzw. das Imprägnierbehältnis 6 kann zudem mindestens eine Rühr- bzw. Mischeinrichtung 8, insbesondere eine zumindest teil- bzw. abschnittsweise, vorzugsweise zumindest im Wesentlichen vollständig in dem Imprägnierbehältnis 6 angeordnete bzw. befindliche Rühr- bzw. Mischeinrichtung 8, aufweisen, wie beispielsweise in 2A sowie 2B dargestellt.
  • Die Rühr- bzw. Mischeinrichtung 8 ist gemäß der erfindungsgemäßen Konzeption dabei insbesondere derart ausgebildet, dass diese für sämtliche Verfahrensschritte (a) bis (c) sowie für den gegebenenfalls vorgesehenen Waschritt vor dem Hintergrund der Gewährleistung einer effektiven Durchmischung und gleichmäßigen Erwärmung eingesetzt werden kann: So wird im Rahmen von Schritt (a) des beschriebenen Verfahrens durch die Verwendung einer speziellen Rühr- bzw. Mischeinrichtung das Inkontaktbringen der Aktivkohle mit dem Imprägniermittel zu Zwecken der Ausrüstung mit der Imprägnierkomponente weiterführend verbessert. Zudem führt in Schritt (b) des Verfahrens der gezielte Einsatz einer Rühr- bzw. Mischeinrichtung dazu, dass die Effektivität der Trocknung gesteigert werden kann, insbesondere da infolge des Durchmischens und Erwärmens das flüssige Trägermedium bzw. gegebenenfalls überschüssiges Imprägniermittel effektiv aus der imprägnierten Aktivkohle abgezogen bzw. entfernt werden kann, insbesondere durch Verdampfen. Schließlich führt der Einsatz einer Rühr- bzw. Mischeinrichtung im Rahmen der thermischen Nachbehandlung gemäß Schritt (c) zu einer gleichmäßigeren Erwärmung infolge der Durchmischung der aktivierten Aktivkohle, so dass eine insgesamt verbesserte bzw. homogene Aktivierung des Materials vorliegt. Insbesondere werden durch das Durchmischen während der vorliegenden Verfahrensführung in effizienter Weise Tod- bzw. Ruhezonen in der Imprägniervorrichtung 4, insbesondere in dem Imprägnierbehältnis 6, vermieden.
  • Zu diesem Zweck kann es im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere vorgesehen sein, dass die Rühr- bzw. Mischeinrichtung, wie in 2A sowie 2B dargestellt, eine Vielzahl an Mischelementen (Rührelementen) 9 aufweist. In diesem Zusammenhang kann die Rühr- bzw. Mischeinrichtung 8 mindestens zwei Mischelemente 9, insbesondere mindestens drei Mischelemente 9, vorzugsweise mindestens vier Mischelemente 9, vorzugsweise mindestens vier Mischelemente 9, bevorzugt mindestens fünf Mischelemente 9, besonders bevorzugt mindestens sechs Mischelemente 9, aufweisen. In diesem Zusammenhang kann es erfindungsgemäß gleichermaßen vorgesehen sein, dass die Rühr- bzw. Mischeinrichtung 8 insgesamt 2 bis 20 Mischelemente 9, insbesondere 3 bis 15 Mischelemente 9, vorzugsweise 4 bis 12 Mischelemente 9, vorzugsweise 5 bis 10 Mischelemente 9, aufweist.
  • Zudem kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Mischelemente 9, unabhängig voneinander, schaufelförmig, paddelförmig, flügelförmig und/oder balkenförmig ausgebildet sind.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden besonders gute Ergebnisse hinsichtlich des Durchmischens erhalten, wenn die Mischelemente 9, unabhängig voneinander, gerade (geradlinig) oder gebogen, vorzugsweise gerade (geradlinig), insbesondere bezogen auf die Längserstreckung der Mischelemente 9, ausgebildet sind (vgl. 2A und 2B). Gleichermaßen ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt, wenn die Mischelemente 9, unabhängig voneinander, einen zumindest im Wesentlichen runden Querschnitt (Querschnittsform), vorzugsweise einen kreisrunden und/oder kreisförmigen Querschnitt, oder einen polygonalen Querschnitt, vorzugsweise einen polygonalen Querschnitt, aufweisen.
  • Erfindungsgemäß ist es dabei besonders bevorzugt, wenn die Mischelemente 9, unabhängig voneinander, einen dreieckförmigen, viereckförmigen oder fünfeckförmigen, vorzugsweise einen dreieckförmigen Querschnitt aufweisen. Insbesondere können die Mischelemente 9, unabhängig voneinander, einen Querschnitt in Form eines gleichseitigen oder gleichschenkligen, insbesondere gleichseitigen Dreiecks aufweisen.
  • Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, wenn sämtliche Mischelemente 9 der Rühr- bzw. Mischeinrichtung, dieselbe Formgebung bzw. denselben Querschnitt aufweisen.
  • Neben der vorgenannten Geometrie insbesondere auch des Querschnitts kommt auch der konkreten Ausbildung der Größe der Mischelemente 9 eine wichtige Rolle zu: So kann es im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass die Mischelemente 9, unabhängig voneinander, einen Durchmesser bzw. eine Kantenlänge, bezogen auf den Querschnitt, im Bereich von 5 mm bis 100 mm, insbesondere 10 mm bis 75 mm, vorzugsweise 15 mm bis 50 mm, aufweisen.
  • Insbesondere kann es sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung derart verhalten, dass die Mischelemente 9, unabhängig voneinander, derart angeordnet sind, dass die längste Seite des Querschnitts der Mischelemente 9, insbesondere die Hypotenuse des den Querschnitt der Mischelemente 9 ausbildenden Dreiecks, bezogen auf die weiteren Seiten des Querschnitts der Mischelemente 9, unten angeordnet ist bzw. zum unteren Ende des Imprägnierbehältnisses 6 positioniert bzw. angeordnet ist.
  • Insbesondere können die Mischelemente 9, unabhängig voneinander, zumindest im Wesentlichen horizontal bzw. mit einem Anstellwinkel im Bereich von 0° bis 45° angeordnet sein. Der Anstellwinkel ist dabei als Winkel zwischen der längsten Seite des Querschnitts, insbesondere der unteren Seite des Querschnitts, des jeweiligen Mischelements 9 und der Horizontalen definiert.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es insbesondere vorgesehen, dass die Mischelemente 9 zumindest im Wesentlichen denselben Querschnitt aufweisen bzw. dass die Mischelemente 9 zumindest im Wesentlichen dieselbe Querschnittsgröße bzw. -fläche bzw. denselben Anstellwinkel aufweisen.
  • Die Mischelemente 9 können zudem insbesondere derart ausgebildet sind, dass die Enden der jeweiligen Mischelemente 9 zu der Wandung bzw. dem Gehäuse des Imprägnierbehältnisses 6 zumindest im Wesentlichen gleich beabstandet sind. Insbesondere sind die Mischelemente 9 derart ausgebildet, dass die jeweiligen Enden der Mischelemente 9 dem Verlauf der Wandung bzw. des Gehäuses des Imprägnierbehältnisses 6 mit zumindest im Wesentlichen gleichbleibender bzw. konstanter bzw. derselben Beabstandung folgen. Mit anderen Worten verhält es sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere derart, dass die Mischelemente 9 der Geometrie des Imprägnierbehältnisses 6 angepasst sind, wie in 2A sowie 2B dargestellt. Unter den zuvor angeführten Enden der Mischelemente 9 sind insbesondere die zu der Wandung bzw. dem Gehäuse des Imprägnierbehältnisses 6 gerichteten bzw. positionierten Enden der Mischelemente 9 zu verstehen.
  • Infolge der erfindungsgemäßen Konzeption, wonach der Abstand zwischen den Mischelementen und der (Innen-)Wandung bzw. dem Gehäuse des Imprägnierbehältnisses entlang der Längserstreckung bzw. der Längsachse L des Imprägnierbehältnisses zumindest im Wesentlichen konstant gehalten ist, wird eine besonders effektive Durchmischung der in dem Imprägnierbehältnis 6 vorhandenen Komponenten erreicht, und zwar sowohl in Bezug auf den fluiden oder erdfeuchten als auch den getrockneten bzw. partikulären Zustand der in dem Imprägnierbehältnis vorhandenen Komponenten.
  • Wie in 2A sowie 2B dargestellt, ist es erfindungsgemäß dabei bevorzugt, wenn die Rühr- bzw. Mischeinrichtung 8 als Rührwerk, insbesondere Rotationsrührwerk, ausgebildet ist. In diesem Zusammenhang kann die Rühr- bzw. Mischeinrichtung 8 eine Rührwelle (Antriebswelle) 10 aufweisen, wie gleichermaßen in 2A bzw. 2B dargestellt. Die Rührwelle 10 kann dabei zumindest im Wesentlichen parallel bzw. entlang der Längsachse L des Imprägnierbehältnisses 6 in dem Imprägnierbehältnis 6 angeordnet bzw. positioniert sein. Insbesondere ist die Rührwelle 10 zumindest im Wesentlichen zentrisch in dem Imprägnierbehältnis 6 angeordnet bzw. positioniert ist. Hierdurch wird eine optimale Durchmischung sowie eine gleichbleibende Beabstandung der Mischelemente zu der Gehäusewandung des Imprägnierbehältnisses auch im (Rotations-)Betrieb der Rühr- bzw. Mischeinrichtung gewährleistet. Insbesondere kann die Rührwelle 10 als Rotationswelle ausgebildet sein, welche im Anwendungs- bzw. Betriebszustand um ihre eigne Achse dreht bzw. rotiert.
  • Insbesondere zu diesem Zweck kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Rühr- bzw. Mischeinrichtung 8, wie in 2A bzw. 2B dargestellt, mindestens eine Antriebseinheit 10' aufweist, insbesondere zum vorzugsweise rotierenden Antrieb der Rührwelle 10. Dabei ist die Antriebseinheit 10' insbesondere außerhalb des Imprägnierbehältnisses 6 vorzugweise an dem (oberen) Ende der Rotationswelle 10 angeordnet.
  • Was die Mischelemente 9 weiterhin anbelangt, so können diese sich radial erstreckend an der Rührwelle 10, insbesondere sich jeweils radial erstreckend entlang der Rührwelle 10, angeordnet bzw. positioniert sein. Insbesondere können die Mischelemente 9 entlang der Rührwelle 10 angeordnet bzw. positioniert sein bzw. können die Längen der Mischelemente 9 ausgebildet sein derart, dass die Enden der jeweiligen Mischelemente 9 zu der Wandung bzw. dem Gehäuse des Imprägnierbehältnisses 6 zumindest im Wesentlichen gleich beabstandet sind. Hierzu kann auch auf obige Ausführungen verwiesen werden.
  • In diesem Zusammenhang kann es gleichermaßen vorgesehen sein, dass die Mischelemente 9 entlang der Rührwelle 10 angeordnet bzw. positioniert sind bzw. dass die Längen der Mischelemente 9 ausgebildet sind derart, dass die Enden der jeweiligen Mischelemente 9 dem Verlauf der Wandung bzw. des Gehäuses des Imprägnierbehältnisses 6 mit zumindest im Wesentlichen gleichbleibender Beabstandung folgen (2A und 2B).
  • Im Allgemeinen kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Beabstandung der Enden der jeweiligen Mischelemente 9 zu der Wandung bzw. dem Gehäuse des Imprägnierbehältnisses 6 im Bereich von 0,2 cm bis 15 cm, insbesondere im Bereich von 0,5 cm bis 10 cm, vorzugsweise im Bereich von 1 cm bis 8 cm, bevorzugt im Bereich von 2 cm bis 6 cm, besonders bevorzugt im Bereich von 3 cm bis 5 cm, liegt.
  • Insbesondere kann die Beabstandung der Enden der jeweiligen Mischelemente 9 zu der Wandung bzw. dem Gehäuse des Imprägnierbehältnisses 6 im Bereich von 1/5 bis 1/500, insbesondere im Bereich von 1/10 bis 1/200, vorzugsweise im Bereich von 1/20 bis 1/100, des maximalen Innendurchmessers des Imprägnierbehältnisses 6 liegen. Bei den obigen Angaben handelt es sich insbesondere um das lichte Maß zwischen dem jeweiligen Mischelement 9 und der (Innen-)Wandung bzw. dem Gehäuse des Imprägnierbehältnisses 6.
  • Wie zuvor angeführt, können die Mischelemente 9, wie gleichermaßen in 2A sowie 2B dargestellt, entlang der Rührwelle 10 angeordnet bzw. positioniert sein. Insbesondere können die Mischelemente 9 entlang der Rührwelle 10 mit zumindest im Wesentlichen gleichem Abstand bzw. zumindest im Wesentlichen äquidistant zueinander angeordnet sein (vgl. 2A und 2B). Zudem können die entlang der Rührwelle 10 jeweils aufeinanderfolgenden Mischelemente 9 mit einem Versatz im Bereich von 0° bis 360°, insbesondere im Bereich von 45° bis 315°, vorzugsweise im Bereich von 90° bis 270°, bevorzugt im Bereich von 135° bis 225°, insbesondere bezogen auf eine Ebene senkrecht zur Rührwelle 10, zueinander angeordnet bzw. positioniert sein. Insbesondere können die entlang der Rührwelle 10 jeweils aufeinanderfolgenden Mischelemente 9 mit einem Versatz von mindestens 45°, insbesondere von mindestens 90°, vorzugsweise von mindestens 135°, bevorzugt von mindestens 180°, insbesondere bezogen auf eine Ebene senkrecht zur Rührwelle 10, zueinander angeordnet bzw. positioniert sein. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es insbesondere bevorzugt, dass die Mischelemente 9 ausgebildet bzw. entlang der Rührwelle 10 angeordnet bzw. positioniert sind derart, dass im Betriebs- bzw. Anwendungszustand eine Vermischung bzw. ein Transport des Imprägniermittels bzw. der Aktivkohle in axialer bzw. radialer Richtung, insbesondere in axialer und radialer Richtung, vorliegt bzw. erfolgt.
  • Gemäß einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform kann es zudem vorgesehen sein, dass die Rühr- bzw. Mischeinrichtung 8, insbesondere die Mischelemente 9 bzw. die Rührwelle 10, hohl ausgebildet ist bzw. als Hohlkörper vorliegen. Insbesondere kann die Rühr- bzw. Mischeinrichtung 8, insbesondere die Mischelemente 9 bzw. die Rührwelle 10, ein Hohlprofil aufweisen bzw. hieraus bestehen.
  • Gemäß einer erfindungsgemäß besonders bevorzugten Ausführungsform kann es zudem vorgesehen sein, dass die Rühr- bzw. Mischeinrichtung 8, insbesondere die Mischelemente 9 und/oder die Rührwelle 10, vorzugsweise die Mischelemente 9 und die Rührwelle 10, beheizbar, insbesondere direkt bzw. indirekt beheizbar, vorzugsweise indirekt beheizbar, ausgebildet ist bzw. sind.
  • Die Beheizbarkeit der Rühr- bzw. Mischeinrichtung 8, insbesondere der Mischelemente 9 bzw. der Rührwelle 10, ist mit dem zentralen Vorteil verbunden, dass in zweckgerichteter Weise ein zusätzlicher Wärmeeintrag in das Imprägnierbehältnis 6 zu Zwecken der Erwärmung der in dem Imprägnierbehältnis 6 befindlichen Komponenten erfolgen kann, so dass das sich in dem Imprägnierbehältnis 6 befindliche Material sozusagen auch von Innen heraus erwärmt wird. Durch die damit einhergehende Vergleichmäßigung der Erwärmung und den höheren Eintrag an Wärmeenergie können insbesondere die Trocken- bzw. Aktivierungszeiten und die Gesamtenergiekosten verringert werden, wobei aufgrund der Homogenität der Erwärmung auch insgesamt verbesserte Imprägnierungsergebnisse erhalten werden, und zwar auch was die gegebenenfalls nachgeschaltete Aktivierung der zuvor imprägnierten Aktivkohle anbelangt.
  • In diesem Zusammenhang kann es vorgesehen sein, dass die Rühr- bzw. Mischeinrichtung mindestens eine Heizeinrichtung, insbesondere zum direkten oder indirekten Beheizen, vorzugsweise indirekten Beheizen, aufweist. Insbesondere kann die Heizeinrichtung vorzugsweise innenseitig in der Rühr- bzw. Mischeinrichtung 8, insbesondere in den Mischelementen 9 und/oder der Rührwelle 10 und/oder in dem Hohlraum der Mischelemente 9 und/oder in dem Hohlraum der Rührwelle 10, positioniert bzw. angeordnet sein.
  • Erfindungsgemäß kann es grundsätzlich vorgesehen sein, dass die direkte Beheizung der Rühr- bzw. Mischeinrichtung 8, insbesondere der Mischelemente 9 bzw. der Rührwelle 10, elektrisch erfolgt. Insbesondere kann die direkte Beheizung der Rühr- bzw. Mischeinrichtung 8, insbesondere der Mischelemente 9 bzw. der Rührwelle 10, unter Verwendung mindestens einer elektrischen Heizeinrichtung erfolgen.
  • Gemäß einer erfindungsgemäßen bevorzugten Ausführungsform ist es jedoch vorgesehen, dass die Rühr- bzw. Mischeinrichtung 8, insbesondere die Mischelemente 9 bzw. die Rührwelle 10, indirekt beheizt werden:
    In diesem Zusammenhang kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die indirekte Beheizung der Rühr- bzw. Mischeinrichtung 8 unter Verwendung mindestens eines Heiz- und/oder Thermomediums, insbesondere mindestens einer Heiz- und/oder Thermoflüssigkeit, erfolgt. Insbesondere kann die indirekte Beheizung der Rühr- bzw. Mischeinrichtung 8, insbesondere der Mischelemente 9 bzw. der Rührwelle 10, unter Verwendung mindestens eines Heiz- bzw. Thermomediums erfolgen. In diesem Zusammenhang kann das Heiz- bzw. Thermomedium, insbesondere die Heiz- bzw. Thermoflüssigkeit, in dem Hohlraum der Rühr- bzw. Mischeinrichtung 8, insbesondere in dem Hohlraum der Mischelemente 9 bzw. der Rührwelle 10, eingebracht sein bzw. diesen durchströmen. Hierzu können beispielsweise entsprechende externe Heizeinrichtungen (wie Heizbrenner oder dergleichen) sowie entsprechende Zuleitungen und Ableitungen und entsprechende Pumpeinrichtungen eingesetzt werden.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung verhält es sich insbesondere derart, dass – gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform – die Imprägniervorrichtung 4, insbesondere das Imprägnierbehältnis 6, vorzugsweise die Wandung (Hülle) bzw. das Gehäuse des Imprägnierbehältnisses 6, einerseits und die Rühr- bzw. Mischeinrichtung 8, insbesondere die Mischelemente 9 bzw. die Rührwelle 10, andererseits beheizbar, insbesondere direkt oder indirekt beheizbar, vorzugsweise indirekt beheizbar, ausgebildet sind. Hierzu kann auch auf obige Ausführungen verwiesen werden.
  • Wie in 2A sowie 2B dargestellt, kann es zudem vorgesehen sein, dass die Imprägniervorrichtung 4, insbesondere das Imprägnierbehältnis 6, mindestens eine Einführöffnung 11 insbesondere zum Einführen des Imprägniermittels bzw. der Aktivkohle aufweist. Die Einführöffnung 11 kann dabei am oberen Ende bzw. im Bereich des oberen Abschnitts 6' des Imprägnierbehältnisses 6 angeordnet bzw. positioniert sein.
  • Zudem kann die Imprägniervorrichtung 4, insbesondere das Imprägnierbehältnis 6, mindestens eine Auslassöffnung 12 insbesondere zum Entfernen bzw. Ablassen von flüssigem Trägermedium bzw. etwaigem überschüssigem Imprägniermittel bzw. imprägnierter Aktivkohle bzw. eines Waschmediums aufweisen. Die Auslassöffnung 12 kann dabei am unteren Ende bzw. im Bereich des unteren Abschnitts 6'' des Imprägnierbehältnisses 6 angeordnet bzw. positioniert sein.
  • Zudem kann die Imprägniervorrichtung 4, insbesondere das Imprägnierbehältnis 6, mindestens eine weitere Auslassöffnung 13 insbesondere zum Entfernen insbesondere gasförmiger Substanzen bzw. Medien (beispielsweise von zuvor durch Erwärmung in die Gasphase überführtem flüssigem Trägermedium) bzw. zum Entfernen bzw. Ablassen von flüssigem Trägermedium bzw. etwaigem überschüssigem Imprägniermittel aufweisen.
  • Die weitere Auslassöffnung 13 kann dabei am oberen Ende bzw. im Bereich des oberen Abschnitts 6' des Imprägnierbehältnisses 6 angeordnet bzw. positioniert sein. Insbesondere kann die weitere Auslassöffnung 13 eine sich in den Bereich des unteren Abschnitts 6'' des Imprägnierbehältnisses 6 erstreckende Rohrleitung insbesondere zum Entfernen, vorzugsweise Absaugen von etwaigem überschüssigem Imprägniermittel aufweisen. Demnach kann das Imprägniermittel bzw. das flüssige Trägermedium des Imprägniermittels sozusagen von oben abgesaugt werden. Hierdurch wird der Verlust an Aktivkohle weiterführend verringert.
  • Gleichermaßen kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Imprägniervorrichtung 4, insbesondere das Imprägnierbehältnis 6, mindestens eine insbesondere entfernbare bzw. auswechselbare bzw. spülbare Filtereinrichtung 14 insbesondere zum Entfernen bzw. Ablassen von flüssigen Substanzen bzw. Medien unter gleichzeitigem Rückhalt der Aktivkohle aufweist. In diesem Zusammenhang kann die Filtereinrichtung 14 siebförmig ausgebildet sein. Insbesondere kann die Filtereinrichtung 14 Bestandteil der Auslassvorrichtung 12 bzw. der weiteren Auslassvorrichtung 13 sein.
  • Für weitere Ausführungen zu der erfindungsgemäßen Produktionsanlage kann zudem auf die Ausführungen zu den weiteren Aspekten der vorliegenden Erfindung verwiesen werden, welche entsprechend gelten.
  • Die erfindungsgemäße Produktionsanlage, vorzugsweise wie zuvor definiert, kann insbesondere zur Ausrüstung einer Aktivkohle mit reaktiver bzw. katalytischer Aktivität, insbesondere zur Durchführung des zuvor für die imprägnierte Aktivkohle nach der Erfindung angeführten Verfahrens, verwendet werden.
  • Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist zudem – gemäß einem wiederum weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung – auch eine Imprägniervorrichtung als solche, welche insbesondere mindestens einen Imprägnierreaktor aufweist, zur Imprägnierung einer Aktivkohle, insbesondere zur Ausrüstung einer Aktivkohle mit reaktiver bzw. katalytischer Aktivität, insbesondere zur Durchführung des zuvor für die erfindungsgemäße imprägnierte Aktivkohle beschriebenen Verfahrens, wie sie auch in den betreffenden Vorrichtungsansprüchen beschreiben und in den betreffenden Figurendarstellungen wiedergegeben ist.
  • Wie insbesondere auch die betreffenden Figurendarstellungen gemäß 2A und 2B zeigen, ist die Imprägniervorrichtung 4 insbesondere derart ausgebildet, dass
    • (A) ein Inkontaktbringen und/oder Mischen, insbesondere inniges Mischen, der Aktivkohle, insbesondere einer Vielzahl von diskreten Aktivkohlepartikeln, mit einem Imprägniermittel, insbesondere in Form einer Lösung und/oder Dispersion, wobei das Imprägniermittel mindestens ein flüssiges Trägermedium und mindestens eine Imprägnierkomponente, insbesondere mindestens eine katalytisch aktive Komponente, umfasst; und
    • (B) eine Entfernung des flüssigen Trägermediums des Imprägniermittels, insbesondere mittels Trocknung, vorzugsweise unter Wärmeeinwirkung und/oder Erwärmung; und
    • (C) gegebenenfalls eine thermische Nachbehandlung der resultierenden imprägnierten Aktivkohle, insbesondere zur Aktivierung und/oder weiteren Fixierung der Imprägnierkomponente, vorzugsweise unter Wärmeeinwirkung und/oder Erwärmung;
    in der Imprägniervorrichtung 4 durchführbar sind und/oder durchgeführt werden.
  • Insbesondere weist die Imprägniervorrichtung 4 in diesem Zusammenhang mindestens ein Imprägnierbehältnis 6, insbesondere wie zuvor definiert, auf.
  • Diesbezüglich kann auch auf die Ausführungen zu den weiteren Aspekten der vorliegenden Erfindung sowie auf die entsprechenden Darstellungen gemäß 1 sowie 2A und 2B verwiesen werden.
  • Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Imprägniervorrichtung, wie zuvor definiert, auch zur Imprägnierung einer Aktivkohle, insbesondere zur Ausrüstung einer Aktivkohle mit reaktiver bzw. katalytischer Aktivität, insbesondere zur Durchführung des zuvor für die imprägnierte Aktivkohle nach der Erfindung geschilderten Verfahrens, verwendet werden.
  • Insbesondere kann auch auf die entsprechenden Figurendarstellungen gemäß 1, 2A sowie 2B verwiesen werden.
  • Wie zuvor angeführt, betrifft die vorliegende Erfindung auch die durch das zuvor beschriebene Verfahren erhältliche ist bzw. erhaltene imprägnierte Aktivkohle als solche, insbesondere Aktivkohle mit reaktiver bzw. katalytischer Aktivität, welche durch das zuvor beschriebene Verfahren erhältlich ist bzw. erhalten wird.
  • Die erfindungsgemäße Aktivkohle weist infolge der sehr speziellen Verfahrensführung eine besonders hohe Beladungsmenge der Imprägnierkomponente bzw. der katalytisch aktiven Komponenten bei gleichzeitig homogener Ausbildung der Imprägnierung auf. Zudem weisen die erfindungsgemäßen Aktivkohlen aufgrund der sehr speziellen Verfahrensführung, wonach nämlich mit einer einzigen gemeinsamen Vorrichtung verfahren wird, eine verbesserte und gleichmäßigere Oberflächenstruktur auf, da aufgrund der geringeren mechanischen Belastung ein geringerer Abrieb bzw. Abbruch von Material vorliegt. Dementsprechend weisen die erfindungsgemäßen Aktivkohlen hervorragende adsorptive Eigenschaften bei gleichzeitig einheitlicher Geometrie auf, was beispielsweise das Durchströmverhalten in Filteranwendungen oder dergleichen verbessert.
  • Insgesamt beruht die vorliegende Erfindung auf der Idee, im Rahmen des vorliegend beschriebenen Verfahrens eine Produktionsanlage bzw. eine Vorrichtung bereitzustellen, welche in der Lage ist, die porösen Feststoffe in Form von Aktivkohle, welche sich im Rahmen der Verfahrensführung insbesondere in einer Suspension auf Basis der Aktivkohle einerseits und des Imprägniermittels andererseits befinden, nicht nur zu imprägnieren, sondern auch zu trocknen und gegebenenfalls thermisch nachzubehandeln. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung hat die Anmelderin in völlig überraschender Weise herausgefunden, dass die vorgenannten Prozess- bzw. Verfahrensschritte sowie gegebenenfalls weitere im Rahmen der vorliegenden Erfindung durchgeführte Verfahrensschritte in einer speziellen Imprägniervorrichtung, insbesondere auf Basis eines Imprägnierbehältnisses bzw. Rührreaktors, durchgeführt werden können, welcher in diesem Zusammenhang, wie nachfolgend angeführt, eine spezielle körperliche Formgebung bzw. Geometrie des Gehäuses bzw. des diesbezüglich eingesetzten Rührwerks aufweist. Dabei eignet sich die erfindungsgemäß bereitgestellte Imprägniervorrichtung somit zur Imprägnierung, Trocknung und Modifizierung (beispielweise Aktivierung) von porösen Feststoffen in Form von partikulärer Aktivkohle, wobei die Imprägniervorrichtung insbesondere in Abhängigkeit von dem erfindungsgemäß eingesetzten Verhältnis zwischen Imprägniermittel einerseits und Aktivkohle andererseits sowohl in einer flüssigen wie festen Phase sowie in sämtlichen Übergangsphase betrieben werden kann, wie sie beispielweise bei der Trocknung der imprägnierten Aktivkohle auftreten Können (erdfeuchter Zustand). Zusammenfassend eignet sich die erfindungsgemäß beispielsweise in Form eines speziellen Rührreaktors eingesetzte Imprägniervorrichtung zur Imprägnierung und Trocknung der eingesetzten und zu imprägnierenden insbesondere partikulären Aktivkohle, aber darüber hinaus auch zu deren thermischen Nachbehandlung, sofern insbesondere zu Zwecken der Aktivierung bzw. Fixierung der Imprägnierungskomponente erforderlich oder gewünscht.
  • Im Rahmen des vorliegend beschriebenen Verfahrens wird insbesondere eine Imprägniervorrichtung eingesetzt, welche in Kombination die verfahrenstechnischen Grundoperationen auf Basis der Herstellung einer Suspension (Inkontaktbringen der Aktivkohle mit dem Imprägniermittel mit diesbezüglichem Einwirkenlassen, nachfolgendes Entfernen des flüssigen Trägermediums des Imprägniermittels bzw. von überschüssigem Imprägniermittel bzw. Imprägnierlösung, Trocknung und gegebenenfalls abschließende thermische Nachbehandlung der imprägnierten Aktivkohle) in einer einzigen Apparatur ermöglicht.
  • Wie zuvor angeführt, kann die Imprägniervorrichtung dabei sowohl in der fluiden Phase als auch in der Feststoffphase betrieben werden. Insbesondere wird Schritt (a) mit dem Inkontaktbringen und der vorliegenden Suspension der Aktivkohle in dem Imprägniermittel zumindest im Wesentlichen vollständig in der fluiden Phase durchgeführt. Was Schritt (b) mit dem Entfernen des flüssigen Trägermediums des Imprägniermittels bzw. von gegebenenfalls überschüssigem Imprägniermittel mit der gegebenenfalls durchgeführten Trocknung anbelangt, so kann dieser Verfahrensschritt zumindest teilweise in der fluiden Phase sowie zumindest teilweise in der Feststoffphase (nach Trocknung) durchgeführt werden. Insbesondere kann Schritt (b) auch in einer erdfeuchten Phase bzw. im erdfeuchten Zustand der imprägnierten Aktivkohle durchgeführt werden. Was weiterhin den gegebenenfalls vorgesehenen Schritt (c) mit der durchgeführten thermischen Nachbehandlung der imprägnierten Aktivkohle anbelangt, so kann dieser Schritt insbesondere vollständig in der Feststoffphase der imprägnierten Aktivkohle betrieben bzw. durchgeführt werden.
  • Insbesondere kann die Imprägniervorrichtung, insbesondere das Imprägnierbehältnis bzw. der Imprägnierkessel, somit während Schritt (a) bis hin zum Trocknen der erdfeuchten imprägnierten Aktivkohle in Schritt (b) insbesondere in der fluiden Phase betrieben werden. Insbesondere spätestens in Schritt (b) mit Abschluss der Trocknung bzw. spätestens während der thermischen Nachbehandlung in Schritt (c) wird der Betriebszustand mit der fluiden Phase der Imprägniervorrichtung verlassen, wobei dann nämlich insbesondere ein (getrockneter) Feststoff in Form der imprägnierten Aktivkohle in der Imprägniervorrichtung bewegt wird. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es dabei überraschenderweise gelungen, durch eine zweckgerichtete geometrische Anpassung bzw. Ausbildung der Imprägniervorrichtung mit der zusätzlich vorliegenden speziellen Rühr- bzw. Mischvorrichtung den jeweiligen Anforderungen bezüglich der angeführten Betriebsarten entsprechend Rechnung zu tragen.
  • Was in diesem Zusammenhang die erfindungsgemäß eingesetzte Imprägniervorrichtung, welche insbesondere in Form einer Rührkessels vorliegen kann, weiterhin anbelangt, so ist diese, wie zuvor angeführt, hohl ausgebildet, vorzugsweise mit einem sich zum unteren Ende verjüngenden Gehäuse bzw. mit einer sich zum unteren Ende verjüngenden Wandung ausgestattet, wobei diese(s) insbesondere konusförmig bzw. kegelstumpfförmig mit einem definierten Anstellwinkel ausgebildet ist. Hierdurch wird erfindungsgemäß insbesondere gewährleistet, den in der Trockenphase vorliegenden Feststoff in Form der imprägnierten Aktivkohle (d.h. insbesondere nach Trocknung in Schritt (b) bzw. im Rahmen der gegebenenfalls vorgesehenen thermischen Nachbehandlung gemäß Schritt (c) fließfähig zu halten, um auch auf dieser Basis eine zumindest im Wesentlichen vollständige Entleerung der Imprägniervorrichtung in Bezug auf die getrocknete und gegebenenfalls nachbehandelte imprägnierte Aktivkohle zu gewährleisten, welche nämlich insbesondere am unteren Ende der Imprägniervorrichtung entnommen wird.
  • Zudem wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung, wie zuvor angeführt, in Bezug auf die erfindungsgemäß eingesetzte Imprägniervorrichtung eine spezielle Rühr- bzw. Mischeinrichtung eingesetzt, welche insbesondere als rotierendes Rührwerk ausgebildet ist und welche gleichermaßen im Hinblick auf das vorliegend beschriebene Verfahren bzw. der diesbezüglichen Ausführung zumindest teilweise in der gemeinsamen Imprägniervorrichtung untergebracht ist.
  • Aufgrund der speziellen Ausgestaltung des erfindungsgemäß eingesetzten Rührwerks kann eine hervorragende Durchmischung der Komponenten bzw. der imprägnierten Aktivkohle sowohl in der flüssigen Phase als auch in der festen Phase realisiert werden. In diesem Zusammenhang kann die erfindungsgemäß vorgesehene Misch- bzw. Rührvorrichtung sowohl in der flüssigen als auch in der festen Phase sowie den entsprechenden Übergangsformen eingesetzt werden. Dabei ist das erfindungsgemäß eingesetzte Misch- bzw. Rührwerk sowohl in Bezug auf die insbesondere in Schritt (a) vorliegende flüssige Suspension als auch in Bezug auf die erdfeuchte Phase bis hin zum trockenen Feststoff gemäß Schritt (b) und (c) in der Lage, eine effektive radiale sowie axiale Durchmischung der Komponenten zu gewährleisten.
  • Darüber hinaus trägt die erfindungsgemäß bereitgestellte Imprägniervorrichtung auch der in Schritt (b) vorgesehenen Entfernung des flüssigen Trägermediums des Imprägniermittels bzw. von gegebenenfalls überschüssigem Imprägniermittel in besonderem Maße Rechnung: So kann das flüssige Medium wirkungsvoll aus der Imprägniervorrichtung entfernt werden, wobei hierzu auch derart vorgegangen werden kann, dass die Imprägniervorrichtung im leichten Überdruck betrieben wird, um somit die das flüssige Medium bzw. die Imprägnierlösung aus dem Kessel sozusagen herauszudrücken, einhergehend mit einer weiteren Reduktion des Zeitaufwands. Insbesondere kann am tiefsten bzw. untersten Punkt der Imprägniervorrichtung bzw. des Imprägnierbehältnisses ein Feststofffilter mit einer entsprechenden Entnahme bzw. Ablassmöglichkeit vorgesehen sein. Dabei kann es vorgesehen sein, dass der eingesetzte Filter, insbesondere Feststofffilter, gegenspülbar ausgebildet ist, beispielsweise unter Einsatz von Stickstoff. Hierdurch kann bei dem Entfernen bzw. Ablassen des flüssigen Mediums eine Entstehung einer dichten und weniger durchlässigen Aktivkohleschicht bzw. ein unerwünschter Aktivkohleaustrag vermieden werden.
  • Dabei verhält es sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung im Hinblick auf die Entfernung des flüssigen Trägermediums des Imprägniermittels bzw. von gegebenenfalls überschüssigem Imprägniermittel insbesondere derart, dass die in der Imprägniervorrichtung verbleibende Suspension bzw. die Aktivkohle sozusagen mit zunehmender Entfernung der flüssigen Bestandteile insbesondere in Schritt (b) zunehmend erdfeucht wird, wobei diese erdfeuchte Zusammensetzung gleichermaßen effektiv durch die erfindungsgemäß bereitgestellte Rühr- bzw. Mischeinrichtung vermischt bzw. durchgemischt wird, wie zuvor angeführt. Insbesondere verhält es sich dabei im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch derart, dass gegebenenfalls auftretende größere Konglomerate der Aktivkohle bewegt werden, so dass diese kontinuierlich zerfallen, gegebenenfalls einhergehend mit einer erneuten Agglomeration und einem wiederum nachfolgenden Zerfallen, was insgesamt zu einer effektiven Durchmischung sowie zu einem effektiven Austrag von Restfeuchtigkeit führt.
  • Darüber hinaus verhält es sich, wie gleichermaßen zuvor angeführt, in Bezug auf die erfindungsgemäß bereitgestellte Imprägniervorrichtung derart, dass die Imprägniervorrichtung als solche sowie die diesbezüglich eingesetzte (Rotations-)Rühr- bzw. (Rotations-)Mischeinrichtung beheizbar ausgebildet sein können. Insbesondere kann diesbezüglich ein beheizbares Rührwerk vorzugsweise mit in Form eines Deltaprofils ausgebildeten Mischelementen verwendet werden. Die Beheizbarkeit der Rühr- bzw. Mischeinrichtung erhöht dabei nachhaltig die (Gesamt-)Heizfläche und reduziert somit die notwendige Trockenzeit der imprägnierten Aktivkohle. Dabei wird eine besonders effektive Durchmischung sowohl durch die Formgebung der Mischelemente auch vor dem Hintergrund erreicht, dass die Länge der Mischelemente bzw. der diesbezüglichen Rührarme auf die Reaktorgeometrie bzw. die Geometrie der Imprägniervorrichtung angepasst sind. Dies führt zu einer maximalen Durchmischung.
  • Darüber hinaus kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die eingesetzte Imprägniervorrichtung sich auch zu deren oberen Ende hin verjüngt, wobei diesbezüglich gleichermaßen eine konische Verlaufsform bzw. eine Ausgestaltung in Form eines Kegelstumpfes vorgesehen sein kann. Hierdurch wird ein unerwünschtes und zu hohen Ausschüssen führendes Anhaften der Aktivkohleteilchen an der (inneren) Wandung bzw. dem Gehäuse der Imprägniervorrichtung verhindert.
  • Weitere Ausgestaltungen, Abwandlungen, Variationen, Modifikationen, Besonderheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind für den Fachmann beim Lesen der Beschreibung ohne Weiteres erkennbar und realisierbar, ohne dass er dabei den Rahmen der vorliegenden Erfindung verlässt.
  • Die folgende Erfindung wird anhand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele weiterführend veranschaulicht, welche die vorliegende Erfindung jedoch keinesfalls beschränken sollen.
  • AUSFÜHRUNGSBEISPIELE:
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden seitens der Anmelderin imprägnierte bzw. mit einer reaktiven bzw. katalytischen Aktivität ausgestattete Aktivkohlen auf Basis des vorliegend für die erfindungsgemäße Aktivkohle beschriebenen Verfahrens sowie entsprechender Vergleichsverfahren hergestellt:
  • Beispiel 1:
  • Im Rahmen einer ersten für die erfindungsgemäße imprägnierte Aktivkohle beschriebenen Verfahrensdurchführung wird in einer wie in 2B dargestellten Produktionsanlage mit einer diesbezüglichen Imprägniervorrichtung verfahren, wobei die Imprägniervorrichtung eine Rühr- bzw. Mischeinrichtung enthält. Die erfindungsgemäß eingesetzte Vorrichtung sowie die diesbezügliche Rühr- bzw. Mischeinrichtung sind dabei beheizbar, wobei hierzu eine entsprechende Heizflüssigkeit eingesetzt wird.
  • Als katalytisch aktive Komponente wird Kupfer auf Basis von Kupfernitrat (Cu(NO3)2) eingesetzt. Als Aktivkohle wird eine partikuläre bzw. kugelförmige Aktivkohle in Form einer polymerbasierten sphärischen Aktivkohle (PBSAC) eingesetzt. Die Menge an eingesetzter partikulärer Aktivkohle beträgt dabei 250 kg. Zum Erhalt des erfindungsgemäß eingesetzten Imprägniermittels werden zudem 80 kg der Imprägnierkomponente in Form von Cu(NO3)2·2,5 H2O in 500 l VE-Wasser gelöst.
  • Die Aktivkohle einerseits und das Imprägniermittel andererseits werden unter Rühren in die Imprägniervorrichtung eingebracht. Das Inkontaktbringen der Aktivkohle in Form der Vielzahl von diskreten Aktivkohlepartikeln mit dem Imprägniermittel in Form der diesbezüglichen Lösung bzw. Dispersion mit der entsprechenden Imprägnierkomponente sowie die einhergehende Ausrüstung bzw. Imprägnierung der Aktivkohle mit der Imprägnierkomponente wird in der Vorrichtung bei einer Temperatur von 20 °C unter Rühren (Umdrehungszahl bzw. Rührerdrehzahl etwa 5 bis 10 Umdrehungen pro Minute (U/min)) für einen Zeitraum von 10 Stunden durchgeführt.
  • Anschließend wird das flüssige Trägermedium (Wasser) bzw. überschüssiges Imprägniermittel über eine entsprechende Filtereinrichtung entfernt. In diesem Zusammenhang wird das flüssige Trägermedium bzw. das überschüssige Imprägniermittel über eine entsprechende Auslassöffnung abgelassen. Es folgt eine weiterführende Trocknung der imprägnierten Aktivkohle unter fortgesetztem Rühren, wobei hierzu sowohl die Imprägniervorrichtung als solche als auch die Rühr- bzw. Mischeinrichtung mit den diesbezüglichen Mischarmen unter Verwendung eines Thermalöls, welches durch die hohle Rühr- bzw. Mischeinrichtung bzw. durch den Zwischenraum des teilweise doppelwandig ausgebildeten Imprägnierbehältnisses gepumpt wird, auf eine Temperatur von etwa 150 °C aufgeheizt werden. Es erfolgt somit eine Trocknung der imprägnierten Aktivkohle durch Verdampfung insbesondere des restlichen flüssigen Trägermediums in der Imprägniervorrichtung. Die auftretenden Gase werden dabei durch eine entsprechende Auslassöffnung am oberen Ende der Imprägniervorrichtung entfernt. Die Trocknung wird gleichermaßen unter Rühren durchgeführt. Es resultiert eine imprägnierte Aktivkohle mit einer Restfeuchte von 15 Gew.-% bis 20 Gew.-%, bezogen auf die imprägnierte Aktivkohle.
  • Die getrocknete imprägnierte Aktivkohle wird anschließend in derselben Imprägniervorrichtung einer thermischen Nachbehandlung zu Zwecken der Aktivierung bzw. weiteren Fixierung der Imprägnierkomponente unterzogen, wobei hierzu die Imprägniervorrichtung als auch die Rühr- bzw. Mischeinrichtung auf eine Temperatur von etwa 200 °C erwärmt wird. Die Aktivierung erfolgt unter weiterführendem Rühren für eine Zeitdauer von etwa einer Stunde.
  • Es resultiert eine erste erfindungsgemäße Aktivkohle A, welche nach Abkühlung durch eine entsprechende Auslassöffnung aus der Imprägniervorrichtung entnommen wird.
  • Beispiel 2:
  • Gemäß einer weiteren vorliegend beschriebenen Verfahrensführung wird wie unter Beispiel 1.) beschrieben verfahren, jedoch mit der Maßgabe, dass nach dem Schritt der Entfernung des flüssigen Trägermediums bzw. des Trocknens und vor Durchführung der thermischen Nachbehandlung bzw. Aktivierung ein Waschschritt der imprägnierten Aktivkohle durchgeführt wird.
  • Hierzu wird eine entsprechende Waschlösung eingesetzt, welche aus 85 l einer 50%igen NaOH-Lösung und etwa 500 l VE-Wasser hergestellt wird. Die Waschlösung wird gleichermaßen unter Rühren in die Imprägniervorrichtung eingebracht. Der Waschschritt erfolgt bei einer Temperatur von 20 °C unter fortdauerndem Rühren für einen Zeitraum von 15 Minuten.
  • Anschließend wird das Waschmedium bzw. die Waschlösung am unteren Ende der Imprägniervorrichtung über eine entsprechende Auslassöffnung abgelassen. Es wird eine erneute Trocknung der imprägnierten und gewaschenen Aktivkohle durchgeführt, und zwar bei einer Temperatur von 150 °C (Beheizung des Imprägnierbehältnisses und der Rühr- bzw. Mischeinrichtung); die Zeitdauer der Trocknung beträgt dabei gleichermaßen zwei Stunden. Nach entsprechender thermischer Nachbehandlung, wie in Beispiel 1.) beschrieben, wird die erhaltene Aktivkohle B nach der Erfindung aus dem aus der Imprägniervorrichtung entnommen.
  • Beispiel 3:
  • Darüber hinaus wird eine imprägnierte Aktivkohle auf Basis eines Vergleichsfahrens hergestellt. Hierzu wird grundsätzlich wie in Beispiel 1.) beschrieben verfahren, jedoch mit der Maßgabe, dass die jeweiligen Schritte des Inkontaktbringens, des Entfernens des flüssigen Trägermediums bzw. von überschüssigem Imprägniermittel bzw. die Trocknung der imprägnierten Aktivkohle sowie darüber hinaus die thermische Nachbehandlung bzw. Aktivierung der imprägnierten Aktivkohle in jeweils separaten, getrennt voneinander vorliegenden Vorrichtungen durchgeführt werden. Hierzu wird zunächst eine entsprechende Imprägniervorrichtung in Form eines einfachen unbeheizten Rührkessels eingesetzt. Die Trocknung erfolgt in einem separaten Trockenofen. Die abschließende thermische Nachbehandlung erfolgt weiterhin in einem Aktivierungsofen, wobei die zu behandelnde bzw. die imprägnierte Aktivkohle nach Beendigung des jeweiligen Verfahrensschrittes in die jeweils nachfolgende Vorrichtung überführt wird. Auf dieser Basis resultiert eine entsprechende Vergleichsaktivkohle C.
  • Beispiel 4:
  • Darüber hinaus wird eine weitere Vergleichsaktivkohle hergestellt, wobei wie zuvor unter Beispiel 3.) in separaten bzw. getrennten Vorrichtungen verfahren wird. Zudem wird in Ergänzung zu der Verfahrensdurchführung gemäß Beispiel 3.) derart verfahren, dass nach erfolgter Trocknung die imprägnierte Aktivkohle aus dem Trockenofen entnommen und in eine wiederum separate Waschvorrichtung überführt wird, wobei in diesem Zusammenhang ein wie unter Beispiel 2.) beschriebener Waschvorgang in der separaten Waschvorrichtung durchgeführt wird. Nachfolgend wird die gewaschene Aktivkohle nach Entfernen des Waschmediums erneut in den Trockenofen überführt und einer Trocknung unterzogen. Abschließend erfolgt eine Überführung der so gewaschenen und getrockneten Aktivkohle in die Aktivierungsvorrichtung in Form des Aktivierungsofens mit der diesbezüglichen thermischen Nachbehandlung bzw. der Aktivierung zum Erhalt der Vergleichsaktivkohle D.
  • Ein Vergleich der zuvor in den Beispielen 1) bis 4) beschriebenen Verfahrensdurchführungen zeigt, dass das Verfahren gemäß Beispiel 3 mit der Durchführung in getrennten bzw. separaten Vorrichtungen im Vergleich zu dem vorliegend beschriebenen Verfahren gemäß Beispiel 1) mit einem um 75% erhöhten Energieeinsatz einhergeht; zudem ist der Zeitaufwand gegenüber Beispiel 1) um 55 % erhöht. Ein entsprechender Vergleich des in Beispiel 4) beschriebenen Verfahrens mit dem zusätzlichen Waschschritt zu dem beschriebenen Verfahren gemäß Beispiel 2) zeigt zudem, dass das Verfahren gemäß Beispiel 4) mit einem um über 92% erhöhten Energieeinsatz einhergeht; zudem ist der Zeitaufwand gegenüber Beispiel 2) um über 65 % erhöht.
  • Ein Vergleich der gemäß dem Verfahren in Beispiel 1) erhaltenen Aktivkohle A mit der gemäß dem Vergleichsverfahren von Beispiel 3) erhaltenen Vergleichsaktivkohle C zeigt, dass für die erfindungsgemäße Aktivkohle A eine höhere Beladung mit der Imprägnierkomponente bei gleichzeitig erhöhter Homogenität der Beladung vorliegt. Entsprechendes gilt für einen Vergleich der gemäß dem vorliegend beschriebenen Verfahren in Beispiel 2) erhaltenen erfindungsgemäßen Aktivkohle B mit der gemäß dem Vergleichsverfahren in Beispiel 4) erhaltenen Vergleichsaktivkohle D.
  • Ein weiterer Vergleich der gemäß dem Verfahren in Beispiel 1) erhaltenen Aktivkohle A mit der gemäß dem Verfahren nach Beispiel 2) erhaltenen Aktivkohle B zeigt, dass Aktivkohle B weniger Verunreinigungen und insbesondere weniger Verkrustungen an der Oberfläche der Partikel aufweist, wobei Aktivkohle B auch Aktivkohle D gemäß Beispiel 4) diesbezüglich überlegen ist. Aktivkohle D weist zwar bessere Oberflächeneigenschaften als Aktivkohle C gemäß Beispiel 3) auf, die diesbezüglichen Eigenschaften sind aber trotz des ergänzend durchgeführten Waschschritts im Vergleich zu der erfindungsgemäßen Aktivkohle A allenfalls nur geringfügig verbessert. Insgesamt weist Aktivkohle C die mit Abstand meisten Verunreinigungen bzw. Verkrustungen auf.
  • Weiterhin kann bei einem Vergleich des vorliegend beschriebenen Verfahrens gemäß Beispiel 1) zu dem Vergleichsverfahren gemäß Beispiel 3) festgestellt werden, dass die Verfahrensführung gemäß Beispiel 3) zu einer Erhöhung des Materialverlustes (d.h. Verlust an Aktivkohle) um 25 % führt. Ein Vergleich des Verfahrens gemäß Beispiel 4) zu dem vorliegend beschriebenen Verfahren gemäß Beispiel 2) zeigt zudem, dass in dem Verfahren gemäß Beispiel 4) eine Erhöhung des Materialverlustes von 31 % vorliegt. Der erhöhte Materialverlust geht insbesondere mit einem erhöhten Abrieb sowie einem erhöhten Bruch des Aktivkohlematerials sowie einem erhöhten Verlust an Aktivkohle durch den mehrmaligen Apparaturwechsel einher.
  • Die vorliegenden Ausführungen und Untersuchungen zeigen insgesamt, dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein effizientes Verfahren mit einer diesbezüglichen Imprägniervorrichtung bereitgestellt wird, welches im Vergleich zu den jeweiligen Vergleichsbeispielen zu einer deutlichen Effizienzsteigerung bei gleichzeitiger Verbesserung der erhaltenen imprägnierten Aktivkohle führt.
  • Bezugszeichenliste
    • P
    Produktionsanlage
    1
    Bevorratungseinheit (Aufnahme / Bevorratung Imprägniermittel)
    2
    Bevorratungseinheit (Aufnahme / Bevorratung Aktivkohle)
    3'
    erste Zuführvorrichtung (Zuführen / Einbringen Imprägniermittel)
    3''
    zweite Zuführvorrichtung (Zuführen / Einbringen Aktivkohle)
    4
    Imprägniervorrichtung (Imprägnierbehandlungseinheit)
    5
    Aufnahmevorrichtung für imprägnierte Aktivkohle
    5'
    Abführvorrichtung (Abführen / Austragen Trägermedium bzw. überschüssiges Imprägniermittel)
    5''
    Abführvorrichtung (Abführen / Austragen imprägnierte Aktivkohle)
    6
    Imprägnierbehältnis
    6'
    oberer Abschnitt des Imprägnierbehältnisses
    6''
    unterer Abschnitt des Imprägnierbehältnisses
    7
    Heizeinrichtung
    8
    Rühr- bzw. Mischeinrichtung
    9
    Mischelemente
    10
    Rührwelle
    10'
    Antriebseinheit
    11
    Einführöffnung (Imprägniermittel und/oder Aktivkohle)
    12
    Auslassöffnung (Trägermedium / überschüssiges Imprägniermittel und/oder Aktivkohle)
    13
    weitere Auslassöffnung (Trägermedium / überschüssiges Imprägniermittel)
    14
    Filtereinrichtung
    L
    Längsachse
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 98/07655 A1 [0011]
    • DE 4328219 A1 [0012]
    • DE 4304026 A1 [0012]
    • DE 19600237 A1 [0012]
    • DE 19625069 A1 [0012]
    • DE 102007050971 A1 [0013]
    • DE 19519869 A1 [0018]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • H. v. Kienle und E. Bäder, "Aktivkohle und ihre industrielle Anwendung", Enke Verlag Stuttgart, 1980 [0006]
    • ASTM D2862-97/04 [0087]
    • L. Gurvich (1915), J. Phys. Chem. Soc. Russ. 47, 805 [0093]
    • S. Lowell et al., Characterization of Porous Solids and Powders: Surface Area Pore Size and Density, Kluwer Academic Publishers, Article Technology Series, Seiten 111 ff [0093]
    • Formel (8.20) gemäß Seite 111, Kapitel 8.4.) von S. Lowell et al. [0093]
    • R. W. Magee, Evaluation of the External Surface Area of Carbon Black by Nitrogen Adsorption, Presented at the Meeting of the Rubber Division of the American Chem. Soc., October 1994 [0094]
    • Quantachrome Instruments, AUTOSORB-1, AS1 WinVersion 1.50, Operating Manual, OM, 05061, Quantachrome Instruments 2004, Florida, USA, Seiten 71 ff [0094]
    • ASTM D6556-04 [0095]
    • ASTM D6556-04 [0096]
    • Römpp Chemielexikon, 10. Auflage, Georg Thieme Verlag, Stuttgart/New York, Stichwort: "BET-Methode", einschließlich der dort referierten Literatur, und auf Winnacker-Küchler (3. Auflage), Band 7, Seiten 93 ff [0096]
    • Z. Anal. Chem. 238, Seiten 187 bis 193 (1968) [0096]

Claims (57)

  1. Imprägnierte Aktivkohle, insbesondere Aktivkohle mit reaktiver und/oder katalytischer Aktivität, erhältlich durch ein Verfahren zur Imprägnierung einer Aktivkohle, insbesondere zur Ausrüstung einer Aktivkohle mit reaktiver und/oder katalytischer Aktivität, wobei die Aktivkohle einer insbesondere mehrstufigen Imprägnierungsbehandlung unterzogen wird, wobei die Imprägnierungsbehandlung die nachfolgenden Schritte (a) bis (c), insbesondere in der nachstehend spezifizierten Abfolge, umfasst: (a) Inkontaktbringen der Aktivkohle, insbesondere einer Vielzahl von diskreten Aktivkohlepartikeln, mit mindestens einem Imprägniermittel, insbesondere in Form einer Lösung und/oder Dispersion, wobei das Imprägniermittel mindestens ein flüssiges Trägermedium und mindestens eine Imprägnierkomponente, insbesondere mindestens eine katalytisch aktive Komponente, umfasst; dann (b) Entfernung des flüssigen Trägermediums des Imprägniermittels, insbesondere mittels Trocknung, vorzugsweise unter Wärmeeinwirkung und/oder Erwärmung; anschließend (c) gegebenenfalls thermische Nachbehandlung der aus Schritt (b) resultierenden imprägnierten Aktivkohle, insbesondere zur Aktivierung und/oder weiteren Fixierung der Imprägnierkomponente, insbesondere der katalytisch aktiven Komponente, vorzugsweise unter Wärmeeinwirkung und/oder Erwärmung; wobei die Imprägnierungsbehandlung, insbesondere die Schritte (a) bis (c), in einer einzigen und/oder gemeinsamen Imprägniervorrichtung, insbesondere Imprägnierbehältnis (Imprägnierreaktor), durchgeführt wird.
  2. Imprägnierte Aktivkohle nach Anspruch 1, wobei die Imprägniervorrichtung mindestens ein insbesondere verschließbares Imprägnierbehältnis, vorzugsweise in Form eines Imprägnierkessels (Rührkessel), aufweist; und/oder wobei die Imprägniervorrichtung, insbesondere das Imprägnierbehältnis, mindestens eine Rühr- und/oder Mischeinrichtung, insbesondere eine eine Vielzahl an Mischelementen (Rührelementen) aufweisende Rühr- und/oder Mischeinrichtung, aufweist.
  3. Imprägnierte Aktivkohle nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Imprägniervorrichtung, insbesondere das Imprägnierbehältnis, vorzugsweise die Wandung (Hülle) und/oder das Gehäuse des Imprägnierbehältnisses, und/oder die Rühr- und/oder Mischeinrichtung, vorzugsweise die Mischelemente der Rühr- und/oder Mischeinrichtung, besonders bevorzugt das Imprägnierbehältnis und die Rühr- und/oder Mischeinrichtung, beheizbar ausgebildet werden.
  4. Imprägnierte Aktivkohle nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei sich das Imprägnierbehältnis, insbesondere der obere Abschnitt des Imprägnierbehältnisses, in Richtung des oberen Endes des Imprägnierbehältnisses verjüngt, insbesondere wobei der obere Abschnitt des Imprägnierbehältnisses kegelstumpfförmig und/oder konisch ausgebildet wird; und/oder wobei sich das Imprägnierbehältnis, insbesondere der untere Abschnitt des Imprägnierbehältnisses, in Richtung des unteren Endes des Imprägnierbehältnisses verjüngt, insbesondere wobei der untere Abschnitt des Imprägnierbehältnisses kegelstumpfförmig und/oder konisch ausgebildet wird; und/oder wobei das Imprägnierbehältnis doppelkonisch und/oder doppelkegelstumpfartig und/oder in Form eines Doppelkonus und/oder eines doppelten Kegelstumpfes ausgebildet wird.
  5. Imprägnierte Aktivkohle nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Rühr- und/oder Mischeinrichtung eine Vielzahl an Mischelementen (Rührelementen) aufweist und/oder wobei die Mischelemente der Geometrie des Imprägnierbehältnisses angepasst werden; und/oder wobei die Mischelemente ausgebildet werden derart, dass die Enden der jeweiligen Mischelemente zu der Wandung und/oder dem Gehäuse des Imprägnierbehältnisses zumindest im Wesentlichen gleich beabstandet sind und/oder dass die Enden der jeweiligen Mischelemente dem Verlauf der Wandung und/oder des Gehäuses des Imprägnierbehältnisses mit zumindest im Wesentlichen gleichbleibender Beabstandung folgen; und/oder wobei die Rühr- und/oder Mischeinrichtung als (Rotations-)Rührwerk mit einer zumindest im Wesentlichen parallel und/oder entlang der Längsachse des Imprägnierbehältnisses angeordneten Rührwelle ausgebildet wird, wobei die Rührwelle zumindest im Wesentlichen zentrisch in dem Imprägnierbehältnis angeordnet und/oder positioniert wird und/oder wobei die Mischelemente sich radial erstreckend an der Rührwelle angeordnet und/oder positioniert und/oder angebracht werden und/oder wobei die Rührwelle als Rotationswelle mit sich davon radial erstreckenden Mischelementen ausgebildet wird; und/oder wobei die Mischelemente ausgebildet und/oder entlang der Rührwelle angeordnet und/oder positioniert werden derart, dass im Betriebs- und/oder Anwendungszustand eine Vermischung und/oder ein Transport des Imprägniermittels und/oder der Aktivkohle in axialer und/oder radialer Richtung, insbesondere in axialer und radialer Richtung, vorliegt.
  6. Imprägnierte Aktivkohle nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Imprägniervorrichtung, insbesondere das Imprägnierbehältnis, mindestens eine Einführöffnung (Zuführöffnung) insbesondere zum Einführen des Imprägniermittels und/oder der Aktivkohle aufweist, insbesondere wobei die Einführöffnung am oberen Ende und/oder im Bereich des oberen Abschnitts des Imprägnierbehältnisses angeordnet und/oder positioniert wird; und/oder wobei die Imprägniervorrichtung, insbesondere das Imprägnierbehältnis, mindestens eine Auslassöffnung (Abführöffnung) insbesondere zum Entfernen und/oder Ablassen von flüssigem Trägermedium und/oder etwaigem überschüssigem Imprägniermittel und/oder imprägnierter Aktivkohle und/oder eines Waschmediums aufweist, insbesondere wobei die Auslassöffnung am unteren Ende und/oder im Bereich des unteren Abschnitts des Imprägnierbehältnisses angeordnet und/oder positioniert wird; und/oder wobei die Imprägniervorrichtung, insbesondere das Imprägnierbehältnis, mindestens eine weitere Auslassöffnung (Abführöffnung) insbesondere zum Entfernen insbesondere gasförmiger Substanzen und/oder Medien und/oder zum Entfernen und/oder Ablassen von etwaigem überschüssigem Imprägniermittel aufweist, insbesondere wobei die weitere Auslassöffnung am oberen Ende und/oder im Bereich des oberen Abschnitts des Imprägnierbehältnisses angeordnet und/oder positioniert wird, insbesondere wobei die weitere Auslassöffnung eine sich in den Bereich des unteren Abschnitts des Imprägnierbehältnisses erstreckende Rohrleitung insbesondere zum Entfernen, vorzugsweise Absaugen von etwaigem überschüssigem Imprägniermittel aufweist, insbesondere wobei die Rohrleitung entlang der (Innen-)Wandung des Imprägnierbehältnisses verlaufend angeordnet wird.
  7. Imprägnierte Aktivkohle nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Imprägniermittel, insbesondere die Imprägnierkomponente, mindestens ein Metall, insbesondere in Form einer Metallverbindung, enthält; und/oder wobei das Imprägniermittel, insbesondere die Imprägnierkomponente, mindestens ein Metall in einer positiven Oxidationsstufe, insbesondere mindestens ein Metallkation, aufweist, insbesondere wobei die Oxidationsstufe des Metalls im Bereich von +I bis +VII, insbesondere im Bereich von +I bis +IV, vorzugsweise im Bereich von +I bis +III, liegt und besonders bevorzugt +I oder +II ist; und/oder wobei das Imprägniermittel, insbesondere die Imprägnierkomponente, mindestens ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe von Metallen der Haupt- und Nebengruppen des Periodensystems der Elemente und den Lanthaniden, aufweist; und/oder wobei das Imprägniermittel, insbesondere die Imprägnierkomponente, mindestens ein Metall, ausgewählt aus Elementen der Hauptgruppe IV oder der Nebengruppen I, II, III, IV, V, VI, VII und VIII des Periodensystems der Elemente, insbesondere aus Elementen der Hauptgruppe IV oder der Nebengruppen I und II des Periodensystems der Elemente, aufweist; und/oder wobei das Imprägniermittel, insbesondere die Imprägnierkomponente, mindestens ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe von Cu, Ag, Au, Zn, Hg, Sn, Ce, Ti, Zr, V, Nb, Cr, Mo, W, Mn, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd und Pt, insbesondere Zn, Ag, Sn, Ni und Cu, aufweist.
  8. Imprägnierte Aktivkohle nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Imprägniermittel, insbesondere die Imprägnierkomponente, mindestens eine in dem Imprägniermittel, insbesondere in dem flüssigen Trägermedium, lösbare oder dissoziierbare Metallverbindung, vorzugsweise auf Basis mindestens eines in Anspruch 7 definierten Metalls, aufweist; und/oder wobei das Imprägniermittel, insbesondere die Imprägnierkomponente, mindestens eine anorganische oder organische Metallverbindung, vorzugsweise auf Basis mindestens eines in Anspruch 7 definierten Metalls, insbesondere ein Metallsalz oder Metalloxid, vorzugsweise ein Metallsalz, aufweist; und/oder wobei das Imprägniermittel, insbesondere die Imprägnierkomponente, mindestens ein organisches oder anorganisches Metallsalz aufweist, vorzugsweise auf Basis mindestens eines in Anspruch 7 definierten Metalls, wobei das Salz ausgewählt ist aus der Gruppe von Halogenidsalzen, Sulfaten, Sulfiden, Sulfiten, Nitraten, Nitriten, Phosphaten, Phosphiden, Phosphiten, Carbamaten, Alkoholaten und Carbonsäuresalzen, insbesondere Halogenidsalzen und Carbonsäuresalzen; und/oder wobei das Imprägniermittel, insbesondere die Imprägnierkomponente, mindestens ein Metallhalogenid, vorzugsweise auf Basis mindestens eines in Anspruch 7 definierten Metalls, insbesondere ein Fluorid, Chlorid, Bromid oder Iodid, vorzugsweise Chlorid, oder ein Carbonsäuresalz eines Metalls, insbesondere Acetat, aufweist.
  9. Imprägnierte Aktivkohle nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Imprägniermittel, insbesondere die Imprägnierkomponente, mindestens eine saure oder basische Verbindung, insbesondere auf Basis von Phosphorsäure, Calciumcarbonat, Trimethanolamin, 2-Amino-1,3-propandiol und/oder Schwefel, aufweist; und/oder wobei das Imprägniermittel, insbesondere die Imprägnierkomponente, mindestens eine enzymatisch aktive Substanz (Enzym) aufweist.
  10. Imprägnierte Aktivkohle nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Imprägniermittel die Imprägnierkomponente in einer Menge von mindestens 1 Gew.-%, insbesondere mindestens 2 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 5 Gew.-%, bevorzugt mindestens 10 Gew.-%, bezogen auf das flüssige Trägermedium des Imprägniermittels, enthält; und/oder wobei das Imprägniermittel die Imprägnierkomponente in einer Menge im Bereich von 1 Gew.-% bis 80 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 2 Gew.-% bis 70 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 5 Gew.-% bis 60 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 10 Gew.-% bis 50 Gew.-%, bezogen auf das flüssige Trägermedium des Imprägniermittels, enthält.
  11. Imprägnierte Aktivkohle nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das flüssige Trägermedium ein anorganisches Lösemittel umfasst oder hieraus besteht und/oder wobei das flüssige Trägermedium wässrig basiert ist und/oder Wasser umfasst oder hieraus besteht; und/oder wobei das flüssige Trägermedium ein organisches Lösemittel, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe von Kohlenwasserstoffen, insbesondere Alkoholen, Ketonen, Aldehyden und deren Kombinationen und/oder Mischungen, vorzugsweise Alkoholen, umfasst oder hieraus besteht.
  12. Imprägnierte Aktivkohle nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in Schritt (a) das Imprägniermittel in einem gewichtsbezogenen Überschuss oder in einem gewichtsbezogenen Unterschuss zu der Aktivkohle, vorzugsweise in einem gewichtsbezogenen Überschuss zu der Aktivkohle, eingesetzt wird; und/oder wobei in Schritt (a) das Imprägniermittel einerseits und die Aktivkohle andererseits in einem Gewichtsverhältnis (Imprägniermittel:Aktivkohle) im Bereich von 6:1 bis 1:3, insbesondere im Bereich von 5:1 bis 1:2, vorzugsweise im Bereich von 4:1 bis 1:1, bevorzugt im Bereich von 3:1 bis 1:1, eingesetzt werden; und/oder wobei in Schritt (a) die Imprägnierkomponente einerseits und die Aktivkohle andererseits in einem Gewichtsverhältnis (Imprägnierkomponente:Aktivkohle) im Bereich von 3:1 bis 1:6, insbesondere im Bereich von 2:1 bis 1:5, vorzugsweise im Bereich von 1:1 bis 1:4, bevorzugt im Bereich von 1:1 bis 1:3,5, eingesetzt werden.
  13. Imprägnierte Aktivkohle nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in Schritt (a) das Imprägniermittel einerseits und die Aktivkohle andererseits, unabhängig voneinander, über die mindestens eine Einführöffnung der Imprägniervorrichtung, insbesondere des Imprägnierbehältnisses, in die Imprägniervorrichtung, insbesondere in das Imprägnierbehältnis, eingefüllt und/oder eingebracht werden; und/oder wobei in Schritt (a) das Imprägniermittel einerseits und die Aktivkohle andererseits insbesondere zum Erhalt einer Suspension, insbesondere homogenen Suspension, vermischt werden; und/oder wobei in Schritt (a) unter Eintrag von Rühr- und/oder Scherkräften, insbesondere unter Rühren, vorzugsweise unter Einsatz der Rühr- und/oder Mischeinrichtung der Imprägniervorrichtung, insbesondere des Imprägnierbehältnisses, verfahren wird.
  14. Imprägnierte Aktivkohle nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in Schritt (a) eine zumindest im Wesentlichen vollständige Benetzung und/oder Beschichtung der Aktivkohle mit dem Imprägniermittel, insbesondere sowohl der äußeren als auch der inneren Oberflächen, vorzugsweise der Mikro-, Meso- und/oder Makroporen der Aktivkohle mit dem Imprägniermittel erfolgt.
  15. Imprägnierte Aktivkohle nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei als Aktivkohle eine partikel- und/oder teilchenförmige Aktivkohle und/oder Aktivkohlepartikel, vorzugsweise in Form von Aktivkohleteilchen in Kornform ("Kornkohle") oder Kugelform ("Kugelkohle"), eingesetzt wird; und/oder wobei der Durchmesser der Aktivkohle, insbesondere der partikel- und/oder teilchenförmige Aktivkohle und/oder der Aktivkohlepartikel, im Bereich von 0,01 mm bis 5 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,02 mm bis 4 mm, bevorzugt im Bereich von 0,03 mm bis 3 mm, besonders bevorzugt im Bereich von 0,05 mm bis 2 mm, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 0,1 mm bis 1 mm, liegt; und/oder wobei der mittlere Durchmesser, insbesondere der mittlere Durchmesser D50, der Aktivkohle, insbesondere der partikel- und/oder teilchenförmige Aktivkohle und/oder der Aktivkohlepartikel, im Bereich von 0,01 mm bis 4 mm, insbesondere im Bereich von 0,03 mm bis 3 mm, bevorzugt im Bereich von 0,05 mm bis 2 mm, besonders bevorzugt im Bereich von 0,1 mm bis 1 mm, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 0,2 mm bis 0,8 mm, liegt; und/oder wobei die Aktivkohle erhältlich ist durch Carbonisierung und nachfolgende Aktivierung eines synthetischen und/oder nicht naturstoffbasierten Ausgangsmaterials, insbesondere auf Basis organischer Polymere; und/oder wobei die Aktivkohle aus einem Ausgangsmaterial auf Basis organischer Polymere, insbesondere auf Basis sulfonierter organischer Polymere, vorzugsweise auf Basis von divinylbenzolvernetztem Polystyrol, bevorzugt auf Basis von Styrol/Divinylbenzol-Copolymeren, erhalten wird, insbesondere durch Carbonisierung und nachfolgende Aktivierung des Ausgangsmaterials, insbesondere wobei der Gehalt an Divinylbenzol in dem Ausgangsmaterial im Bereich von 1 Gew.-% bis 20 Gew.-%, insbesondere 1 Gew.-% bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 1,5 Gew.-% bis 12,5 Gew.-%, bevorzugt 2 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Ausgangsmaterial, liegt; und/oder wobei die Aktivkohle aus einem Ausgangsmaterial auf Basis eines insbesondere sulfonierten und/oder Sulfonsäuregruppen enthaltenden Ionenaustauscherharzes, insbesondere vom Geltyp, erhalten wird; und/oder wobei als Aktivkohle eine polymerbasierte sphärische Aktivkohle (PBSAC; Polymer-based Spherical Activated Carbon) eingesetzt wird.
  16. Imprägnierte Aktivkohle nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Aktivkohle ein Gesamtporenvolumen, insbesondere ein Gesamtporenvolumen nach Gurvich, im Bereich von 0,3 cm3/g bis 4 cm3/g, insbesondere im Bereich von 0,4 cm3/g bis 3,5 cm3/g, vorzugsweise im Bereich von 0,5 cm3/g bis 3 cm3/g, besonders bevorzugt im Bereich von 0,6 cm3/g bis 2,5 cm3/g, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 0,5 cm3/g bis 1,5 cm3/g, aufweist; und/oder wobei mindestens 65 %, insbesondere mindestens 70 %, vorzugsweise mindestens 75 %, bevorzugt mindestens 80 %, des Gesamtporenvolumens, insbesondere des Gesamtporenvolumens nach Gurvich, der Aktivkohle durch Poren mit Porendurchmessern von höchstens 50 nm, insbesondere durch Mikro- und/oder Mesoporen, gebildet werden; und/oder wobei die Aktivkohle ein durch Poren mit Porendurchmessern von höchstens 2 nm (d.h. ≤ 2 nm) gebildetes Porenvolumen, insbesondere Mikroporenvolumen nach Carbon Black, im Bereich von 0,05 cm3/g bis 2,5 cm3/g, insbesondere 0,15 cm3/g bis 2 cm3/g, vorzugsweise 0,3 cm3/g bis 1,5 cm3/g, aufweist; und/oder wobei die Aktivkohle eine spezifische BET-Oberfläche im Bereich von 600 m2/g bis 4.000 m2/g, insbesondere 800 m2/g bis 3.500 m2/g, vorzugsweise 1.000 m2/g bis 3.000 m2/g, besonders bevorzugt 1.200 m2/g bis 2.750 m2/g, ganz besonders bevorzugt 1.300 m2/g bis 2.500 m2/g, aufweist.
  17. Imprägnierte Aktivkohle nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in Schritt (a) das Inkontaktbringen bei Temperaturen oberhalb der Gefrier- und/oder Erstarrungstemperatur des Imprägniermittels und/oder unterhalb der Siede- und/oder Zersetzungstemperatur des Imprägniermittels durchgeführt wird; und/oder wobei in Schritt (a) das Inkontaktbringen bei Temperaturen im Bereich von 1 °C bis 150 °C, insbesondere im Bereich von 5 °C bis 100 °C, vorzugsweise im Bereich von 10 °C bis 75 °C, bevorzugt im Bereich von 15 °C bis 60 °C, besonders bevorzugt im Bereich von 20 °C bis 50 °C, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 20 °C bis 40 °C, durchgeführt wird; und/oder wobei die in Schritt (a) vorgesehenen Temperaturen durch Beheizen der Imprägniervorrichtung, insbesondere des Imprägnierbehältnisses, vorzugsweise der Wandung und/oder des Gehäuses des Imprägnierbehältnisses, und/oder durch Beheizen der Rühr- und/oder Mischeinrichtung, vorzugsweise der Mischelemente der Rühr- und/oder Mischeinrichtung, eingestellt werden; und/oder wobei in Schritt (a) das Inkontaktbringen für eine Zeitdauer im Bereich von 0,01 h bis 48 h, insbesondere im Bereich von 0,05 h bis 24 h, vorzugsweise im Bereich von 0,1 h bis 12 h, bevorzugt im Bereich von 0,5 h bis 10 h, besonders bevorzugt im Bereich von 1 h bis 8 h, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 2 h bis 8 h, durchgeführt wird; und/oder wobei in Schritt (a) unter Atmosphärendruck (1.013,25 hPa) verfahren wird.
  18. Imprägnierte Aktivkohle nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in Schritt (b) gegebenenfalls überschüssiges Imprägniermittel entfernt wird; und/oder wobei in Schritt (b) die Entfernung des flüssigen Trägermediums und/oder von gegebenenfalls überschüssigem Imprägniermittel unter Druckbeaufschlagung und/oder erhöhtem Druck (Auspressen) oder aber unter Unterdruckbeaufschlagung und/oder reduziertem Druck (Abziehen) erfolgt; und/oder wobei in Schritt (b) die Entfernung des flüssigen Trägermediums unter Atmosphärendruck (1.013,25 hPa) erfolgt.
  19. Imprägnierte Aktivkohle nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in Schritt (b) die Entfernung des flüssigen Trägermediums und/oder von gegebenenfalls überschüssigem Imprägniermittel, vorzugsweise die Entfernung des flüssigen Trägermediums, durch Verdampfen erfolgt; und/oder wobei in Schritt (b) die Entfernung des flüssigen Trägermediums und/oder von gegebenenfalls überschüssigem Imprägniermittel bei Temperaturen oberhalb der Siedetemperatur des flüssigen Trägermediums und/oder des Imprägniermittels, insbesondere des flüssigen Trägermediums, durchgeführt wird und/oder wobei in Schritt (b) bei Temperaturen im Bereich von 1 °C bis 300 °C, insbesondere im Bereich von 10 °C bis 250 °C, vorzugsweise im Bereich von 15 °C bis 200 °C, bevorzugt im Bereich von 20 °C bis 175 °C, besonders bevorzugt im Bereich von 50 °C bis 150 °C, verfahren wird; und/oder wobei die in Schritt (b) vorgesehenen Temperaturen durch Beheizen der Imprägniervorrichtung, insbesondere des Imprägnierbehältnisses, vorzugsweise der Wandung und/oder des Gehäuses des Imprägnierbehältnisses, und/oder durch Beheizen der Rühr- und/oder Mischeinrichtung, vorzugsweise der Mischelemente der Rühr- und/oder Mischeinrichtung, eingestellt werden.
  20. Imprägnierte Aktivkohle nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in Schritt (b) die Entfernung des flüssigen Trägermediums und/oder von gegebenenfalls überschüssigem Imprägniermittel für eine Zeitdauer im Bereich von 0,01 h bis 36 h, insbesondere im Bereich von 0,05 h bis 20 h, vorzugsweise im Bereich von 0,1 h bis 10 h, bevorzugt im Bereich von 0,5 h bis 8 h, besonders bevorzugt im Bereich von 1 h bis 6 h, durchgeführt wird; und/oder wobei in Schritt (b) unter Eintrag von Rühr- und/oder Scherkräften, insbesondere unter Rühren, vorzugsweise unter Einsatz der Rühr- und/oder Mischeinrichtung der Imprägniervorrichtung, insbesondere des Imprägnierbehältnisses, verfahren wird; und/oder wobei in Schritt (b) die Entfernung des flüssigen Trägermediums und/oder von gegebenenfalls überschüssigem Imprägniermittel über die mindestens eine Auslassöffnung insbesondere zur Entfernung des flüssigen Trägermediums und/oder von gegebenenfalls überschüssigem Imprägniermittel und/oder über die weitere Auslassöffnung insbesondere zum Entfernen insbesondere gasförmiger Substanzen und/oder Medien und/oder zum Entfernen und/oder Ablassen von etwaigem überschüssigem Imprägniermittel erfolgt; und/oder wobei da in Schritt (b) entfernten flüssigen Trägermedium und/oder das gegebenenfalls überschüssige Imprägniermittel rezykliert werden; und/oder wobei in Schritt (b) die imprägnierte Aktivkohle auf eine Restfeuchte im Bereich von 1 Gew.-% bis 50 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 5 Gew.-% bis 40 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 10 Gew.-% bis 30 Gew.-%, bezogen auf die imprägnierte Aktivkohle, eingestellt wird und/oder wobei in Schritt (b) die Entfernung der imprägnierten Aktivkohle über die mindestens eine Auslassöffnung insbesondere zur Entfernung der imprägnierten Aktivkohle erfolgt.
  21. Imprägnierte Aktivkohle nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in Schritt (c) die thermische Nachbehandlung bei Temperaturen oberhalb der für die Trocknung in Schritt (b) eingestellten Temperaturen erfolgt; und/oder wobei in Schritt (c) bei Temperaturen im Bereich von 50 °C bis 800 °C, insbesondere im Bereich von 75 °C bis 500 °C, vorzugsweise im Bereich von 90 °C bis 300 °C, verfahren wird; und/oder wobei die in Schritt (c) vorgesehenen Temperaturen durch Beheizen der Imprägniervorrichtung, insbesondere des Imprägnierbehältnisses, vorzugsweise der Wandung und/oder des Gehäuses des Imprägnierbehältnisses, und/oder durch Beheizen der Rühr- und/oder Mischeinrichtung, vorzugsweise der Mischelemente der Rühr- und/oder Mischeinrichtung, eingestellt werden.
  22. Imprägnierte Aktivkohle nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in Schritt (c) die thermische Nachbehandlung unter Atmosphärendruck (1.013,25 hPa) erfolgt; und/oder wobei in Schritt (c) die thermische Nachbehandlung unter Einstellung der (Aktivierungs-)Atmosphäre erfolgt, insbesondere wobei in Schritt (c) unter Umgebungsatmosphäre (Umgebungsluft), insbesondere Luft, oder unter inerter Atmosphäre, insbesondere Stickstoffatmosphäre, oder unter insbesondere leicht oxidierender Atmosphäre, insbesondere sauerstoffhaltiger Atmosphäre, oder unter insbesondere leicht reduzierender Atmosphäre, insbesondere wasserstoffhaltiger Atmosphäre, verfahren wird.
  23. Imprägnierte Aktivkohle nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in Schritt (c) die thermische Nachbehandlung für eine Zeitdauer im Bereich von 0,01 h bis 30 h, insbesondere im Bereich von 0,05 h bis 20 h, vorzugsweise im Bereich von 0,1 h bis 10 h, bevorzugt im Bereich von 0,5 h bis 8 h, durchgeführt wird; und/oder wobei in Schritt (c) unter Eintrag von Rühr- und/oder Scherkräften, insbesondere unter Rühren, vorzugsweise unter Einsatz der Rühr- und/oder Mischeinrichtung der Imprägniervorrichtung, insbesondere des Imprägnierbehältnisses, verfahren wird; und/oder wobei in Schritt (c) die Entfernung der aktivierten imprägnierten Aktivkohle über die mindestens eine Auslassöffnung insbesondere zur Entfernung der imprägnierten Aktivkohle erfolgt.
  24. Imprägnierte Aktivkohle nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei nach Durchführung von Schritt (a), insbesondere zwischen Schritt (a) und Schritt (b), und/oder nach Durchführung von Schritt (b), insbesondere zwischen Schritt (b) und Schritt (c), und/oder nach Durchführung von Schritt (c) mindestens ein Wasch- und/oder Aufreinigungsschritt mit einem Waschen und/oder Aufreinigen der imprägnierten Aktivkohle durchgeführt wird, gegebenenfalls gefolgt von mindestens einem Trocknungsschritt.
  25. Imprägnierte Aktivkohle nach Anspruch 24, wobei der Wasch- und/oder Aufreinigungsschritt unter Verwendung mindestens eines insbesondere flüssigen Wasch- und/oder Aufreinigungsmediums, insbesondere wässrig basierten Wasch- und/oder Aufreinigungsmediums, vorzugsweise einer insbesondere alkalischen Wasch- und/oder Aufreinigungslösung, durchgeführt wird, insbesondere wobei das Wasch- und/oder Aufreinigungsmedium, mindestens eine basische Komponente, insbesondere mindestens ein Alkalimetallhydroxid, vorzugsweise Natriumhydroxid (NaOH), enthält, insbesondere in Mengen im Bereich von 1 Gew.-% bis 25 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 2 Gew.-% bis 20 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 5 Gew.-% bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Wasch- und/oder Aufreinigungsmedium; und/oder wobei das Wasch- und/oder Aufreinigungsmedium in einem auf die Aktivkohle bezogenen Gewichtsverhältnis (Wasch- und/oder Aufreinigungsmedium:Aktivkohle) im Bereich von 5:1 bis 1:5, insbesondere im Bereich von 4:1 bis 1:4, vorzugsweise im Bereich von 4:1 bis 1:3, bevorzugt im Bereich von 3:1 bis 1:1, eingesetzt wird.
  26. Imprägnierte Aktivkohle nach Anspruch 24 oder 25, wobei der Wasch- und/oder Aufreinigungsschritt bei Temperaturen im Bereich von 1 °C bis 150 °C, insbesondere im Bereich von 5 °C bis 100 °C, vorzugsweise im Bereich von 10 °C bis 75 °C, bevorzugt im Bereich von 15 °C bis 60 °C, besonders bevorzugt im Bereich von 20 °C bis 50 °C, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 20 °C bis 40 °C, durchgeführt wird; und/oder wobei die in dem Wasch- und/oder Aufreinigungsschritt vorgesehenen Temperaturen durch Beheizen der Imprägniervorrichtung, insbesondere des Imprägnierbehältnisses, vorzugsweise der Wandung (Hülle) und/oder des Gehäuses des Imprägnierbehältnisses, und/oder durch Beheizen der Rühr- und/oder Mischeinrichtung, vorzugsweise der Mischelemente der Rühr- und/oder Mischeinrichtung, eingestellt werden; und/oder wobei der Wasch- und/oder Aufreinigungsschritt für eine Zeitdauer im Bereich von 0,01 h bis 48 h, insbesondere im Bereich von 0,05 h bis 24 h, vorzugsweise im Bereich von 0,1 h bis 12 h, bevorzugt im Bereich von 0,5 h bis 10 h, besonders bevorzugt im Bereich von 1 h bis 8 h, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 2 h bis 8 h, durchgeführt wird; und/oder wobei der Wasch- und/oder Aufreinigungsschritt unter Atmosphärendruck (1.013,25 hPa) durchgeführt wird.
  27. Imprägnierte Aktivkohle nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei Schritt (a), Schritt (b) und Schritt (c) sowie gegebenenfalls der Wasch- und/oder Aufreinigungsschritt ineinander übergehend und/oder unmittelbar aufeinander abfolgend durchgeführt werden.
  28. Imprägnierte Aktivkohle nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Verfahren unter Verwendung einer Produktionsanlage, wie in einem der nachfolgenden Ansprüche definiert, und/oder unter Verwendung einer Imprägniervorrichtung, wie in einem der nachfolgenden Ansprüche definiert, durchgeführt wird.
  29. Produktionsanlage (P) zur Imprägnierung einer Aktivkohle, insbesondere zur Ausrüstung einer Aktivkohle mit reaktiver und/oder katalytischer Aktivität, insbesondere zur Durchführung eines für die imprägnierte Aktivkohle nach einem der vorangehenden Ansprüche definierten Verfahrens, wobei die Produktionsanlage (P) die folgenden Vorrichtungen (1, 2, 3, 4) aufweist: – mindestens eine erste Bevorratungseinheit (1) zur Aufnahme und/oder Bevorratung mindestens eines Imprägniermittels, insbesondere in Form einer Lösung und/oder Dispersion, wobei das Imprägniermittel mindestens ein flüssiges Trägermedium und mindestens eine Imprägnierkomponente, insbesondere mindestens eine katalytisch aktive Komponente, umfasst; – gegebenenfalls mindestens eine zweite Bevorratungseinheit (2) zur Aufnahme und/oder Bevorratung mindestens einer Aktivkohle, insbesondere einer Vielzahl von diskreten Aktivkohlepartikeln; – mindestens eine stromabwärts zu der ersten Bevorratungseinheit (1) und der gegebenenfalls vorhandenen zweiten Bevorratungseinheit (2) angeordnete Imprägniervorrichtung (Imprägnierbehandlungseinheit) (4), insbesondere wobei die Imprägniervorrichtung (4) mindestens ein Imprägnierbehältnis (Imprägnierreaktor) (6) umfasst, wobei die Imprägniervorrichtung (4) derart ausgebildet ist, dass (A) ein Inkontaktbringen und/oder Mischen, insbesondere inniges Mischen, der Aktivkohle mit dem Imprägniermittel; und (B) eine Entfernung des flüssigen Trägermediums des Imprägniermittels, insbesondere mittels Trocknung, vorzugsweise unter Wärmeeinwirkung und/oder Erwärmung; und (C) gegebenenfalls eine thermische Nachbehandlung der resultierenden imprägnierten Aktivkohle, insbesondere zur Aktivierung und/oder weiteren Fixierung der Imprägnierkomponente, vorzugsweise unter Wärmeeinwirkung und/oder Erwärmung; in der Imprägniervorrichtung (4) durchführbar sind und/oder durchgeführt werden; – gegebenenfalls mindestens eine stromabwärts zu der Imprägniervorrichtung (4) angeordnete Aufnahmevorrichtung (5) zur Aufnahme und/oder Lagerung der imprägnierten Aktivkohle.
  30. Produktionsanlage nach Anspruch 29, wobei die Produktionsanlage (P), insbesondere die Imprägniervorrichtung (4), mindestens ein insbesondere verschließbares Imprägnierbehältnis (6), insbesondere Imprägnierkessel (Rührkessel), aufweist; und/oder wobei das Imprägnierbehältnis (6), insbesondere im Betriebs- und/oder Anwendungszustand, zumindest im Wesentlichen vertikal und/oder aufrechtstehend angeordnet und/oder ausgerichtet ist, insbesondere bezogen auf die Längsachse (L) des Imprägnierbehältnisses (6); und/oder wobei das Imprägnierbehältnis (6) ein oberes und ein unteres Ende aufweist und/oder wobei das Imprägnierbehältnis (6) einen oberen Abschnitt (6') und einen unteren Abschnitt (6'') aufweist.
  31. Produktionsanlage nach Anspruch 29 oder 30, wobei die Produktionsanlage (P) mindestens eine erste Zuführvorrichtung (3'), insbesondere in Form einer Rohrleitung, vorzugsweise zum Zuführen und/oder zum Einbringen des Imprägniermittels in das Imprägnierbehältnis (6), aufweist, insbesondere wobei die erste Zuführvorrichtung (3') stromabwärts zu der ersten Bevorratungseinheit (1) und/oder stromaufwärts zu dem Imprägnierbehältnis (6) angeordnet ist und/oder insbesondere wobei die erste Zuführvorrichtung (3') die erste Bevorratungseinheit (1) und das Imprägnierbehältnis (6) miteinander verbindet und/oder insbesondere wobei die erste Zuführvorrichtung (3') an dem oberen Ende und/oder dem oberen Abschnitt (6') des Imprägnierbehältnisses (6) mit dem Imprägnierbehältnis (6) verbunden ist, insbesondere über eine Einführöffnung für das Imprägniermittel (11) des Imprägnierbehältnisses (6); und/oder wobei die Produktionsanlage (P) mindestens eine zweite Zuführvorrichtung (3''), insbesondere in Form einer Rohrleitung und/oder eines Förderbandes und/oder einer Förderschnecke, vorzugsweise zum Zuführen und/oder zum Einbringen der Aktivkohle in das Imprägnierbehältnis (6), aufweist, insbesondere wobei die zweite Zuführvorrichtung (3'') stromabwärts zu der zweiten Bevorratungseinheit (2) und/oder stromaufwärts zu dem Imprägnierbehältnis (6) angeordnet ist und/oder insbesondere wobei die zweite Zuführvorrichtung (3'') die erste Bevorratungseinheit (1) und das Imprägnierbehältnis (6) miteinander verbindet und/oder insbesondere wobei die zweite Zuführvorrichtung (3'') an dem oberen Ende und/oder dem oberen Abschnitt (6') des Imprägnierbehältnisses (6) mit dem Imprägnierbehältnis (6) verbunden ist, insbesondere über eine Einführöffnung für Aktivkohle (11) des Imprägnierbehältnisses (6); und/oder wobei die Produktionsanlage (P) mindestens eine erste Abführvorrichtung (5'), insbesondere in Form einer Rohrleitung, vorzugsweise zum Abführen und/oder zum Austragen des flüssigen Trägermediums des Imprägniermittels und/oder von gegebenenfalls überschüssigem Imprägniermittel aus dem Imprägnierbehältnis (6), aufweist, insbesondere wobei die erste Abführvorrichtung (5') stromabwärts zu dem Imprägnierbehältnis (6) angeordnet ist und/oder insbesondere wobei die erste Abführvorrichtung (5') an dem unteren Ende und/oder dem unteren Abschnitt (6'), insbesondere über eine Auslassöffnung für das Trägermittel bzw. Imprägniermittel (12) des Imprägnierbehältnisses (6) und/oder einer Filtereinrichtung (14) des Imprägnierbehältnisses (6), oder aber an dem oberen Ende und/oder dem oberen Abschnitt (6'') des Imprägnierbehältnisses (6) mit dem Imprägnierbehältnis (6) insbesondere über eine weitere Auslassöffnung (13) des Imprägnierbehältnisses (6), verbunden ist; und/oder wobei die Produktionsanlage (P) mindestens eine zweite Abführvorrichtung (5''), insbesondere in Form einer Rohrleitung und/oder eines Förderbandes und/oder einer Förderschnecke, vorzugsweise zum Abführen und/oder zum Austragen der imprägnierten Aktivkohle aus dem Imprägnierbehältnis (6), aufweist, insbesondere wobei die zweite Abführvorrichtung (5'') stromabwärts zu dem Imprägnierbehältnis (6) und/oder stromaufwärts zu der Aufnahmevorrichtung (5) angeordnet ist und/oder insbesondere wobei die zweite Abführvorrichtung (5'') das Imprägnierbehältnis (6) und die Aufnahmevorrichtung (5) miteinander verbindet und/oder insbesondere wobei die zweite Abführvorrichtung (5'') an dem unteren Ende und/oder dem unteren Abschnitt (6') des Imprägnierbehältnisses (6) mit dem Imprägnierbehältnis (6) verbunden ist, insbesondere über eine Auslassöffnung für imprägnierte Aktivkohle (12) des Imprägnierbehältnisses (6).
  32. Produktionsanlage nach einem der Ansprüche 29 bis 31, wobei das Imprägnierbehältnis (6), insbesondere der obere Abschnitt (6') und/oder der untere Abschnitt (6''), zumindest im Wesentlichen rotationssymmetrisch und/oder zumindest im Wesentlichen als hohler und/oder durch eine Wandung (Hülle) und/oder ein Gehäuse gebildeter und/oder begrenzter Rotationskörper ausgebildet sind, insbesondere mit der Längsachse (L) des Imprägnierbehältnisses (6) als Rotationsachse; und/oder wobei das Imprägnierbehältnis (6), insbesondere der obere Abschnitt (6'), einen zumindest im Wesentlichen runden Querschnitt (Querschnittsform), vorzugsweise einen kreisrunden und/oder kreisförmigen Querschnitt, aufweist, insbesondere in Horizontalebene und/oder in einer Ebene senkrecht zur Längsachse (L) des Imprägnierbehältnisses (6); und/oder wobei sich das Imprägnierbehältnis (6), insbesondere der obere Abschnitt (6') des Imprägnierbehältnisses (6), in Richtung des oberen Endes des Imprägnierbehältnisses (6) verjüngt.
  33. Produktionsanlage nach einem der Ansprüche 29 bis 32, wobei der obere Abschnitt (6') des Imprägnierbehältnisses (6) kegelstumpfförmig und/oder konisch ausgebildet ist, insbesondere wobei der Winkel α1 zwischen Grundfläche und Mantellinie des oberen Abschnitts (6'), insbesondere des Kegelstumpfes und/oder Konus, im Bereich von 30° bis 60°, insbesondere im Bereich von 35° bis 55°, vorzugsweise im Bereich von 40° bis 50°, liegt.
  34. Produktionsanlage nach einem der Ansprüche 29 bis 33, wobei der obere Abschnitt (6') des Imprägnierbehältnisses (6) gewölbt und/oder halbkugelförmig ausgebildet ist, insbesondere wobei der obere Abschnitt (6') als Klöpperdeckel oder Korbbogendeckel ausgebildet ist.
  35. Produktionsanlage nach einem der Ansprüche 29 bis 34, wobei das Imprägnierbehältnis (6), insbesondere der untere Abschnitt (6''), einen zumindest im Wesentlichen runden Querschnitt (Querschnittsform), vorzugsweise einen kreisrunden und/oder kreisförmigen Querschnitt, aufweist, insbesondere in Horizontalebene und/oder in einer Ebene senkrecht zur Längsachse (L) des Imprägnierbehältnisses (6); und/oder wobei sich das Imprägnierbehältnis (6), insbesondere der untere Abschnitt (6'') des Imprägnierbehältnisses (6), in Richtung des unteren Endes des Imprägnierbehältnisses (6) verjüngt; und/oder wobei der untere Abschnitt (6'') des Imprägnierbehältnisses (6) kegelstumpfförmig und/oder konisch ausgebildet ist, insbesondere wobei der Winkel α2 zwischen Grundfläche und Mantellinie des unteren Abschnitts (6''), insbesondere des Kegelstumpfes und/oder Konus, im Bereich von 50° bis 85°, insbesondere im Bereich von 55° bis 80°, vorzugsweise im Bereich von 60° bis 75°, bevorzugt im Bereich von 65° bis 75°, liegt.
  36. Produktionsanlage nach einem der Ansprüche 29 bis 35, wobei der obere Abschnitt (6') des Imprägnierbehältnisses (6) und der untere Abschnitt (6'') des Imprägnierbehältnisses (6) zumindest im Wesentlichen flächen- und/oder formgleiche Grundflächen aufweisen; und/oder wobei die Grundflächen des oberen Abschnitts (6') des Imprägnierbehältnisses (6) und des unteren Abschnitts (6'') des Imprägnierbehältnisses (6) jeweils materialfrei und/oder offen sind und/oder durch das jeweilige Mantelmaterial des oberen Abschnitts (6') des Imprägnierbehältnisses (6) und des unteren Abschnitts (6'') des Imprägnierbehältnisses (6) randseitig begrenzt und/oder gebildet sind; und/oder wobei der obere Abschnitt (6') des Imprägnierbehältnisses (6) und der untere Abschnitt (6'') des Imprägnierbehältnisses (6) im Bereich ihrer Grundflächen aneinanderliegen und/oder zueinander angeordnet sind; und/oder wobei der obere Abschnitt (6') des Imprägnierbehältnisses (6) und der untere Abschnitt (6'') des Imprägnierbehältnisses (6) randseitig im Bereich ihrer Grundflächen miteinander verbunden sind, insbesondere in Form einer umlaufenden Verbindung, vorzugsweise Flanschverbindung.
  37. Produktionsanlage nach einem der Ansprüche 29 bis 36, wobei das Verhältnis der Höhe h1 des oberen Abschnitts (6') des Imprägnierbehältnisses (6) und der Höhe h2 des unteren Abschnitts (6'') des Imprägnierbehältnisses (6) (Verhältnis h1:h2) im Bereich von 2:1 bis 1:5, insbesondere im Bereich von 1,5:1 bis 1:4, vorzugsweise im Bereich von 1:1 bis 1:3, bevorzugt im Bereich von 1:1,25 bis 1:2, liegt.
  38. Produktionsanlage nach einem der Ansprüche 29 bis 37, wobei das Imprägnierbehältnis (6) doppelkonisch und/oder doppelkegelstumpfartig und/oder in Form eines Doppelkonus und/oder eines doppelten Kegelstumpfes ausgebildet ist, insbesondere wobei sich das Imprägnierbehältnis (6) in Richtung des unteren Endes des Imprägnierbehältnisses (6) und des oberen Endes des Imprägnierbehältnisses (6) verjüngt.
  39. Produktionsanlage nach einem der Ansprüche 29 bis 38, wobei die Imprägniervorrichtung (4), insbesondere das Imprägnierbehältnis (6), vorzugsweise die Wandung (Hülle) und/oder das Gehäuse des Imprägnierbehältnisses (6), beheizbar, insbesondere direkt oder indirekt beheizbar, vorzugsweise indirekt beheizbar, ausgebildet ist.
  40. Produktionsanlage nach einem der Ansprüche 29 bis 39, wobei die Imprägniervorrichtung (4), insbesondere das Imprägnierbehältnis (6), mindestens eine Heizeinrichtung (7) insbesondere zum direkten oder indirekten Beheizen, vorzugsweise indirekten Beheizen, aufweist, insbesondere wobei die Heizeinrichtung (7) vorzugsweise außenseitig an der Wandung und/oder dem Gehäuse des Imprägnierbehältnisses (6) positioniert und/oder angeordnet ist und/oder insbesondere wobei die Heizeinrichtung (7) Bestandteil der Wandung und/oder des Gehäuses des Imprägnierbehältnisses (6) ist.
  41. Produktionsanlage nach einem der Ansprüche 29 bis 40, wobei die direkte Beheizung der Imprägniervorrichtung (4), insbesondere des Imprägnierbehältnisses (6), elektrisch erfolgt und/oder wobei die direkte Beheizung der Imprägniervorrichtung (4), insbesondere des Imprägnierbehältnisses (6), unter Verwendung mindestens einer elektrischen Heizeinrichtung (7) erfolgt und/oder wobei die indirekte Beheizung der Imprägniervorrichtung (4), insbesondere des Imprägnierbehältnisses (6), unter Verwendung mindestens eines Heiz- und/oder Thermomediums, insbesondere mindestens einer Heiz- und/oder Thermoflüssigkeit, erfolgt und/oder wobei die indirekte Beheizung der Imprägniervorrichtung (4), insbesondere des Imprägnierbehältnisses (6), unter Verwendung mindestens einer mindestens ein Heiz- und/oder Thermomedium, insbesondere mindestens eine Heiz- und/oder Thermoflüssigkeit, aufweisenden Heizeinrichtung (7) erfolgt.
  42. Produktionsanlage nach einem der Ansprüche 29 bis 41, wobei die Wandung und/oder das Gehäuse des Imprägnierbehältnisses (6) zumindest abschnitts- und/oder bereichsweise doppelwandig ausgebildet ist, insbesondere zur Aufnahme der Heizeinrichtung (7) und/oder zur Aufnahme und/oder zum Durchströmen mindestens eines Heiz- und/oder Thermomediums, insbesondere mindestens einer Heiz- und/oder Thermoflüssigkeit, insbesondere in dem resultierenden Zwischenraum.
  43. Produktionsanlage nach einem der Ansprüche 29 bis 42, wobei das Imprägnierbehältnis (6) zumindest abschnitts- und/oder bereichsweise eine insbesondere außenseitig auf der Wandung und/oder dem Gehäuse des Imprägnierbehältnisses (6) aufgebrachte und/oder positionierte thermische Isoliereinrichtung, insbesondere in Form eines Schaumstoffes oder dergleichen, aufweist.
  44. Produktionsanlage nach einem der Ansprüche 29 bis 43, wobei die Imprägniervorrichtung (4), insbesondere das Imprägnierbehältnis (6), mindestens eine Rühr- und/oder Mischeinrichtung (8), insbesondere eine zumindest teil- und/oder abschnittsweise, vorzugsweise zumindest im Wesentlichen vollständig in dem Imprägnierbehältnis (6) angeordnete und/oder befindliche Rühr- und/oder Mischeinrichtung (8), aufweist.
  45. Produktionsanlage nach Anspruch 44, wobei die Rühr- und/oder Mischeinrichtung (8) eine Vielzahl an Mischelementen (Rührelementen) (9) aufweist, insbesondere wobei die Rühr- und/oder Mischeinrichtung (8) mindestens zwei Mischelemente (9), insbesondere mindestens drei Mischelemente (9), vorzugsweise mindestens vier Mischelemente (9), vorzugsweise mindestens vier Mischelemente (9), bevorzugt mindestens fünf Mischelemente (9), besonders bevorzugt mindestens sechs Mischelemente (9), aufweist und/oder insbesondere wobei die Rühr- und/oder Mischeinrichtung (8) 2 bis 20 Mischelemente (9), insbesondere 3 bis 15 Mischelemente (9), vorzugsweise 4 bis 12 Mischelemente (9), vorzugsweise 5 bis 10 Mischelemente (9), aufweist; und/oder wobei die Mischelemente (9), unabhängig voneinander, schaufelförmig, paddelförmig, flügelförmig und/oder balkenförmig ausgebildet sind; und/oder wobei die Mischelemente (9), unabhängig voneinander, gerade (geradlinig) oder gebogen, vorzugsweise gerade (geradlinig), insbesondere bezogen auf die Längserstreckung der Mischelemente (9), ausgebildet sind; und/oder wobei die Mischelemente (9), unabhängig voneinander, einen zumindest im Wesentlichen runden Querschnitt (Querschnittsform), vorzugsweise einen kreisrunden und/oder kreisförmigen Querschnitt, oder einen polygonalen Querschnitt, vorzugsweise einen polygonalen Querschnitt, aufweisen; und/oder wobei die Mischelemente (9), unabhängig voneinander, einen dreieckförmigen, viereckförmigen oder fünfeckförmigen, vorzugsweise einen dreieckförmigen Querschnitt aufweisen; und/oder wobei die Mischelemente (9), unabhängig voneinander, einen Querschnitt in Form eines gleichseitigen oder gleichschenkligen, insbesondere gleichseitigen Dreiecks aufweisen und/oder wobei die Mischelemente (9), unabhängig voneinander, einen deltaförmige Querschnitt und/oder einen Querschnitt in Form eines Deltaprofils aufweisen; und/oder wobei die Mischelemente (9), unabhängig voneinander, einen Durchmesser und/oder eine Kantenlänge, bezogen auf den Querschnitt, im Bereich von 5 mm bis 100 mm, insbesondere 10 mm bis 75 mm, vorzugsweise 15 mm bis 50 mm, aufweisen; und/oder wobei die Mischelemente (9), unabhängig voneinander, derart angeordnet sind, dass die längste Seite des Querschnitts der Mischelemente (9), insbesondere die Hypotenuse des den Querschnitt der Mischelemente (9) ausbildenden Dreiecks, bezogen auf die weiteren Seiten des Querschnitts der Mischelemente (9), unten angeordnet ist und/oder wobei die Mischelemente (9), unabhängig voneinander, zumindest im Wesentlichen horizontal und/oder mit einem Anstellwinkel im Bereich von 0° bis 45° angeordnet sind; und/oder wobei die Mischelemente (9) zumindest im Wesentlichen denselben Querschnitt aufweisen und/oder wobei die Mischelemente (9) zumindest im Wesentlichen dieselbe Querschnittsgröße und/oder -fläche aufweisen.
  46. Produktionsanlage nach Anspruch 44 oder 45, wobei die Mischelemente (9) ausgebildet sind derart, dass die Enden der jeweiligen Mischelemente (9) zu der Wandung und/oder dem Gehäuse des Imprägnierbehältnisses (6) zumindest im Wesentlichen gleich beabstandet sind und/oder dass die jeweiligen Enden der Mischelemente (9) dem Verlauf der Wandung und/oder des Gehäuses des Imprägnierbehältnisses (6) mit zumindest im Wesentlichen gleichbleibender Beabstandung folgen und/oder wobei die Mischelemente (9) der Geometrie des Imprägnierbehältnisses (6) angepasst sind.
  47. Produktionsanlage nach einem der Ansprüche 44 bis 46, wobei die Rühr- und/oder Mischeinrichtung (8) als Rührwerk, insbesondere Rotationsrührwerk, ausgebildet ist; und/oder wobei die Rühr- und/oder Mischeinrichtung (8) eine Rührwelle (Antriebswelle) (10) aufweist, insbesondere wobei die Rührwelle (10) zumindest im Wesentlichen parallel und/oder entlang der Längsachse (L) des Imprägnierbehältnisses (6) in dem Imprägnierbehältnis (6) angeordnet und/oder positioniert ist, insbesondere wobei die Rührwelle (10) zumindest im Wesentlichen zentrisch in dem Imprägnierbehältnis (6) angeordnet und/oder positioniert ist und/oder insbesondere wobei die Rührwelle (10) als Rotationswelle ausgebildet ist; und/oder wobei die Rühr- und/oder Mischeinrichtung (8) mindestens eine Antriebseinheit (10') aufweist, insbesondere zum vorzugsweise rotierenden Antrieb der Rührwelle (10).
  48. Produktionsanlage nach einem der Ansprüche 44 bis 47, wobei die Mischelemente (9) sich radial erstreckend an der Rührwelle (10), insbesondere auch jeweils radial erstreckend entlang der Rührwelle (10), angeordnet und/oder positioniert sind; und/oder wobei die Mischelemente (9) entlang der Rührwelle (10) angeordnet und/oder positioniert sind und/oder die Längen der Mischelemente (9) ausgebildet sind derart, dass die Enden der jeweiligen Mischelemente (9) zu der Wandung und/oder dem Gehäuse des Imprägnierbehältnisses (6) zumindest im Wesentlichen gleich beabstandet sind; und/oder wobei die Mischelemente (9) entlang der Rührwelle (10) angeordnet und/oder positioniert sind und/oder die Längen der Mischelemente (9) ausgebildet sind derart, dass die Enden der jeweiligen Mischelemente (9) dem Verlauf der Wandung und/oder des Gehäuses des Imprägnierbehältnisses (6) mit zumindest im Wesentlichen gleichbleibender Beabstandung folgen.
  49. Produktionsanlage nach einem der Ansprüche 44 bis 48, wobei die Beabstandung (lichtes Maß) der Enden der jeweiligen Mischelemente (9) zu der Wandung und/oder dem Gehäuse des Imprägnierbehältnisses (6) im Bereich von 0,2 cm bis 15 cm, insbesondere im Bereich von 0,5 cm bis 10 cm, vorzugsweise im Bereich von 1 cm bis 8 cm, bevorzugt im Bereich von 2 cm bis 6 cm, besonders bevorzugt im Bereich von 3 cm bis 5 cm, liegt; und/oder wobei die Beabstandung (lichtes Maß) der Enden der jeweiligen Mischelemente (9) zu der Wandung und/oder dem Gehäuse des Imprägnierbehältnisses (6) im Bereich von 1/5 bis 1/500, insbesondere im Bereich von 1/10 bis 1/200, vorzugsweise im Bereich von 1/20 bis 1/100, des maximalen Innendurchmessers des Imprägnierbehältnisses (6) liegt.
  50. Produktionsanlage nach einem der Ansprüche 44 bis 49, wobei die Mischelemente (9) entlang der Rührwelle (10) angeordnet und/oder positioniert sind, insbesondere wobei die Mischelemente (9) entlang der Rührwelle (10) mit zumindest im Wesentlichen gleichem Abstand und/oder zumindest im Wesentlichen äquidistant zueinander angeordnet sind und/oder wobei die entlang der Rührwelle (10) jeweils aufeinanderfolgenden Mischelemente (9) mit einem Versatz im Bereich von 0° bis 360°, insbesondere im Bereich von 45° bis 315°, vorzugsweise im Bereich von 90° bis 270°, bevorzugt im Bereich von 135° bis 225°, insbesondere bezogen auf eine senkrecht zur Rührwelle stehenden Ebene, zueinander angeordnet und/oder positioniert sind und/oder wobei die entlang der Rührwelle (10) jeweils aufeinanderfolgenden Mischelemente (9) mit einem Versatz von mindestens 45°, insbesondere von mindestens 90°, vorzugsweise von mindestens 135°, bevorzugt von mindestens 180°, insbesondere bezogen auf eine senkrecht zur Rührwelle stehenden Ebene, zueinander angeordnet und/oder positioniert sind; und/oder wobei die Mischelemente (9) ausgebildet und/oder entlang der Rührwelle (10) angeordnet und/oder positioniert sind derart, dass im Betriebs- und/oder Anwendungszustand eine Vermischung und/oder ein Transport des Imprägniermittels und/oder der Aktivkohle in axialer und/oder radialer Richtung, insbesondere in axialer und radialer Richtung, vorliegt.
  51. Produktionsanlage nach einem der Ansprüche 44 bis 50, wobei die Rühr- und/oder Mischeinrichtung (8), insbesondere die Mischelemente (9) und/oder die Rührwelle (10), hohl ausgebildet ist und/oder wobei die Rühr- und/oder Mischeinrichtung (8), insbesondere die Mischelemente (9) und/oder die Rührwelle (10), ein Hohlprofil aufweisen; und/oder wobei die Rühr- und/oder Mischeinrichtung (8), insbesondere die Mischelemente (9) und/oder die Rührwelle (10), vorzugsweise die Mischelemente (9) und die Rührwelle (10) beheizbar, insbesondere direkt oder indirekt beheizbar, vorzugsweise indirekt beheizbar, ausgebildet sind; und/oder wobei die Rühr- und/oder Mischeinrichtung (8), insbesondere die Mischelemente (9) und/oder die Rührwelle (10), mindestens eine Heizeinrichtung insbesondere zum direkten oder indirekten Beheizen, vorzugsweise indirekten Beheizen, aufweisen, insbesondere wobei die Heizeinrichtung vorzugsweise innenseitig in der Rühr- und/oder Mischeinrichtung (8), insbesondere in den Mischelementen (9) und/oder der Rührwelle (10) und/oder in dem Hohlraum der Mischelemente (9) und/oder in dem Hohlraum der Rührwelle (10), positioniert und/oder angeordnet ist.
  52. Produktionsanlage nach einem der Ansprüche 44 bis 51, wobei die direkte Beheizung der Rühr- und/oder Mischeinrichtung (8), insbesondere der Mischelemente (9) und/oder der Rührwelle (10), elektrisch erfolgt und/oder wobei die direkte Beheizung der Rühr- und/oder Mischeinrichtung (8), insbesondere der Mischelemente (9) und/oder der Rührwelle (10), unter Verwendung mindestens einer elektrischen Heizeinrichtung erfolgt; und/oder wobei die indirekte Beheizung der Rühr- und/oder Mischeinrichtung (8), insbesondere der Mischelemente (9) und/oder der Rührwelle (10), unter Verwendung mindestens eines Heiz- und/oder Thermomediums, insbesondere mindestens einer Heiz- und/oder Thermoflüssigkeit, erfolgt; und/oder wobei die indirekte Beheizung der Rühr- und/oder Mischeinrichtung (8), insbesondere der Mischelemente (9) und/oder der Rührwelle (10), unter Verwendung mindestens eines Heiz- und/oder Thermomediums, insbesondere Heiz- und/oder Thermoflüssigkeit, erfolgt, insbesondere wobei das Heiz- und/oder Thermomedium in dem Hohlraum der Rühr- und/oder Mischeinrichtung (8), insbesondere in dem Hohlraum der Mischelemente (9) und/oder der Rührwelle (10), eingebracht ist und/oder diesen durchströmt.
  53. Produktionsanlage nach einem der Ansprüche 29 bis 52, wobei die Imprägniervorrichtung (4), insbesondere das Imprägnierbehältnis (6), vorzugsweise die Wandung und/oder das Gehäuse des Imprägnierbehältnisses (6), einerseits und die Rühr- und/oder Mischeinrichtung (8), insbesondere die Mischelemente (9) und/oder die Rührwelle (10), andererseits beheizbar, insbesondere direkt oder indirekt beheizbar, vorzugsweise indirekt beheizbar, ausgebildet sind.
  54. Produktionsanlage nach einem der Ansprüche 29 bis 53, wobei die Imprägniervorrichtung (4), insbesondere das Imprägnierbehältnis (6), mindestens eine Einführöffnung (11) insbesondere zum Einführen des Imprägniermittels und/oder der Aktivkohle aufweist, insbesondere wobei die Einführöffnung (11) am oberen Ende und/oder im Bereich des oberen Abschnitts (6') des Imprägnierbehältnisses (6) angeordnet und/oder positioniert ist; und/oder wobei die Imprägniervorrichtung (4), insbesondere das Imprägnierbehältnis (6), mindestens eine Auslassöffnung (12) insbesondere zum Entfernen und/oder Ablassen von etwaigem überschüssigem Imprägniermittel und/oder imprägnierter Aktivkohle und/oder eines Waschmediums aufweist, insbesondere wobei die Auslassöffnung (12) am unteren Ende und/oder im Bereich des unteren Abschnitts (6'') des Imprägnierbehältnisses (6) angeordnet und/oder positioniert ist.
  55. Produktionsanlage nach einem der Ansprüche 29 bis 54, wobei die Imprägniervorrichtung (4), insbesondere das Imprägnierbehältnis (6), mindestens eine weitere Auslassöffnung (13) insbesondere zum Entfernen insbesondere gasförmiger Substanzen und/oder Medien und/oder zum Entfernen und/oder Ablassen von etwaigem überschüssigem Imprägniermittel aufweist, insbesondere wobei die weitere Auslassöffnung (13) am oberen Ende und/oder im Bereich des oberen Abschnitts (6') des Imprägnierbehältnisses (6) angeordnet und/oder positioniert ist, insbesondere wobei die weitere Auslassöffnung (13) eine sich in den Bereich des unteren Abschnitts (6'') des Imprägnierbehältnisses (6) erstreckende Rohrleitung insbesondere zum Entfernen, vorzugsweise Absaugen von flüssigem Trägermedium und/oder etwaigem überschüssigem Imprägniermittel aufweist; und/oder wobei die Imprägniervorrichtung (4), insbesondere das Imprägnierbehältnis (6), mindestens eine insbesondere entfernbare und/oder auswechselbare und/oder spülbare Filtereinrichtung (14) insbesondere zum Entfernen und/oder Ablassen von flüssigen Substanzen und/oder Medien unter gleichzeitigem Rückhalt der Aktivkohle aufweist, insbesondere wobei die Filtereinrichtung (14) siebförmig ausgebildet ist und/oder insbesondere wobei die Filtereinrichtung (14) Bestandteil der Auslassöffnung (12) und/oder der weiteren Auslassöffnung (13) ist.
  56. Imprägniervorrichtung (4) zur Imprägnierung einer Aktivkohle, insbesondere zur Ausrüstung einer Aktivkohle mit reaktiver und/oder katalytischer Aktivität, insbesondere zur Durchführung eines für die imprägnierte Aktivkohle nach einem der vorangehenden Ansprüche definierten Verfahrens, wobei die Imprägniervorrichtung (4) derart ausgebildet ist, dass (A) ein Inkontaktbringen und/oder Mischen, insbesondere inniges Mischen, der Aktivkohle, insbesondere einer Vielzahl von diskreten Aktivkohlepartikeln, mit einem Imprägniermittel, insbesondere in Form einer Lösung und/oder Dispersion, wobei das Imprägniermittel mindestens ein flüssiges Trägermedium und mindestens eine Imprägnierkomponente, insbesondere mindestens eine katalytisch aktive Komponente, umfasst; und (B) eine Entfernung des flüssigen Trägermediums des Imprägniermittels, insbesondere mittels Trocknung, vorzugsweise unter Wärmeeinwirkung und/oder Erwärmung; und (C) gegebenenfalls eine thermische Nachbehandlung der resultierenden imprägnierten Aktivkohle, insbesondere zur Aktivierung und/oder weiteren Fixierung der Imprägnierkomponente, vorzugsweise unter Wärmeeinwirkung und/oder Erwärmung; in der Imprägniervorrichtung (4) durchführbar sind und/oder durchgeführt werden.
  57. Imprägniervorrichtung nach Anspruch 56, gekennzeichnet durch eines oder mehrerer der Merkmale der Ansprüche 29 bis 55.
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