DE2461165B2 - Method and device for improving the sorption capacity of activated carbon - Google Patents

Method and device for improving the sorption capacity of activated carbon

Info

Publication number
DE2461165B2
DE2461165B2 DE2461165A DE2461165A DE2461165B2 DE 2461165 B2 DE2461165 B2 DE 2461165B2 DE 2461165 A DE2461165 A DE 2461165A DE 2461165 A DE2461165 A DE 2461165A DE 2461165 B2 DE2461165 B2 DE 2461165B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
capacity
coal
cooling
temperature
activation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE2461165A
Other languages
German (de)
Other versions
DE2461165A1 (en
DE2461165C3 (en
Inventor
Ronald Oslo Berg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institutt for Atomenergi
Original Assignee
Institutt for Atomenergi
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institutt for Atomenergi filed Critical Institutt for Atomenergi
Priority to DE2461165A priority Critical patent/DE2461165C3/en
Publication of DE2461165A1 publication Critical patent/DE2461165A1/en
Publication of DE2461165B2 publication Critical patent/DE2461165B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2461165C3 publication Critical patent/DE2461165C3/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/30Active carbon
    • C01B32/354After-treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung der Sorptionsfähigkeit von Aktivkohle durch Erhitzen und nachfolgendem Abschrecken mittels eines Kühlmediums.The invention relates to a method and a device for improving the sorption capacity of activated carbon by heating and subsequent quenching by means of a cooling medium.

Aus der britischen Patentschrift 12 63 603 ist es allgemein bekannt, daß die Sorptionskapazität anorganischer Sorptionsmittel durch Erhitzung bis auf eine Temperatur oberhalb 300°C und nachfolgendes Abschrecken bis auf eine Temperatur von weniger als — 75°C verbessert werden kann. Die Sorption selbst findet aber normalerweise bei Raumtemperatur oder einer etwas höheren Temperatur statt. — Unter dem Begriff »Sorption« ist zu verstehen sowohl physikalische Sorption, einschließlich Kapillarkondensation, als auch chemische Sorption.From British patent specification 12 63 603 it is generally known that the sorption capacity is more inorganic Sorbent by heating to a temperature above 300 ° C and subsequent quenching can be improved to a temperature of less than - 75 ° C. Sorption itself but usually takes place at room temperature or a slightly higher temperature. - Under the The term "sorption" is to be understood as both physical sorption, including capillary condensation also chemical sorption.

Bei dem obengenannten Aktivierungsverfahren gemäß britischer Patentschrift 12 63 603 wird zum Abschrecken das betreffende Sorptionsmittel in ein verflüssigtes Gas eingetaucht, um eine sehr schnelle Abkühlung zu erreichen. Beim Versuch hat es sich aber gezeigt, daß eine solche schnelle Abkühlung imprägnierter Aktivkohle eine Pulverisierung der Kohle oder der Imprägnierung und damit auch eine Herabsetzung der Sorptionskapazität bewirkt.In the above activation method according to British patent specification 12 63 603, for Quenching the sorbent in question immersed in a liquefied gas at a very rapid rate To achieve cooling. In the course of the experiment, however, it has been shown that such rapid cooling is more impregnated Activated carbon pulverization of the carbon or the impregnation and thus also a reduction in the Causes sorption capacity.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das obengenannte Verfahren derart zu verbessern, daß die genannte Pulverisierung vermieden wird, und daß gleichzeitig die behandelte Aktivkohle eine im Verhältnis zu den bekannten Aktivierungsverfahren unveränderte oder erhöhte Sorptionskapazität erreicht.The invention has for its object to improve the above method in such a way that the called pulverization is avoided, and that at the same time the treated activated carbon one in proportion Unchanged or increased sorption capacity is achieved compared to the known activation processes.

Die Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gegeben, daß die Kohle zuerst in inerter Atmosphäre bis auf eine Temperatur im Gebiet von 50—30O0C erhitzt und danach durch Kühlung im indirekten Wärmeaustausch bis auf eine Temperatur von weniger als -660C abgeschreckt wird.This object is achieved according to the invention in that the coal is first heated in an inert atmosphere to a temperature in the range of 50-30O 0 C and then quenched to a temperature of less than -66 0 C by cooling in indirect heat exchange will.

Die erfindungsgemäße Abkühlung durch eine Trennwand, z.B. eine Rohrwand, ist vorteilhaft, weil die imprägnierten Kohleteilchen nicht zerteilt werden und ihre Härte beibehalten und gleichzeitig eine erhöhte Sorptionsverbesserung erzielt wird. Diese erreichten Vorteile sind von wesentlicher Bedeutung bei Gasfiltervorrichtungen tür Schutzräume, Kampfwagen u. dgl. In diesen Fällen sind nämlich die Beständigkeit der Kohleteilchen gegen Zerbrechen, besonders unter Einwirkung von Schütteln und Vibrationen sehr wichtig.The cooling according to the invention through a partition wall, for example a pipe wall, is advantageous because the impregnated coal particles are not broken up and maintain their hardness while increasing Sorption improvement is achieved. These advantages achieved are essential in gas filter devices for shelters, fighting vehicles and the like. In these cases the resistance of the Coal particles against breaking, especially important when exposed to shaking and vibrations.

is Als Maß für solche Beständigkeit gegen Zerbrechen oder Zermahlen der Kohleteilchen ist eine solche mittlere Partikelgröße χ benutzt, die durch Mahlen und nachfolgendes Siebsn gemäß dem nachstehenden Verfahren erreicht wird. Diese mittlere Partikelgröße ist durch die folgende Formel definiert (K. W i η η a k ker, E. Weingärtner, Chemische Technologie, Band I, S. 52,1950):As a measure of such resistance to the breaking or grinding of the coal particles, an average particle size χ is used which is achieved by grinding and subsequent sieving in accordance with the following procedure. This mean particle size is defined by the following formula (K. W i η η ak ker, E. Weingärtner, Chemische Technologie, Volume I, p. 52, 1950):

TööTöö

oderor

log Nog-—- = nlog.v — /1 log*+ log löge.log Nog -—- = nlog.v - / 1 log * + log log.

In einem logarithmischen Koordinatensystem ergibt die Gleichung (2) eine gerade Linie. — R bezeichnet den prozentualen Gewichtsanteil der totalen Partikelmenge, die ein Sieb mit Maschenweite gleich χ mm nicht durchdringen kann.In a logarithmic coordinate system, equation (2) gives a straight line. - R denotes the percentage by weight of the total amount of particles that a sieve with a mesh size of χ mm cannot penetrate.

π bezeichnet die Neigung der geraden Linie und ist ein Maß für die Homogenität der Kohlepartikel, χ bezeichnet den statistischen mittleren Durchmesser der Partikel. Aufzeichnung der gemessenen Werte von R und χ in einem doppeltlogarithmischen Koordinatensystem ergibt eine gerade Linie, und der mittlere Partikeldurchmesser χ entspricht R = 36,8%.π denotes the slope of the straight line and is a measure of the homogeneity of the coal particles, χ denotes the statistical mean diameter of the particles. Recording the measured values of R and χ in a logarithmic coordinate system results in a straight line, and the mean particle diameter χ corresponds to R = 36.8%.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zurThe invention also relates to a device for

Durchführung des Verfahrens mit einem Röhrenofen zum Erhitzen der Aktivkohle und einer darunter angeordneten, gegen den Röhrenofen mit einem Absperrorgan verschließbaren Kühlkammer mit einer Trennwand zwischen Aktivkohle und Kühlmedium.Carrying out the process with a tube furnace for heating the activated carbon and one below arranged, against the tube furnace with a shut-off device closable cooling chamber with a Partition between activated carbon and cooling medium.

Diese Vorrichtung gemäß der Erfindung ist dadurchThis device according to the invention is thereby

W gekennzeichnet, daß die Kühlkammer ringförmig ausgebildet sowie mit Innen- und Außenwandung in einem Kühlmediumbehälter angeordnet ist und sowohl innerhalb als auch außerhalb der Ringform von dem Kühlmediumbehälter durch die Trennwand abgetrenntW characterized in that the cooling chamber is annular and with inner and outer walls in a cooling medium container is arranged and both inside and outside the ring shape of the Cooling medium container separated by the partition

5«) ist.5 «) is.

Beim gemäßigten Abschrecken von Aktivkohle in einer Kühlkammer gemäß der Erfindung werden folgende Vorteile erzielt:During the moderate quenching of activated carbon in a cooling chamber according to the invention achieves the following advantages:

a) Die Kohleteilchen erreichen eine höhere Sorptionskapazität als Aktivkohlen, die durch bekannte Verfahren aktiviert sind.a) The carbon particles achieve a higher sorption capacity than activated carbons, which are known by Procedures are activated.

b) Die Härte der aktivierten Kohle wird beibehalten und entspricht der Härte des Ausgangsmaterials.b) The hardness of the activated carbon is retained and corresponds to the hardness of the starting material.

c) Geregelte inerte Kühlatmosphäre (z. B. H2, He, Ar), die ungewünschte reaktive Gase ausschlief.c) Regulated inert cooling atmosphere (e.g. H2, He, Ar), the unwanted reactive gases slept.

d) Geregelte Abkühlrate, die reproduzierbare Eigenschaften ermöglicht.d) Controlled cooling rate, which enables reproducible properties.

Weitere Merkmale der Erfindung sowie Eigenschaften und Anwendungen des erzeugten Kohleproduktes werden in den nachstehenden Beispielen erläutertOther features of the invention as well as properties and uses of the carbon product produced are illustrated in the examples below

Beispiel 1example 1

Physikalische Sorption als Funktion
der Abkühlrate (° C/Min.)
Physical sorption as a function
the cooling rate (° C / min.)

Das vorliegende Beispiel zeigt die Chlorpikrinaufnahme von Cu-Cr-Ag-imprägnierter Kohle im Abhängigkeitsverhältnis zur Abkühlrate. Die Kohle ist vom Typ Pittsburgh ASC 12 χ 30 und wird vorzugsweise zur Herstellung von Gasmasken verwendet, die zum Schutz gegen Kampfgase, wie Chlorpikrin, dienen. Fünf Kohleproben wurden während 2 Stunden aktiviert bei einer Temperatur von 168 ± 5° C. Vier der Proben wurden in 30 cm lange dünnwandige Stahlrohre von unterschiedlichem Durchmesser abgefüllt, wie in Tabelle 1 angegeben. Die Rohre wurden in einen ^.ylinderfor- m'igen Ofen gestellt Die Temperatur wurde mittels eines Thermoelements gemessen, das in der Mitte der Kohlenschicht angebracht worden war.The present example shows the chloropicrin uptake of Cu-Cr-Ag-impregnated carbon in relation to the cooling rate. The charcoal is of the Pittsburgh ASC 12 χ 30 type and is preferably used for the manufacture of gas masks that protect against war gases such as chloropicrin. Five carbon samples were activated for 2 hours at a temperature of 168 ± 5 ° C. Four of the samples were filled into 30 cm long thin-walled steel tubes of different diameters, as indicated in Table 1. The tubes were placed in a cylindrical furnace. The temperature was measured by means of a thermocouple placed in the center of the carbon layer.

Die Temperaturschwankungen wurden auf einem 20-mV-Schreiber registrier L Der Abschreckvorgang wurde so ausgeführt, daß jedes Rohr einzeln aus dem Ofen genommen wurde und in flüssigem Stickstoff abgeschreckt wurde. Die Proben wurden während der Aktivierung sowie während des Abschreckvorganges mit N2 durchgespült. Sämtliche Proben wurden in flüssigem N2 gehalten, bis die Tiefsttemperatur von ca. — 1900C erreicht war. Die Kohle wurde darauf unter Stickstoffspülung auf Zimmertemperatur erwärmt, und in Plastikflaschen in Stickstoffatmosphäre aufbewahrt bis zur Vornahme eines K.apazitätsb:stes.The temperature fluctuations were recorded on a 20 mV recorder. The quenching process was carried out by removing each tube individually from the furnace and quenching it in liquid nitrogen. The samples were flushed with N2 during activation and during the quenching process. All samples were kept in liquid N2 until the lowest temperature of approx. -190 ° C. was reached. The charcoal was then warmed to room temperature while flushing with nitrogen and stored in plastic bottles in a nitrogen atmosphere until a capacity test was made.

Die Temperaturrate ist hier definiert als °C/Min. im Temperaturbereich 168—00C. In diesem Temperaturbereich war die beobachtete Abkühlungskurve linear.The temperature rate is defined here as ° C / min. in the temperature range from 168 to 0 0 C. In this temperature range, the observed cooling curve was linear.

Die Kehle in der Probe Nr. 5 wurde in ein Stahlrohr mit perforierten Wänden angebracht Rohrdurchmesser: 18 mm.The throat in sample No. 5 was placed in a steel pipe with perforated walls. 18 mm.

Bei diesem Abschreckvorgang war der flüssige Stickstoff in direktem Kontakt mit der aktivierten Kohle. Dadurch wurde eine wesentlich raschere Kühlrate erreicht als mit den übrigen vier Proben. Auch diese Probe wurde ständig mit Stickstoff umgeben und durchgespültDuring this quenching process, the liquid nitrogen was in direct contact with the activated one Money. As a result, a significantly faster cooling rate was achieved than with the other four samples. Even this sample was constantly surrounded and flushed with nitrogen

75 ml von sämtlichen Proben mit Chlorpikringas getestet Wie aus Tabelle 1 hervorgeht, ist das Kohlevolumen in Rohr 1 und 2 zu klein für einen Chlorpikrintest Um genügend Kohlevolumen für den Pikrintest zu erhalten, wurden je drei Proben aus diesen beiden Rohren aktiviert75 ml of all samples tested with chloropic ring gas. As can be seen in Table 1, this is Carbon volume in tube 1 and 2 too small for a chloropicrin test. To have enough carbon volume for the To obtain picrine test, three samples each from these two tubes were activated

Die Kapazitätsmessung wurde so durchgeführt, daß 150 mg/Min. Chlorpikrin mit 28,51 trockener Luft verdünnt über ein Kohlenbett von folgenden Dimensionen geführt wurde.The capacity measurement was carried out so that 150 mg / min. Chloropicrin with 28.51 dry air diluted was passed over a bed of coal of the following dimensions.

Der Durchbruch des Gases wurde auf einem Farbindikator angezeigt. Bei Erreichen einer Konzentration von 10 ppm färbte sich der Indikator gelb. In Tabelle 1 sind die Testresultate und die Versuchsbedingungen wiedergegeben.The breakthrough of the gas was shown on a color indicator. Upon reaching a concentration from 10 ppm the indicator turned yellow. In Table 1 are the test results and the test conditions reproduced.

Volumen:Volume: 75 cm3 75 cm 3 Areal:Area: 30cm330cm3 Betthöhe:Bed height: 2,5 cm2.5 cm Lineare Geschwindigkeit:Linear speed: 10 m/Min10 m / min

Tabelle 1Table 1 Innerer
Rohr-0
Inner
Pipe-0
Aktivkohle
volumen im
Rohr
Activated carbon
volume in
pipe
AbkühlzeitCool down time AhkühlrateCooling rate Chlorpikrin-
kapazität
Chloropicrin
capacity
Chlorpikrin-
kapazität
Chloropicrin
capacity
Kapazitäts
änderung**)
Capacity
modification**)
00
Rohr
Nr.
pipe
No.
mmmm cm3 cm 3 Min.Min. C/Min.C / min. Min./mlMin./ml mg/mlmg / ml %% + 25,7+ 25.7
__ 0,700.70 105*)105 *) + 18,1+ 18.1 00 12,412.4 35,-35.00 0,600.60 280280 0,880.88 132132 + 8,5+ 8.5 11 15,415.4 49,-49.00 0,700.70 233233 0,830.83 124124 + 20,0+ 20.0 22 19,219.2 78,-78.00 1,201.20 140140 0,760.76 114114 + 23,8+ 23.8 33 25,025.0 129,-129.00 2,202.20 7676 0,560.56 8484 44th 22,022.0 80,-80.00 0,380.38 429429 0,530.53 8080 55

*) Originalkohle. Mittlere Kapazität von 8 Messungen. ReI. Standard Abweichung +4,5%. **) Kapazitätsänderung im Vergleich zu der Originalkohle.*) Original charcoal. Average capacity of 8 measurements. ReI. Standard deviation + 4.5%. **) Change in capacity compared to the original coal.

Aus der Tabelle geht hervor, daß eine erhöhte Abschreckrate erhöhte Sorptionskapazität zur Folge hat. Der Versuch Nr. 5 zeigt, daß direkte Abkühlung mit höchster Abkiihlrate nicht zur höchsten Kapazitätserhöhung führt. Die kontrollierte Abkühlung in Rohren hat den Vorteil, ein Aufglühen der Kohle zu verhindern. ASC Kohle glüht während des Aktivierungsvorganges im Kontakt mit Luft schon bei 16O0C, was eine abnormal niedrige Anzündungstemperatur ist. Die Versuche deuten an. daß eine ootimale Abkühlrate zu der höchsten Kapazität führt. Diese Rate liegt unter W) 429°C/Min., jedoch über ca. 76°O Min.The table shows that an increased quench rate results in increased sorbent capacity. Experiment no. 5 shows that direct cooling at the highest cooling rate does not lead to the highest increase in capacity. The controlled cooling in pipes has the advantage of preventing the coal from glowing up. ASC coal glows during the activation process in contact with air even at 16O 0 C, which is an abnormally low Anzündungstemperatur. The experiments suggest. that an optimal cooling rate leads to the highest capacity. This rate is below W) 429 ° C / min., But above approx. 76 ° O min.

Beispiel 2Example 2

In Tabelle 2 ist die Kornverteilung der Originalproduki«. aufgezeigt, sowohl abgeschrecktes (BK) als auch br> langsam abgekühltes (LK.) Granulat der Kohletypen Pittsburgh ASC (ASC), Sutcliffe Speakman 607 (SS 607). Der Abschreckvorgang findet in einem Metulirohr mit Durchmesser 18 mm statt, wie in Beispiel 1 beschrieben.Table 2 shows the particle size distribution of the original products. shown, both quenched (BK) and br > slowly cooled (LK.) granules of the coal types Pittsburgh ASC (ASC), Sutcliffe Speakman 607 (SS 607). The quenching process takes place in a metuli tube with a diameter of 18 mm, as described in Example 1.

Tabelle 2Table 2

KohlentypenTypes of coal

Abkühlungsverfahren Cooling method

Aktivierungs- Gewichtsverteilung (%) der Partikelgröße temperaturActivation weight distribution (%) of the particle size temperature

C 3,36 mm 2,00 mm 1,00 mmC 3.36mm 2.00mm 1.00mm

ASC
ASC
ASC
ASC
ASC
ASC
ASC
ASC
ASC
ASC
ASC
ASC
ASC
ASC

SS 607
SS 607
SS 607
SS 607
SS 607
SS 607
SS 607
SS 607
SS 607
SS 607
SS 607
SS 607

Original
AS im Rohr
AS in Π. N2*)
LA im Rohr
AS im Rohr
AS in (1. N2
AS im Rohr
original
AS in the pipe
AS in Π. N 2 *)
LA in the pipe
AS in the pipe
AS in (1st N 2nd
AS in the pipe

Original
AS im Rohr
AS in fl. N2
AS im Rohr
AS in fl. N2
AS im Rohr
original
AS in the pipe
AS in fl. N 2
AS in the pipe
AS in fl. N 2
AS in the pipe

160 160 160 300 300 375160 160 160 300 300 375

160 160 300 300 383 9,2
5,7
4,5
6,2
4,8
5,4
160 160 300 300 383 9.2
5.7
4.5
6.2
4.8
5.4

88,0
88,1
87,8
87,3
87,8
88,7
88.0
88.1
87.8
87.3
87.8
88.7

63,3 49,4 47,2 61,7 52,263.3 49.4 47.2 61.7 52.2

47,447.4

2,8 6,1 7,7 6,5 7,4 5,92.8 6.1 7.7 6.5 7.4 5.9

36,7 50,6 52,8 38,3 48,836.7 50.6 52.8 38.3 48.8

*) In fl. N2.*) In fl. N 2 .

LA = Langsam abgekühlt.LA = slowly cooled down.

AS = Abgeschreckte Kohle.AS = quenched coal.

Aus Tabelle 2 geht hervor, daß der Ab^h reck Vorgang in Rohren mit aktiviertem Granulat bis 3000C keine wesentliche Verschiebung der Granulatgröße in Richtung kleinerer Partikelgröße oder Staub zur Folge hat. Das bedeutet z. B, daß der Druckabfall über einem Bett mit (AS) aktivierter Kohle nicht höher ist, als über einem Bett mit denselben Dimensionen bestehend aus Originalkohle.From Table 2 it is apparent that the Ab ^ h stretching process in tubes with activated granules to 300 0 C, the granule size has no significant shift in the direction of smaller particle size or result in dust. That means z. B, that the pressure drop over a bed with (AS) activated coal is not higher than over a bed with the same dimensions consisting of original coal.

Die Resistenz des Granulates gegen Zerkleinerung durch Zermahlen in einer Analysemühle gemessen, die aus einem Raum mit einem horizontal rotierenden Stahlmesser bestand. Die Rotationsgeschwindigkeit war 20 000 Umdrehungen/Min. 10 Gramm von jeder Probe wurden während 2 Sekunden zerkleinert und danach gesiebt mitteis eines Prüfsiebes vom Typ: Prüfsieb DiNThe resistance of the granulate to comminution by grinding in an analytical mill was measured consisted of a room with a horizontally rotating steel knife. The rotation speed was 20,000 revolutions / min. 10 grams of each sample was crushed for 2 seconds and then sieved in the middle of a test sieve of the type: test sieve DIN

Tabelle 3Table 3

4188. Die Resultate sind in Tabelle 3 angegeben.4188. The results are given in Table 3.

Aus Tabelle 3 geht hervor, daß die Aktivierung um das Abschrecken direkt in flüssigem Stickstoff, sowie di<From Table 3 it can be seen that the activation is quenching directly in liquid nitrogen, as well as di <

Erwärmung der Kohle in Rohren über 3000C uncHeating of the coal in tubes over 300 0 C unc

anschließendes Abschrecken ebenfalls zu einer Reduksubsequent quenching also to a reduk

tion der mittleren Partikelgröße führt.tion of the mean particle size leads.

Die angegebenen Zahlen, ± 4,4% und ± 3,2"M 3-j entsprechen den relativen Standardabweichungen be wiederholten Versuchen der Zerkleinerungs- unc Siebvorgänge der respektiven Originalkohletypen.The figures given, ± 4.4% and ± 3.2 "M 3-j, correspond to the relative standard deviations be repeated attempts at the crushing and sieving processes of the respective original coal types.

Aus Tabelle 3 ist auch ersichtlich, daß Abschrecken ir Rohren geringere Reduktionen der mittleren Partikel diameter χ als Abschrecken direkt in flüssigem Stick stoff zur Folge hat.From Table 3 it can also be seen that quenching ir pipes results in smaller reductions in the mean particle diameter χ than quenching directly in liquid stick material.

Ver-Ver Kohle-Money- AbkühlungsCooling abgekühlt.cooled down. Akti-Active Gewichtsverteilung der PartikelgrößeWeight distribution of the particle size >2,00> 2.00 >l,00> 1.00 >0,50> 0.50 11 ),72), 72 Änderung derChange of 00 suchs-search- typentypes verfahrenprocedure vie-much mmmm mmmm mmmm 11 ),95), 95 mittlerenmiddle -9,0-9.0 Nr.No. rungs-foresight >3,36> 3.36 >0,50 (> 0.50 ( ),87), 87 Partikel-Particle -28,0-28.0 tempe-tempe- mmmm mmmm >,00**)>, 00 **) durchm.diam. -5,0-5.0 raturrature 39,539.5 42,442.4 ,97, 97 -13,0-13.0 CC. 39,039.0 44,644.6 ,87, 87 %% 11 ASCASC Originaloriginal 26,926.9 52,652.6 18,1 118.1 1 ,97, 97 -1,5-1.5 22 ASCASC AS im RohrAS in the pipe 160160 23,023.0 47,447.4 16,4 ]16.4] ,90, 90 -6,5-6.5 33 ASCASC AS in fl. N2 AS in fl. N 2 160160 31,231.2 47,847.8 MittlererMiddle ,89, 89 -1,5-1.5 44th ASCASC LA im RohrLA in the pipe 160160 25,825.8 47,447.4 'artikel-'items- -5,0-5.0 55 ASCASC AS im RohrAS in the pipe 300300 36,736.7 32,532.5 lurchm.lurchm. -5,5-5.5 66th ASCASC AS im RohrAS in the pipe 375375 33,333.3 32,032.0 77th SS 607SS 607 Originaloriginal 0,70.7 32,932.9 33,933.9 88th SS 607SS 607 As im RohrAs in the pipe 160160 2,02.0 34,334.3 33,033.0 χ mm χ mm 99 SS 607SS 607 AS in fl. N2 AS in fl. N 2 160160 1,81.8 32,532.5 34,934.9 ,00*), 00 *) 1010 SS 607SS 607 AS im RohrAS in the pipe 300300 1,51.5 33,533.5 33,933.9 ,00, 00 1111 SS 607SS 607 ASinfLN2 ASinfLN 2 300300 0,90.9 20,5 0,9120.5 0.91 1212th SS 607SS 607 AS im RohrAS in the pipe 383383 1,11.1 29,6 (29.6 ( AS =AS = Abgeschreckte Kohle.Quenched coal. 21,0 (21.0 ( LA =LA = LangsamSlow 26,8 (26.8 ( 30,1 I30.1 I. 32,732.7 31,431.4 31,231.2 31,731.7 31,531.5

Beispiel 3Example 3

Dieses Beispiel zeigt die physikalische Sorptionskapazität von CuCrAg-imprägnierter Kohle des Typs Pittsburgh ASC 12 χ 30, die im Temperaturbereich 110 —8000C aktiviert und in Rohren abgeschreckt worden ist. Zu Vergleichszwecken ist aktivierte und in Rohren langsam abgekühlte Kohle, wie im Beispiel 1 beschrieben, ebenfalls aufgeführt. Die Kapazität der Kohle wurde mit Chlorpikrin getestet, unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 beschrieben. Die Imprägnierung hat folgende Zusammensetzung: Cu 6%, Cr 2%, Ag 0,05%. Diese Elemente liegen in l7orm von Salzen, Oxiden und Hydroxiden auf der Kohlenoberfläche vor. Die Resultate sind in Tabelle 4 zusammengestellt.This example shows the physical sorption capacity of CuCrAg-impregnated carbon of the type Pittsburgh ASC 12 χ 30, which has been activated 110 -800 0 C in the temperature range and quenched in tubes. For comparison purposes, activated carbon and slowly cooled in tubes, as described in Example 1, is also listed. The capacity of the carbon was tested with chloropicrin, under the same conditions as described in Example 1. The impregnation has the following composition: Cu 6%, Cr 2%, Ag 0.05%. These elements are in l 7 orm of salts, oxides and hydroxides on the carbon surface before. The results are shown in Table 4.

Tabelle 4Table 4 AktivierungsActivation Kapazität LA*)Capacity LA *) mg/m!mg / m! Kapazität AS**)Capacity AS **) mg/mlmg / ml Kapazitätsänderung, %***)Change in capacity,% ***) 00 ASAS 00 Versuchs-Experimental temperaturtemperature 105,0105.0 105,0105.0 + 50,0+ 50.0 + 27,2+ 27.2 Nr.No. CC. min/mlmin / ml 52,552.5 min/mlmin / ml 76,576.5 LALA + 17,1+ 17.1 + 38,0+ 38.0 __ 0,700.70 123,0123.0 0,700.70 145,0145.0 + 11,4+ 11.4 + 60,0+ 60.0 11 110110 0,350.35 93,093.0 0,510.51 168,0168.0 + 4,7+ 4.7 + 48,5+ 48.5 22 130130 0,820.82 100,0100.0 0,970.97 156,0156.0 + 6,6+ 6.6 + 25,7+ 25.7 33 160160 0,620.62 112,0112.0 1,121.12 132,0132.0 + 4,7+ 4.7 + 14,3+ 14.3 44th 200200 0,670.67 100,0100.0 1,041.04 120,0120.0 + 11,4+ 11.4 + 14,3+ 14.3 55 250250 0,750.75 117,0117.0 0,880.88 120,0120.0 -- + 61,0+ 61.0 66th 300300 0,670.67 -- 0,800.80 41,041.0 77th 400400 0,780.78 0,800.80 88th 800800 -- 0,280.28 99

*) Kapazität als Folge von langsamer Abkühlung LA. **) Kapazität als Folge von Abschrecken AS. ***) Kapazitätsänderung im Vergleich zur Kapazität der Originalkohle, Versuch Nr. 1.*) Capacity as a result of slow cooling LA. **) Capacity as a result of quenching AS. ***) Change in capacity compared to the capacity of the original coal, experiment No. 1.

Aus Tabelle 4 geht hervor, daß der Abschreckprozeß (AS) in Rohren eine Steigerung der Chlorpikrinkapazität zur Folge hat, wenn die Kohle bei Temperaturen unter 300°C aktiviert wurde, besonders im Temperaturbereich 160-2000C. Aktivierung über 3000C, gefolgt von Abschrecken ergibt eine sehr geringe Steigerung oder sogar eine Kapazitätsverringerung. Komparative Versuche bei langsamer Abkühlung (LA) führt im allgemeinen zu geringer Kapazitätssteigerung und teilweise zu Kapazitätsverminderung im Vergleich zum Originalprodukt.From Table 4 it is apparent that the quenching process (AS) in pipes has an increase in Chlorpikrinkapazität result, when activated coal at temperatures below 300 ° C, especially in the temperature range 160-200 0 C. Activation of more than 300 0 C, followed of quenching gives very little increase or even a decrease in capacity. Comparative tests with slow cooling (LA) generally lead to a slight increase in capacity and, in some cases, to a reduction in capacity compared to the original product.

Beispiel 4Example 4

Im nachstehenden Beispiel wird die durch Aktivierung und Abschrecken erfolgte Erhöhung der Chemiesorptionskapazität aufgezeigt. Die Kohle und die Aktivierungsmethode sind gleich wie im Beispiel 3 beschrieben.In the example below, the activation and quenching demonstrated an increase in the chemical sorption capacity. The coal and the Activation methods are the same as described in Example 3.

Als typisches chemiesorbierendes Gas wurde Chlorcyan (CICN) verwendet. Es ist anzunehmen, daß Chlorcyan mit der Imprägnierung (Cr) gemäß folgendem Schema reagiert:Cyanogen chloride has been used as a typical chemisorbent gas (CICN) is used. It can be assumed that cyanogen chloride with the impregnation (Cr) according to the following Scheme reacts:

Cl · CN + H2O -^- NH3 + CO2 + HClCl · CN + H 2 O - ^ - NH 3 + CO 2 + HCl

Das Vorhandensein von Wassermolekülen ist erforderlich. Es muß deshalb sorbiertes oder chemisch gebundenes Wasser vorhanden sein, damit die Oxidierung stattfinden kann.The presence of water molecules is required. It must therefore be sorbed or chemically Bound water must be present so that the oxidation can take place.

Die Messung der Chlorcyankapazität der aktivierten Kohle wurde unter folgenden Bedingungen vorgcnom-The measurement of the cyanogen chloride capacity of the activated carbon was carried out under the following conditions:

Kohlevolumen im Filter:Carbon volume in the filter: 75 cm3 75 cm 3 Filterareal:Filter area: 30 cm2 30 cm 2 Betthöhe:Bed height: 2,5 cm2.5 cm Totale Gasmenge:Total gas volume: 30 l/Min.30 l / min. Lineargeschwindigkeit:Linear speed: 10 m/Min.10 m / min. Trägergas:Carrier gas: Luftair Relative Feuchtigkeit:Relative humidity: 0%0% Chlorcyandosierung:Cyanogen chloride dosage: 72-3 mg/Min72-3 mg / min Filtertemperatur:Filter temperature: 18±0,2°C18 ± 0.2 ° C

Der Durchbruch des Chlorcyangases wurde mittels eines Farbindikators geprüft. Die Resultate sind in Tabelle 5 wiedergegeben.The breakthrough of the cyanogen chloride gas was checked by means of a color indicator. The results are in Table 5 reproduced.

Tabelle 5Table 5 AktivierungsActivation
temperaturtemperature
"C"C
LA*)LA *)
ChlorcyankapazitätCyanogen chloride capacity
min/ml mg/mlmin / ml mg / ml
12,90
8,65
12.90
8.65
AS**)AS **)
ChlorcyankapazitätCyanogen chloride capacity
min/ml mg/mlmin / ml mg / ml
12,90
4.30
12.90
4.30
Kapazitätsänderung
LA
Change in capacitance
LA
***)
AS
***)
AS
Versuchs-
Nr.
Experimental
No.
110110 0,180
0,120
0.180
0.120
0,180
0,060
0.180
0.060
-33.3-33.3 -66.7-66.7
1
2
1
2

ίοίο

rortset/iinj!rortset / iinj! Aktivierungs-Activation UV)UV) 'ankapazitiit'capacity AS**)AS **) mg/mlmg / ml Kapazitätsänderung***)Change in capacity ***) ASAS Versuchs-Experimental temperalurtemperalur C'hlorcxC'hlorcx mp/nilmp / nil 10,4010.40 LALA %% Nr.No. CC. min/mlmin / ml 9,359.35 13,3013.30 %% -19,4-19.4 130130 0,1300.130 9,359.35 ChlorcyankapazitiitCyanogen chloride capacity 15,8015.80 -27,8-27.8 + 3,1+ 3.1 33 140140 0,1300.130 9,509.50 min/mlmin / ml 14,0014.00 -27,8-27.8 + 22,5+ 22.5 44th 160160 0,1320.132 5,705.70 0,1450.145 14,4014.40 -26,6-26.6 + 22,5+ 22.5 55 200200 0,0800.080 9,009.00 0,1850.185 7,207.20 -55,5-55.5 + 11,6+ 11.6 66th 270270 0,1250.125 10,4010.40 0,2200.220 7,927.92 -30,6-30.6 -44,2-44.2 77th 300300 0,1450.145 11.5011.50 0,1950.195 0,700.70 -19,4-19.4 -38,6-38.6 88th 400400 0.1600.160 -- 0,2000.200 -11,1-11.1 - 94,5- 94.5 99 800800 -- 0,1000.100 -- 1010 0,1100.110 0,0100.010

*) LA = Langsam gekühlte Kohle. **) AS = Abgeschreckte Kohle. ***) Kapazitätsänderung im Vergleich zu der Kapazität der Originalkohle, Versuch Nr. 1.*) LA = slowly cooled coal. **) AS = quenched coal. ***) Change in capacity compared to the capacity of the original coal, experiment No. 1.

Aus Tabelle 5 gehl hervor, daß Aktivierung im Bereich 160—27O°C, und anschließendes Abschrecken eine Erhöhung der Chemiesorptionskapazität zur Folge hat im Vergleich zum Originalprodukt, Versuch Nr. 1. Eine Aktivierung bei 3000C und darüber hat negative Auswirkungen. Das trifft auch bei langsamer Abkühlung zu.Gehl from Table 5 shows that activation in the region of 160-27O ° C, and then quenching in an increase in Chemiesorptionskapazität result compared to the original product, trial # 1. Activation at 300 0 C and above has a negative impact. This also applies to slow cooling.

Vergleicht man mit Beispiel 3, erkennt man, daß die physikalische Sorption sowie die Chemiesorption sich wesentlich erhöhen läßt durch Aktivierung der Kohle im Temperaturbereich 160—300° C und anschließendes Abschrecken, d. h. durch einen einzigen Aktivierungsvorgang werden gleichzeitig zwei positive Sorptionseffekte erreicht. Dieses Resultat ist überraschend, da physikalische Sorption und Chemiesorption wesentlich verschiedene Vorgänge sind. Im Gegensatz zu selektiven Effekten erreicht man eine Kombination von Eigenschaften der Kohle, was eine Anhäufung verschiedener Gastypen mit unterschiedlichen Sorptionsmechanismen bedeutet.If one compares with example 3, one recognizes that the physical sorption as well as the chemical sorption Can be increased significantly by activating the carbon in the temperature range 160-300 ° C and then Quenching, d. H. a single activation process produces two positive sorption effects at the same time achieved. This result is surprising since physical sorption and chemical sorption are essential are different operations. In contrast to selective effects, a combination of Properties of coal, resulting in an accumulation of different types of gas with different sorption mechanisms means.

Beispiel 5Example 5

In diesem Beispiel wird die Verbesserung der physikalischen Sorption (Chlorpikrin) von Cu-imprägnierter Aktivkohle mineralischer Herkunft aufgezeigt. Die Imprägnierung besteht hauptsächlich aus ein- und zweiwertigen Kupferoxiden und/oder Hydroxiden. Da kein Chrom vorhanden ist, ist die Imprägnierung wirkungslos hinsichtlich der Chemiesorption (Chlorcyan). Es handelt sich um typische alte (gealterte) Kohle, die vor 12 ]ahren in Ventilationsanlagen (Luftschutzräumen) installiert worden war. Die Kohle enthält Feuchtigkeit und weist eine schwache Sorptionskapazität auf. Tabelle 6 zeigt Kapazitätsverbesserungen als Folge der Aktivierung.In this example, the physical sorption (chloropicrin) improvement of Cu-impregnated is used Activated carbon of mineral origin shown. The impregnation consists mainly of one and divalent copper oxides and / or hydroxides. Since there is no chrome, the impregnation is ineffective in terms of chemical sorption (cyanogen chloride). It is typical old (aged) coal, 12 years ago in ventilation systems (air raid shelters) had been installed. The coal contains moisture and has a poor sorption capacity on. Table 6 shows capacity improvements as a result of activation.

k Tabelle 6 k Table 6 AktivierungsActivation LA*)LA *) mg/mlmg / ml AS**)AS **) mg/mlmg / ml Kapazitätsänderung***)Change in capacity ***) __ ASAS __ !5
'Z Versuchs-
! 5
'Z experimental
temperaturtemperature Kapazitätcapacity 23,723.7 Kapazitätcapacity 23,723.7 LALA + 29,5+ 29.5 %% + 27,4+ 27.4
I Nr·I No. CC. min/mlmin / ml 31,731.7 min/mlmin / ml 30,230.2 %% + 3,3+ 3.3 + 43,1+ 43.1 jj __ 0,330.33 24,524.5 0,330.33 33,933.9 + 12,6+ 12.6 + 58,2+ 58.2 I ιI ι 8080 0,440.44 26,726.7 0,420.42 37,537.5 + 43,1+ 43.1 + 64,5+ 64.5 % 2 % 2 130130 0,340.34 33,933.9 0,470.47 39,039.0 + 2,9+ 2.9 + 27,4+ 27.4 1 31 3 160160 0,370.37 23,023.0 0,520.52 30,230.2 200200 0,470.47 0,540.54 55 250250 0,320.32 0,420.42 66th

*) LA = Langsam abgekühlte Kohle. **) AS = Abgeschreckte Kohle. ***) Kapazitätsänderung im Vergleich zur Kapazität der Originalkohle, Versuch Nr. 1.*) LA = slowly cooled coal. **) AS = quenched coal. ***) Change in capacity compared to the capacity of the original coal, experiment No. 1.

Die Testbedingungen sind dieselben wie im Beispiel 1. Die Tabelle zeigt, daß Aktivierung und anschließendes Abschrecken die höchsten Kapazitätswerte ergibt. Daraus geht hervor, daß alte (gebrauchte) Kohle verbessert werden kann. Die Kapazitätswerte liegen unter denjenigen, welche mit ASC-Kohle erreicht wurden. Das liegt an der wesentlich höheren physikalischen Sorptionskapazität der ASC-Kohie im Vergleich zu der genannten mineralischen Kohle.The test conditions are the same as in Example 1. The table shows that activation and subsequent Quenching gives the highest capacity values. This shows that old (used) coal can be improved. The capacity values are below those achieved with ASC coal became. This is due to the considerably higher physical sorption capacity of the ASC-Kohie in comparison to the mineral coal mentioned.

Beispiel 6Example 6

In diesem Beispiel wird die Erhöhung der physikalischen Sorptionskapazität von nichtimprägnierter Kohle dargestellt, als Resultat der kontrollierten ErwärmungThis example shows the increase in the physical sorption capacity of unimpregnated coal shown as the result of controlled heating

im Temperaturbereich unter 300°C und des Abschreckvorganges in einer konzentrischen Röhre, die von flüssigem Stickstoff umgeben ist. Eine Anlage für kontrolliertes Aktivieren und Abschrecken ist in der Figur schematisch dargestellt. Die Anlage besteht aus einem vertikal montierten Röhrenofen A mit einem Durchmesser von 10 cm und einer 100 cm langen Wärmezone B. Der Ofen ist an ein Kühlaggregat C angeschlossen. Dieses besteht aus einem konzentrischen Rohr D, das in direkter Verbindung zum Ofen steht und ein Ventil V2 aufweist. Die Verbindung zwischen dem Ofen und dem Kühlrohr D1 D\ kann mit Hilfe eines Ventils Vi unterbrochen werden. Das Kühlrohr ist von einem äußeren (E) und inneren (F) Volumen umgeben, das mit kryogener Flüssigkeit, z. B. flüssiger Stickstoff, angefüllt ist. Die kryogene Flüssigkeit wird durch das Ventil Ks, und die öffnung G in den äußeren Behälter eingeführt und gelangt durch die öffnungen Hi, H2 in den inneren Behälter F. Durch die Öffnungen /|, I2 (Durchmesser 5 cm) verdampft der Stickstoff aus dem inneren Behälter zum Gasvolumen im äußeren Behälter (E). Von hier aus strömt der Stickstoff durch die Öffnung K in die Atmosphäre oder zu einer Gasverflüssigungsanlage. Bei der Aktivierung von Kohlegranulat wird dies bei geschlossenem Ventil Ki in den Rohrofen über Ventil K6 hineingeführt. Inertes Gas z. B. Stickstoff wird mit Hilfe der Pumpe P wieder durch das Granulat und über die Ventile K3 und K4 in Umlauf gebracht. Die Feuchtigkeit der Kohle wird mit dem Gas herausgeführt und bei Zimmertemperatur oder darunter mittels eines anderen Sorbes (im Behälter L), entfernt. Das trockene Gas wird über Pumpe Pzurückgeführt.in the temperature range below 300 ° C and the quenching process in a concentric tube surrounded by liquid nitrogen. A system for controlled activation and quenching is shown schematically in the figure. The system consists of a vertically mounted tube furnace A with a diameter of 10 cm and a 100 cm long heating zone B. The furnace is connected to a cooling unit C. This consists of a concentric tube D, which is in direct connection with the furnace and has a valve V 2 . The connection between the furnace and the cooling pipe D 1 D \ can be interrupted with the aid of a valve Vi. The cooling tube is surrounded by an outer (E) and an inner (F) volume, which is filled with cryogenic liquid, e.g. B. liquid nitrogen is filled. The cryogenic liquid is introduced into the outer container through the valve Ks and the opening G and passes through the openings Hi, H 2 into the inner container F. The nitrogen evaporates through the openings / |, I 2 (diameter 5 cm) the inner container to the gas volume in the outer container (E). From here the nitrogen flows through opening K into the atmosphere or to a gas liquefaction plant. When coal granulate is activated, it is fed into the tube furnace via valve K 6 with valve Ki closed. Inert gas e.g. B. Nitrogen is circulated again through the granulate and through the valves K 3 and K 4 with the aid of the pump P. The moisture in the coal is led out with the gas and removed at room temperature or below using another sorbent (in container L) . The dry gas is returned via pump P.

Zum Abschrecken wird das Ventil V\, geöffnet. Die Kohle gelangt mittels Schwerkraft in das konzentrische Rohr D, wo die Wärmeüberführung momentan und radiell von der Mitte der Kohlenschicht aus zu den Rohrwänden stattfindet. Von dort aus wird die Wärme durch Verdampfen des flüssigen Stickstoffs weitergeführt. Normalerweise hat Kohle sehr niedrige Wärmeleiteigenschaften, so daß der Wärmeübergang in Achsrichtung minimal ist. Der Temperaturunterschied in Achsrichtung ist außerdem nahezu null.The valve V \, is opened for quenching. The coal enters the concentric tube D by means of gravity, where the heat transfer takes place instantaneously and radially from the center of the coal layer to the tube walls. From there, the heat is carried on by evaporation of the liquid nitrogen. Normally, carbon has very low thermal conductivity properties, so that the heat transfer in the axial direction is minimal. The temperature difference in the axial direction is also almost zero.

Bevor das Granulat vom Ofen zum Kühlrohr D Before the granulate goes from the furnace to the cooling pipe D

Tabelle 7Table 7

gelangt, wird es mit Inertgas durch Ventil K6 gespült. Das Granulat wird im Kühlrohr aufbewahrt, bis es die Tiefsttemperatur erreicht hat, d. h. bis ungefähr zum Siedepunkt der kryogenen Kühlflüssigkeit. Das Granu-reaches it, it is flushed through valve K 6 with inert gas. The granulate is stored in the cooling tube until it has reached the lowest possible temperature, that is to say to the boiling point of the cryogenic cooling liquid. The Granu-

> lat gelangt durch Entfernung eines beweglichen Bodens N in den Behälter M mit Venti1 Vj unter dem Kühlrohr. Diese Operation wird durchgeführt indem man den Behälter M von dem Niveau Q bis auf das Niveau R bringt. Das Granulat wird im Behälter M(der ebenfalls> lat reaches the container M with venti 1 Vj under the cooling pipe by removing a movable base N. This operation is carried out by moving the tank M from the Q level to the R level. The granulate is placed in the container M (which is also

ίο erwärmt werden kann) aufbewahrt, bis es die Zimmertemperatur erreicht hat.ίο can be warmed) stored until it is room temperature has reached.

81 nichtimprägniertes Kohlengranulat vom Typ Sutcliffe Speakman 607 wurden, wie oben beschrieben, aktiviert und abgeschreckt. Die Kohle wurde auf 2000C erhitzt und bei dieser Temperatur während 24 Stunden mit Stickstoff durchgespült, bevor sie abgeschreckt wurde. Als Kühlflüssigkeit wurde flüssiger Stickstoff verwendet. 150 ml der aktivierten Kohle wurde auf ihre Chlorpikrinkapazität geprüft. Die Testbedingungen waren dieselben wie im Beispiel 1 mit Ausnahme des Volumens und der Betthöhe (5 cm). Die Durchbruchszeit war 76 Min., einer Kapazität von 76 mg/ml Kohle entsprechend. Die nichtaktivierte Originalkohle hatte eine Kapazität von 68 mg/ml Kohle. Die Erhöhung der Kapazität beträgt somit 11,7%.81 unimpregnated Sutcliffe Speakman 607 charcoal granules were activated and quenched as described above. The charcoal was heated to 200 ° C. and flushed through with nitrogen at this temperature for 24 hours before it was quenched. Liquid nitrogen was used as the cooling liquid. 150 ml of the activated carbon was tested for its chloropicrin capacity. The test conditions were the same as in Example 1 except for the volume and the bed height (5 cm). The breakthrough time was 76 minutes, corresponding to a capacity of 76 mg / ml charcoal. The original unactivated char had a capacity of 68 mg / ml char. The increase in capacity is therefore 11.7%.

Beispiel 7Example 7

Verschiedene Mengen von Kohle des gleichen Typs wurden, wie im Beispiel 6, bei verschiedenen Temperajo türen aktiviert und abgeschreckt. Die Kapazitätsmessungen wurden auf die gleiche Weise vorgenommen wie im Beispiel 6.Different amounts of coal of the same type were, as in Example 6, at different temperatures doors activated and deterred. The capacitance measurements were made in the same way as in example 6.

Bei einem Versuch (Versuch Nr. 6) wurde die Kohle aktiviert und langsam abgekühlt, indem sie nach j5 Erhitzung in den Rohren in das Kühlrohr geleitet wurde. Dieses war von Atmosphäre in Zimmertemperatur umgeben. Während der Abkühlung wurde die Kohle mit Stickstoff durchgespült.In one experiment (experiment no. 6) the charcoal was activated and slowly cooled by following it j5 heating in the tubes has been directed into the cooling tube. This was surrounded by an atmosphere at room temperature. During the cooling down the coal was with Flushed with nitrogen.

Die Aktivierungsdauer betrug in allen Fällen 24 Stunden, und die Aktivierungsatmosphäre bestand aus Stickstoff. In Tabelle 7 sind die Resultate der Kapazitätsmessungen sowie das Resultat des Beispiels 6 angegeben.The activation time was 24 hours in all cases and the activation atmosphere consisted of nitrogen. Table 7 shows the results of the capacity measurements and the result of Example 6.

Versuchs- Aktivierungs- Volumen
Nr. temperatur der Kohle
Trial activation volume
No temperature of the coal

C 1C 1

Aktivierungsverfahren Activation procedure

AbkühlrateCooling rate

C/Min.C / min.

Durchbruchs- Kapazität
zeit
Breakthrough capacity
Time

Min.Min.

mg/mlmg / ml

Kapazitätsänderung*) Change in capacity *)

11 - - - 29,3**)29.3 **) 68,068.0 68,068.0 -- 22 200200 2,02.0 ASAS 35,0**)35.0 **) 73,573.5 73,573.5 8,08.0 33 200200 4,04.0 ASAS 38,3**)38.3 **) 74,574.5 74,574.5 9,59.5 44th 200200 8,08.0 ASAS 40,0***)40.0 ***) 76,076.0 76,076.0 11,711.7 55 160160 2,02.0 ASAS 8,4***)8.4 ***) 86,086.0 86,086.0 26,526.5 66th 160160 2,02.0 LALA 800****)800 ****) 71.071.0 71,071.0 4,44.4 77th 160160 0,20.2 ASAS -- 15,015.0 30,030.0 -71,0-71.0 88th 286286 0,20.2 ASAS -- 79,079.0 79,079.0 16,116.1 99 349349 0,20.2 ASAS 55,055.0 55,055.0 -19,2-19.2

*) Kapazitätsänderung im Vergleich zu der Kapazität der Original kohle, Versuch Nr. 1. **) Die Abkühlrate ist aus dem Temperaturintervall +40 bis -40' C der Temperaturverlaufkurve genommen. ***) Die Abkühlrate ist aus dem Temperaturbereich +152 bis +93' C der Temperaturverlaufkurve genommen. ****) Direkt abgeschreckt in flüssigem Stickstoff.
LA = Langsam abgekühlte Kohle.
AS = Abgeschreckte Kohle.
*) Change in capacity compared to the capacity of the original coal, experiment no. 1. **) The cooling rate is taken from the temperature interval +40 to -40 ° C of the temperature curve. ***) The cooling rate is taken from the temperature range +152 to +93 'C of the temperature curve. ****) Quenched directly in liquid nitrogen.
LA = slowly cooled coal.
AS = quenched coal.

Aus Tabelle 7 geht hervor, daß die Kapazitätserhöhung von der Aktivierungsfimperatur und von der Abkühlungsrate abhängig ist. Die Abschreckaktivierung in Rohren ergibt hio- die größte Kapazitätserhöhung bei 160° C Die Aktivierung, gefolgt von Abkühlung in direktem Kontakt mit flüssigem Stickstoff, ergibt einen negativen Effekt.It can be seen from Table 7 that the capacity increase of the activation temperature and of the Cooling rate is dependent. The quench activation in pipes results in the greatest increase in capacity at 160 ° C Activation followed by cooling in direct contact with liquid nitrogen has a negative effect.

Beispiel 8Example 8

In diesen Versuchen wird die Bedeutung der Abkühlrate für die Kapazitätserhöhung von nichtimprägnierter Kohle desselben Fabrikats und Typs wie imIn these experiments, the importance of the cooling rate for increasing the capacity of non-impregnated Coal of the same make and type as in

Beispiel 7 demonstriert. 2 I von jeder Probe wurden fui diese Versuche benutzt. Als Aktivierungs- und Abküh lungsatmosphäre wurden Stickstoff und Helium ver wendet Für die Versuche wurde der im Beispiel ( beschriebene Apparat benutztExample 7 demonstrated. 2 l of each sample were fui used these attempts. Nitrogen and helium were used as the activation and cooling atmosphere applies The apparatus described in Example (was used for the experiments

Kohlegranutlat von größerer Korngröße (Partikel diameter) hat einen höheren Wärmeleitungswiderstanc als Granulat von kleinerem Partikeldiameter. Größer« Granulate werden deshalb langsamer abgekühlt. Die totale Wärmeübergangszahl (kcal/m2 · hr) im Kühlrohi ist von der Qualität des Kohlengranulates abhängig unc von der Atmosphäre im intergranularen Volumen sowie im Porenvolumen des Granulates.Coal granules with a larger particle size (particle diameter) have a higher thermal conduction resistance than granules with a smaller particle diameter. Larger «granulates are therefore cooled more slowly. The total heat transfer coefficient (kcal / m 2 · hr) in the cooling tube depends on the quality of the coal granulate and the atmosphere in the intergranular volume and in the pore volume of the granulate.

Tabelle STable p

Versuchs- Aktivierungs- Abkühlungs- Aktivierungs- Abkühlungs- Durchbruchs- Kapazität Kapazitäts-Trial Activation Cooling Activation Cooling Breakthrough Capacity Capacity

Nr. atmosphäre atmosphäre temperatur rate*) zeit zunähme**)No. atmosphere atmosphere temperature rate *) time increase **)

C C/Min. Min. mg/ml %C C / min. Min. Mg / ml%

N;N;

HeHey

HeHey

- - 68,068.0 68,068.0 -- 200200 29,329.3 73,573.5 73,573.5 8,08.0 200200 114114 82,082.0 82,082.0 20,620.6

*} Die Abkühiraie ist innerhalb des Temperaturbereiches -MO bis —4G1 C der Terripeiraiurvcr'auiliurve berechnet. **) Die Kapazitätszunahme im Vergleich zu der Kapazität der Originalkohle, Versuch Nr. 1.*} The cooling period is calculated within the temperature range -MO to -4G 1 C of the Terripeiraiurvcr'auiliurve. **) The increase in capacity compared to the capacity of the original coal, experiment No. 1.

Das aktivierte Granulat wurde auf die Chlorpikrinkapazität getestet wie im Beispiel 1. Diese Resultate wurden zusammen mit den Resultaten vom Beispiel 7. Versuch 1 und 2 dargestellt.The activated granules were based on the chloropicrin capacity tested as in example 1. These results were combined with the results from example 7. Experiments 1 and 2 shown.

Aus Tabelle 8 geht hervor, daß sich eine bedeutend höhere Abkühlrate erreichen läßt durch Erhöhung der Wärmeüberführungszahl mit Hilfe eines Gases (He) mit höherer Wärmeieitungskonstante als Stickstoff, welches zu einer Kapazitätserhöhung führt.Table 8 shows that a significantly higher cooling rate can be achieved by increasing the Heat transfer coefficient with the help of a gas (He) with a higher heat conduction constant than nitrogen, which leads to an increase in capacity.

Beispiel 9Example 9

75 ml Proben von nichtimprägnierter Mineralkohle vom Typ Sutcliffe Speakman 206 A wurden während 3 Stunden in einem Quarzrohr von 18 mm inwendigem Durchmesser aktiviert. Das Rohr mit der Kohle wurde anschließend in flüssigem Stickstoff abgeschreckt, bzw. langsam auf Zimmertemperatur abgekühlt. Die Proben wurden während des ganzen Vorganges gespült, ca. 0,51/Min. Das Granulat wurde anschließend unter75 ml samples of non-impregnated mineral carbon of the type Sutcliffe Speakman 206 A were taken during 3 Activated hours in a quartz tube with an internal diameter of 18 mm. The pipe with the coal was on then quenched in liquid nitrogen or slowly cooled to room temperature. Samples were rinsed during the entire process, approx. 0.51 / min. The granules were then taken under

Tabelle 9Table 9

nachstehenden Bedingungen auf seine Chlorpikrinkapa zität getestet:The following conditions have been tested for its chloropicrin capacity:

Granulat:Granules:

Bettvolumen:
Betthöhe:
Bettareal:
Luftzufuhr:
Bed volume:
Bed height:
Bed area:
Air supply:

Lineargeschwindigkeit:
Pikrinkonzentration:
Pikrinzufuhr:
Relative Feuchtigkeit:
Linear speed:
Picrin concentration:
Picrine supply:
Relative humidity:

1,68—0,50 mm,
10-30 BSS mesh
8 ml
4,5 cm
2,35 cm2
2,35 l/Min.
10 m/Min.
5 mg/1 Luft
8,75 mg/Min.
0%
1.68-0.50 mm,
10-30 BSS mesh
8 ml
4.5 cm
2.35 cm 2
2.35 l / min.
10 m / min.
5 mg / 1 air
8.75 mg / min.
0%

In Tabelle 9 sind die Resultate angegeben zusammer mit der Kapazität des Originalproduktes. Die Ursprung liehe Kapazität ist sehr niedrig im Vergleich zui Chlorpikrinkapazität von ASC-Kohle (Beispiel 1 und 3 nämlich 105 mg/ml.In Table 9 the results are given together with the capacity of the original product. The origins The capacity is very low compared to the chloropicrin capacity of ASC carbon (Examples 1 and 3 namely 105 mg / ml.

Versuchs-Experimental AktivierungsActivation AktivierungsActivation AbkühlCool down DurchBy Kapazitätcapacity KapazitätsCapacity Nr.No. temperaturtemperature verfahrenprocedure rate*)rate*) bruchsfracture zunahme**)increase**) zeitTime CC. C/Min.C / min. Min.Min. mg/mlmg / ml %% 11 -- -- 1919th 20,720.7 22 108108 ASAS 114114 4343 46,846.8 126,0126.0 33 108108 LALA 1212th 3232 35,035.0 69,069.0 44th 207207 ASAS 118118 5454 59,059.0 185,0185.0 55 207207 LALA 2121 2727 29,529.5 42,542.5

*) Die Abkühlrate im Temperaturbereich 108-50 C b;i:w. 207-50 C der Temperaturverlaufkurve*) The cooling rate in the temperature range 108-50 C b; i: w. 207-50 C of the temperature curve

gemessen.measured.

**) Kapazitätszunahme im Vergleich zur Kapazität der Originalkohle, Versuch Nr. I. LA = Langsam abgekühlte Kohle.
AS = Abgeschreckte Kohle.
**) Increase in capacity compared to the capacity of the original coal, experiment No. I. LA = slowly cooled coal.
AS = quenched coal.

Aus der Tabelle geht hervor, daß Kohle mit niedriger physikalischer Sorplionskapazität durch Aktivierung und Abschrecken eine wesentliche Kapazitätsverbesserung erfährt.The table shows that charcoal with a low physical sorption capacity is produced by activation and quenching experiences a substantial capacity improvement.

Beispiel 10Example 10

TabelleTabel 1010 Abküh-Cooling Gewichtweight KapaKapa KapaziCapacity Ver-Ver Aktivie-Activation lungs-lung d. Kohle-d. Money- zitätity tätszuvalid suchs-search- rungs-foresight verfah-procedure nitersniters nahme*)taking *) Nr.No. lemperaturtemperature renren gG mg/gmg / g %% CC.

Kohlegranulat des Typs Sutcliffe Speakman 607 wurde bei 160° C aktiviert, wie im Beispiel 6 beschrieb;n. Danach wurde das Granulat hinsichtlich der Benzenkapazität geprüft. Ein trockener, mit Benzendampf gesättigter Luftstrom (0,27 l/Min.) entsprechend 4,23 Vol.% bei 5,7° C wurde durch einen Filter mit einem Volumen von 7 ml, einer Betthöhe von 6 cm, einem Bettareal von 1,16 cm2 geleitet mit 2,34 m/Min, linearer Geschwindigkeit und 25°C Filtertemperatur. Coal granules of the Sutcliffe Speakman 607 type were activated at 160 ° C., as described in Example 6; n. The granulate was then tested for the benzene capacity. A dry stream of air saturated with benzene vapor (0.27 l / min.) Corresponding to 4.23% by volume at 5.7 ° C. was passed through a filter with a volume of 7 ml, a bed height of 6 cm, a bed area of 1 , 16 cm 2 passed at 2.34 m / min, linear speed and 25 ° C filter temperature.

Dies entspricht einer Benzendosierung von 42,0 mg/Min. Die Benzenaufnahme wurde durch Wiegen des Granulats vor und nach dem Durchbruch kontrolliert. Der Durchbruch des Benzens wurde mit einem Wärmeleitdetektor gemessen und ist in diesem Beispiel zu dem Zeitpunkt definiert, in welchem die Benzenkonzentration in der Luft beim Austritt aus dem Filter den gleichen Wert erreicht hat wie die Benzenkonzenlration der Zufuhrluft. Zu diesem Zeitpunkt wurden die Versuche abgebrochen, und die Filtermasse wurde gewogen. Versuche wurden mit aktivierter, abgeschreckter Kohle (AS) sowie mit langsam abgekühlter Kohle (LA) durchgeführt. Die Resultate sind in Tabelle 10 zusammengestellt. Die Kapazität ist in mg Benzen/g Kohle angegeben.This corresponds to a benzene dosage of 42.0 mg / min. The benzene uptake was determined by weighing the Granules checked before and after breakthrough. The breakthrough of benzene came with a Thermal conduction detector measured and is defined in this example at the time in which the benzene concentration has reached the same value as the benzene concentration in the air when it exits the filter the supply air. At this point the experiments were terminated and the filter mass became weighed. Attempts were made with activated, quenched coal (AS) as well as slowly cooled Coal (LA) carried out. The results are shown in Table 10. The capacity is in mg benzene / g Coal indicated.

IOIO

2020th

1 - 3,3 3181 - 3.3 318

2 160 LA 3,3 350 +!0,02 160 LA 3.3 350 +! 0.0

3 160 AS 3,3 360 +13,2 *) Kapazitätszunahme im Vergleich zur Kapazität der Originalkohle, Versuch Nr. 1.3 160 AS 3.3 360 +13.2 *) Increase in capacity compared to the capacity of the original coal, test no. 1.

LA = Langsam gekühlte Kohle.
AS = Abgeschreckte Kohle.
LA = Slowly Chilled Coal.
AS = quenched coal.

Beispiel 11Example 11

Aktivkohle vom Typ Sutcliffe Speakman 206 A wurde aktiviert und abgekühlt, wie im Beispiel 9 beschrieben. Die Kohle wurde bei 25°C hinsichtlich ihrer Benzenkapazität untersucht. Die übrigen Testbedingungen sind im Beispiel 10 angegeben, mit Ausnahme des Bettvolumens, das 10 ml betrug.Sutcliffe Speakman 206 A activated carbon was activated and cooled as described in Example 9. The coal was examined for its benzene capacity at 25 ° C. The remaining test conditions are given in Example 10, with the exception of the bed volume which was 10 ml.

4,9 g des erwähnten Kohletyps wurde bei 207" C aktiviert und abgeschreckt. Die Benzenaufnahme betrug 0,835 g entsprechend 0,204 g Benzen/g Kohle oder 20,4 Gew.-% Benzen per Gramm Kohle.4.9 g of the mentioned type of coal was at 207 "C activated and deterred. The benzene uptake was 0.835 g, corresponding to 0.204 g benzene / g carbon or 20.4% by weight benzene per gram of coal.

Das Originalmaterial hatte eine Benzenkapazität entsprechend 0,128 g Benzen/g Kohle mit einer Standardabweichung ± 4,3%. Die Kapazitätserhöhung im Vergleich zum Originalproduk! isv somit 0,076 g Benzen/g Kohle oder 59,5%.The original material had a benzene capacity corresponding to 0.128 g benzene / g coal with a Standard deviation ± 4.3%. The capacity increase compared to the original product! isv thus 0.076 g Benzene / g coal or 59.5%.

In Tabelle 11 ist die Kapazitätsmessung der Originalkohle und der Kohle, die aktiviert und abgeschreckt (AS) oder langsam abgekühlt worden war, aufgeführt.In Table 11 is the capacity measurement of the original coal and the coal that activated and quenched (AS) or slowly cooled.

TabelleTabel 1111 Aktivie
rungs-
temperatur
Activity
foresight
temperature
Aktivie
rungs-
verfahren
Activity
foresight
procedure
Gewicht
der Kohle
weight
the coal
Sorbiertes
Benzen
Sorbed
Benzene
Kapazitätcapacity Kapazitäts
zunahme*)
Capacity
increase*)
Ver-
suchs-
Nr.
Ver
search-
No.
CC. gG gG g Benzen/
g Kohle
g benzene /
g coal
%%
0,128**)0.128 **) 00 11 108108 ASAS 4,434.43 0,8360.836 0,1890.189 47,547.5 22 108108 LALA 4,574.57 0,6670.667 0,1460.146 14,014.0 33 207207 ASAS 4,244.24 0,8770.877 0,2070.207 61,661.6 44th 207207 LALA 4,444.44 0,7110.711 0,1600.160 25,025.0 55 500500 ASAS 4,394.39 0,7360.736 0,1680.168 31,231.2 66th

*) Kapazitätszunahme im Vergleich zur Kapazität der Originalkohle. **) Mittelwert von 3 Messungen.
LA = Langsam gekühlte Kohle.
AS = Abgeschreckte Kohle.
*) Increase in capacity compared to the capacity of the original coal. **) Average of 3 measurements.
LA = Slowly Chilled Coal.
AS = quenched coal.

Beispiel 12Example 12

Imprägnierte Kohle des gleichen Typs wie im Beispiel 3 wurde auf 160°C aktiviert, wie ebenfalls im Beispiel 3 beschrieben. Die Abkühlung wurde in einer Kühlflüssigkeit bestehend aus fester Kohlensäure (CO2) und Karbontetrachlorid vorgenommen. Die in der Kühlflüssigkeit gemessene Temperatur war — 66"C. Die Aktivkohle wurde auf ihre Chlorpikrinkapa/ität geprüft.Impregnated carbon of the same type as in the example 3 was activated to 160 ° C., as also described in example 3. The cooling was done in a cooling liquid made up of solid carbon dioxide (CO2) and carbon tetrachloride. The ones in the coolant The measured temperature was -66 "C. The activated carbon was tested for its chloropicrin capacity.

Die Testbedingungen waren dieselben wie im Beispiel 3.The test conditions were the same as in Example 3.

Es wurde eine Durchbruchszeit von 69 Min. für 75 ml Kohlefilter erreicht, entsprechend 0,92 Min./ml.A breakthrough time of 69 min. For 75 ml Carbon filter reached, corresponding to 0.92 min./ml.

Tune Zusammenstellung der Tcstrcsultatc von Kohle, die nach der Aktivierung mit verschiedenen Kiihlratcn abgekühlt worden war. ist in Tabelle 12 wiedergegeben.Tune compilation of the tcstrcsultatc of coal, after activation with different cooling rates had cooled down. is shown in Table 12.

Tabelle 12Table 12 Aktivie
rungs-
verfahren
Activity
foresight
procedure
Temperatur
des Kühl
mediums
temperature
of cool
mediums
AbkühlrateCooling rate Kapazitätcapacity mg/mlmg / ml Kapazitäts
änderung*)
Capacity
modification*)
00
Versuchs-
Nr.
Experimental
No.
CC. C/Min.C / min. min/mlmin / ml 105105 %% + 60,0+ 60.0
-- -- -- 0,700.70 168168 + 31,4+ 31.4 11 ASAS -196-196 250250 1,121.12 138138 -11,4-11.4 ιι ASAS -66-66 9090 0,920.92 9393 33 LALA + 20+ 20 1818th 0,620.62 44th

*) Kapazitätsänderung im Vergleich zu der Kapazität der Originalkohle, Versuch Nr. ♦*) Temperaturbereich: 160 -*0 C. LA = Langsam abgekühlte Kohle. AS = Abgeschreckte Kohle.*) Change in capacity compared to the capacity of the original coal, experiment no. ♦ *) Temperature range: 160 - * 0 C. LA = slowly cooled coal. AS = quenched coal.

Beispiel 13Example 13

Dieses Beispiel behandelt die Adsorption von Stickstoff durch ASC-Kohle, die mehrmals aktiviert und abgekühlt worden ist. Die Kohle war vom gleichen Typ wie im Beispiel 1. Der Adsorptionsmechanismus entspricht der typischen physikalischen Sorption einschließlich der Kapillarkondensation. Die Aktivierung geschah durch Erhitzen von 75 ml Kohle auf 160°C in einem Quarzglasrohr während 3 Stunden. Die Kohle wurde in flüssigem Stickstoff abgeschreckt (ca. 15 Min.) und auf Zimmertemperatur erwärmt. 5 g von der Probe wurden aufbewahrt für Sorptionsmessungen. Die restliche Kohle, ca. 72 ml wurde während 3 Stunden wieder auf 1600C erhitzt und dr.nach abgeschreckt. Dieser Aktivierungs-/Kühlzyklus wurde 4mal wiederholt. This example deals with the adsorption of nitrogen by ASC charcoal that has been activated and cooled several times. The coal was of the same type as in Example 1. The adsorption mechanism corresponds to the typical physical sorption including capillary condensation. Activation was carried out by heating 75 ml of carbon to 160 ° C. in a quartz glass tube for 3 hours. The charcoal was quenched in liquid nitrogen (approx. 15 min.) And warmed to room temperature. 5 g of the sample were saved for sorption measurements. The remaining coal, about 72 ml was heated again for 3 hours at 160 0 C and quenched dr.nach. This activation / cooling cycle was repeated 4 times.

Um die Adsorption von Stickstoff durch Kohle zu messen (Adsorplionsisothermen) wurde eine Apparatur verwendet, die normalerweise benutzt wird, um die Sorptionsisothermen des Stickstoffs zu messen. Eine solche Apparatur ist in der Publikation (S. j. G regg, K. Sing. Absorption, Surface Area und Porosity, p. 314—316, 1967) beschrieben worden. Das Prinzip besteht darin, daß eine bekannte Menge Stickstoff ins Gleichgewicht mit einer bekannten Menge Adsorbens gebracht wird. Bei Sorptionsgleichgewicht wird der Gleichgewichtsdruck abgelesen. Das Volumen und die Temperatur der Gasphase ist bekannt. Mit Hilfe des Gas-Gesetzes pv = nRT wird die N2-Menge in der Gasphase berechnet, und diese wird von der ursprünglich zugesetzten Menge Stickstoff abgezogen. Die Differenz bedeutet absorbierte Menge. Bei Erhöhung der Gasmenge erhöht sich auch der Gleichgewichtsdruck sowie die adsorbierte Gasmenge. An apparatus was used to measure the adsorption of nitrogen by carbon (adsorption isotherms) normally used to measure the sorption isotherms of nitrogen. One such apparatus is in the publication (S. j. G regg, K. Sing. Absorption, Surface Area and Porosity, p. 314-316, 1967). The principle is that a known amount of nitrogen is poured into the Equilibrium is brought about with a known amount of adsorbent. At sorption equilibrium, the Read the equilibrium pressure. The volume and temperature of the gas phase are known. With the help of Gas law pv = nRT, the amount of N2 in the gas phase is calculated, and this is derived from the originally added amount of nitrogen removed. The difference means the amount absorbed. When increasing As the amount of gas increases, so does the equilibrium pressure and the amount of gas adsorbed.

Die adsorbierte Gasmenge ist mit cmJ Stickstoff pro Gramm Kohle angegeben. Das Stickstoffvolumen ist definiert bei 0"C und 760 mm I Ig.The amount of gas adsorbed is given as cmJ of nitrogen per gram of coal. The nitrogen volume is defined at 0 "C and 760 mm I Ig.

55,6 mg Kohle, die 3mal aktiviert und abgeschreckt worden war, wurde während 3 Stunden bei 25°C bis zu einem Druck von 2 · 10~4 mm Hg evakuiert. Die Proben winden danach auf — I96"C abgekühlt und mit Stickstoff nachgefüllt bis ein Gleichgewichtsdruck von 490 mm Hg erreicht war.55.6 mg of charcoal, which was 3 times activated and been quenched, was evacuated for 3 hours at 25 ° C up to a pressure of 2 x 10 ~ 4 mm Hg. The samples are then cooled to -196 "C and refilled with nitrogen until an equilibrium pressure of 490 mm Hg was reached.

Dies entspricht einem relativen GleichgewichtsdruckThis corresponds to a relative equilibrium pressure

762762

= 0,65.= 0.65.

Po = gemessener Dampfdruck des flüssigen Stickstoffs «ι bei dem vorhandenen (gemessenen) Atmosphärendruck. Die adsorbierte N2-Menge war 278 cmVg Kohle. Das Originalprodukt wies beim gleichen relativen Gleichgewichtsdruck eine N2-Aufnahme von 255 cmVg Kohle auf. Die aktivierten Kohleproben haben somit ii eine Kapazitätserhöhung erfahren von 13 cm3 Stickstoff/g Kohle, entsprechend 9,0%.Po = measured vapor pressure of the liquid nitrogen at the existing (measured) atmospheric pressure. The amount of N2 adsorbed was 278 cmVg char. The original product had an N2 uptake of 255 cmVg carbon at the same relative equilibrium pressure. The activated charcoal samples have thus experienced a capacity increase of 13 cm 3 nitrogen / g charcoal, corresponding to 9.0%.

Beispiel 14Example 14

In den nachstehenden Beispielen wird auf die Sorptionserhöhung der Kohle hingewiesen die bis zu 4mal aktiviert und abgeschreckt worden ist, wie im Beispiel 13 beschrieben. Die Proben sind vom selben Kohletyp, wie in den Beispielen 1 und 13 beschrieben.In the following examples, reference is made to the increase in sorption of coal which can be up to Activated and quenched 4 times as described in Example 13. The samples are of the same Type of coal as described in Examples 1 and 13.

•n Die Proben wurden auf dieselbe Weise vorbehandelt (evakuiert) und gemessen wie im Beispiel 13 beschrieben. Die adsorbierte Nj-Menge wurde bei verschiedenen Gleichgewichtsdrücken gemessen.
Die Resultate der Messungen wurden in Tabelle 13
• n The samples were pretreated (evacuated) and measured in the same way as described in Example 13. The amount of Nj adsorbed was measured at various equilibrium pressures.
The results of the measurements are shown in Table 13

■>[) dargestellt.■> [) shown.

In der Tabelle ist der relative Gleichgewichtsdruck ρ
„-angegeben. Aus der Tabelle geht hervor, daß man
In the table is the relative equilibrium pressure ρ
"-Specified. The table shows that one

durch Erhöhen der Anzahl Aklivierungs-ZAbschreck- Vi vorgänge eine Erhöhung der Sorption erreicht. Die Erhöhung ist bei niedrigem relativem Druck am größten.by increasing the number Aklivierungs-ZAbschreck- Vi processes an increase of the sorption achieved. The increase is greatest at low relative pressure.

Bei einem relativen Druck von 5- = 0,98 wird imAt a relative pressure of 5- = 0.98, the im

"0"0

Wi allgemeinen angenommen, daß der adsorbierte Stickstoff in kondensiertem Zustand vorliegt. In der Praxis heißt das, daß das totale Porenvolumen mit flüssigem Nitrogen gefüllt ist. Das adsorbierte Gasvolumen kann durch die Multiplikation in flüssiges N2-VolumenWe generally assumed that the adsorbed nitrogen is in a condensed state. In practice this means that the total pore volume with liquid Is filled with nitrogen. The adsorbed gas volume can by multiplying it into liquid N2 volume

hi umgewandelt werden.hi to be converted.

Der Prozentsatz der erreichten Kapazitätserhöhung drückt deshalb auch eine entsprechende Erhöhung des gesamten Porenvolumens aus.The percentage of the capacity increase achieved therefore also expresses a corresponding increase in the entire pore volume.

1919th

Tabelle 13Table 13

Versuchs- Anzahl Relativer Adsorbierte Kapazitäts- AnmerkungTest number Relative adsorbed capacity Note

Nr. Abschreck- Gleichgewichts- Menge N? zunähmeNo. Quenching equilibrium amount N? increasing

verfahren druckprocess pressure

1
2
3
4
5
1
2
3
4th
5

1010

11
12
11
12th

13
14
15
13th
14th
15th

16
17
18
19
20
16
17th
18th
19th
20th

0 1 2 3 40 1 2 3 4

0 1 2 3 40 1 2 3 4

ü 1 2 3 4ü 1 2 3 4

1 2 3 41 2 3 4

PP. cmJ/g kullcm J / g bull 00 PuPooh + 3,6+ 3.6 0,200.20 219219 + 10,0+ 10.0 0,200.20 227227 + 10,0+ 10.0 0,200.20 241241 + 15,5+ 15.5 0,200.20 241241 00 0,200.20 253253 2,82.8 0,400.40 244244 8,08.0 0,400.40 251251 9,19.1 0,400.40 264264 12,712.7 0,400.40 267267 00 0,400.40 276276 0,70.7 0,650.65 255255 7,87.8 0,650.65 257257 9,09.0 0,650.65 275275 9,89.8 0,650.65 278278 00 0,650.65 280280 5,15.1 0,980.98 293293 7,47.4 0,980.98 308308 8,88.8 0,980.98 315315 10,910.9 0,980.98 319319 0,980.98 325325 Beispiel 15Example 15

OriginalproduktOriginal product

OriginalproduktOriginal product

OriginalproduktOriginal product

OriginalproduktOriginal product

Dieses Beispiel demonstriert den Sorptionseffekt als Folge der Aktivierung und des wiederholten Abschreckvorganges in flüssigem Stickstoff hinsichtlich der imprägnierten ASC-Aktivkohle des gleichen Typs wie in Beispiel 3 erwähnt. Als sorbierendes Gas wurde Chlorpikrin verwendet. 1,75 l/Min. Luft, die 5 mg Chlorpikrin/1 enthielt, wurde durch einen Filter aus der genannten Aktivkohle geleitet. Dies entspricht einer Pikrindosierung von 8,75 mg/min. Die Proben waren während 3 Stunden bei 1700C in ^-Atmosphäre aktiviert worden und anschließend abgeschreckt in Rohren, die von flüssigem Stickstoff umgeben waren. Die Filtertemperatur betrug 25°C. Das Filterareal maß 2,40 cmJ. Es vergingen 35 Min. bis zum Durchbruch des Gases, was eine Kapazität von 76,5 mg/ml KohleThis example demonstrates the sorption effect as a result of the activation and the repeated quenching process in liquid nitrogen with regard to the impregnated ASC activated carbon of the same type as mentioned in Example 3. Chloropicrin was used as the sorbing gas. 1.75 l / min. Air containing 5 mg chloropicrin / l was passed through a filter made of said activated carbon. This corresponds to a picrine dosage of 8.75 mg / min. The samples were activated in ^ atmosphere for 3 hours at 170 0 C and then quenched in tubes, which were surrounded by liquid nitrogen. The filter temperature was 25 ° C. The filter area measured 2.40 cm J. It took 35 minutes for the gas to break through, giving a capacity of 76.5 mg / ml charcoal

■n darstellt. Die nicht aktivierten Originalkohlen hatten eine Kapazität, die 61,2 mg/ml Kohle darstellt.■ represents n. The original coals not activated had a capacity representing 61.2 mg / ml charcoal.

Die Kapazitätserhöhung beträgt somit 25,0%. Die Resultate nach wiederholten Aktivierungen sind in Tabelle 14 dargestellt. Aus Tabelle 14 geht hervor, daßThe capacity increase is therefore 25.0%. The results after repeated activations are in Table 14 shown. From Table 14 it can be seen that

-)(> eine erhöhte Anzahl Aktivierungs- und Abschreckvorgänge eine Erhöhung der Sorptionskapazität bewirkt.-) (> an increased number of activation and deterrence processes causes an increase in the sorption capacity.

TabelleTabel 1414th DurchBy Kapazitätcapacity KapaziCapacity Ver-Ver Zahl dernumber of bruchsfracture tätszuvalid suchs-search- AktivieActivity zeitTime nahme*)taking *) Nr.No. rungenstruggles Min.Min. mg/ml Kohlemg / ml charcoal %% 61,261.2 00 11 Originaloriginal 3535 76,576.5 25,025.0 22 11 3636 78,678.6 28,428.4 33 22 3737 81,081.0 32,332.3 44th 33 3939 85,085.0 38,838.8 55 44th

*) Kapazitätszunahme im Vergleich zu der Kapazität der Originalkohle, Versuch Nr. 1.*) Increase in capacity compared to the capacity of the original coal, experiment No. 1.

Beispiel 16Example 16

Dieses Beispiel dokumentiert die Erhöhung der Chemiesorption von SO2 durch K2COrimprägnierter Kohle aus dem Typ »Dräger E 900«.This example documents the increase in chemical sorption of SO2 by K 2 COrim-impregnated coal of the type "Dräger E 900".

11,0 g Kohle, die während 3 Stunden in N2-Atmosphäre aktiviert und anschließend in einem von flüssigem Stickstoff umgebenen Quarzrohr abgeschreckt worden war, wurde auf ihre SO2-Kapazität geprüft.11.0 g of carbon, which had been activated for 3 hours in an N 2 atmosphere and then quenched in a quartz tube surrounded by liquid nitrogen, was tested for its SO 2 capacity.

3.34 l/Min, einer SO2-Luftmischung, die 0,39 Vol.-% SO2 enthielt, wurde durch einen Filter von aktivierter Kohle geleitet. Die Filtermasse hatte ein Volumen von 22 ml und einen Bettdurchmesser von 2.2 cm. Die lineare Gasgeschwindigkeit durch den Filter betrug 0,146 m./Sek., die Füterternperatur war 25°C.3.34 l / min, an SO 2 -air mixture, which contained 0.39 vol .-% SO2, was passed through a filter of activated charcoal. The filter mass had a volume of 22 ml and a bed diameter of 2.2 cm. The linear gas velocity through the filter was 0.146 m./sec., The feed temperature was 25 ° C.

Der Durchbruch des SO2 wurde bei einer Konzentration von 0,014 Vol.-% SO2 in dem Gas registriert. Zu diesem Zweck wurde ein Wärmeleitdetektor benutzt.The breakthrough of SO2 was registered at a concentration of 0.014% by volume SO 2 in the gas. A thermal conductivity detector was used for this purpose.

Die Kohle hatte bei dem Durchbruch 240 mg SO2 absorbiert. Das entspricht einer SO2-Kapazität von 0.0218 gSO2/g Kohle.At the breakthrough, the coal had absorbed 240 mg of SO2. This corresponds to an SO 2 capacity of 0.0218 gSO 2 / g coal.

Die Originalkohle hatte eine Kapazität entsprechend 0.0199 gSO2/g Kohle.The original coal had a capacity corresponding to 0.0199 gSO 2 / g coal.

Die Kapazitätserhöhung beträgt somit 9,6%.The capacity increase is thus 9.6%.

Beispiel 17Example 17

Dieses Beispiel demonstriert die Erhöhung der SO:-Kapazität von imprägnierter Kohle, die bei verschiedenen Temperaturen (bis zu 290°C) aktiviert und in flüssigem Stickstoff abgeschreckt worden ist (AS).This example demonstrates the increase in the SO: capacity of impregnated charcoal, which at activated at various temperatures (up to 290 ° C) and quenched in liquid nitrogen (AS).

Die Kohlen sind vom gleichen Typ, wie in Beispiel 16 beschrieben: ebenso die Versuchsbedingungen.The coals are of the same type as described in Example 16: so are the test conditions.

TabelleTabel 1515th AktivieActivity Aktivie-Activation Kapazitätcapacity KapazitätsCapacity __ Ver-Ver rungs-foresight rungs-foresight änderungmodification + 9,6+ 9.6 suchs-search- temperaturtemperature verrahrento betray + 1,5+ 1.5 Nr.No. II. mgSO2/mgSO 2 / %% + 12,1+ 12.1 g Kohleg coal -3,0-3.0 19,919.9 + 107,5+ 107.5 11 115115 ASAS 21,821.8 + 64,5+ 64.5 22 115115 LALA 20,220.2 + 34,4+ 34.4 33 150150 ASAS 22,322.3 44th 150150 LALA 19,319.3 55 265265 ASAS 41,341.3 6*)6 *) 265265 LALA 32,832.8 7*)7 *) 300300 ASAS 26,826.8 88th

*) Wegen intensiven Reaktionsverlaufs im Luftstrom wurde die SOi-Aufnahme in Strckstoffatmosphäre durchgeführt.*) Due to the intensive course of the reaction in the air stream, the SOi uptake was carried out in a nitrogen atmosphere.

Beispiel 18Example 18

Kohlegranulat des Typs Sutcliffe Speakman 607 wurde, wie im Beispiel 10 beschrieben, bis auf 1600C erhitzt und danach abgeschreckt. Das Granulat wurde hinsichtlich der Benzenkapazität bei 90°C geprüft. Ein mit Benzendampf (4.23 Vol.-%) gesättigter Luftstrom (265 cmVMin.) wurde durch einen Filter mit einem Volumen von 10 cm3 geleitet. Die übrigen Dimensionen des Filters waren dieselben wie im Beispiel 10, mit Ausnahme der Betthöhe. Die Benzenaufnahme wurde durch Wiegen des Granulates vor und nach dem Durchbruch des Benzens kontrolliert. Der Durchbruch ist zu dem Zeitpunkt definiert, in welchem die Benzenkonzentration in der ausströmenden Luft 0.11 Vol.-% erreicht hatte. Ein Wärmeleitdetektor wurde zu diesem Zweck benutzt.Coal granules of the Sutcliffe Speakman 607 type were, as described in Example 10, heated to 160 ° C. and then quenched. The granulate was tested for benzene capacity at 90 ° C. An air stream (265 cmVmin.) Saturated with benzene vapor (4.23% by volume) was passed through a filter with a volume of 10 cm 3 . The remaining dimensions of the filter were the same as in Example 10, with the exception of the bed height. The benzene uptake was checked by weighing the granules before and after the benzene breakthrough. The breakthrough is defined at the point in time at which the benzene concentration in the outflowing air had reached 0.11% by volume. A thermal conductivity detector was used for this purpose.

Die Resultate sind in Tabelle 16 zusammengestellt.The results are shown in Table 16.

Tabelle 16Table 16 Aktivierungs
verfahren
Activation
procedure
Gewicht
der Kohie
g
weight
the Kohie
G
Sorbierte
Benzen
menge
mg
Sorbed
Benzene
lot
mg
Kapazität
g Benzen
capacity
g benzene
Kapazitäts
zunahme*)
%
Capacity
increase*)
%
Versuchs-
Nr.
Experimental
No.
g Kohleg coal
Original
LA
AS
original
LA
AS
4,07
4.10
4,10
4.07
4.10
4.10
504
660
762
504
660
762
123,8
161,0
186,0
123.8
161.0
186.0
0
+ 30,1
+ 50,2
0
+ 30.1
+ 50.2
1
2
3
1
2
3

*) Kapazitätsänderung im Vergleich zu der Kapazität der Originalkohle, Versuch Nr. 1. LA - Langsam abgekühlte Kohle.
AS = Abgeschreckte Kohle.
*) Change in capacity compared to the capacity of the original coal, experiment no. 1. LA - Slowly cooled coal.
AS = quenched coal.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Verbesserung der Sorptionsfähigkeit von Aktivkohle durch Erhitzen und nachfolgendes Abschrecken mittels eines Kühlmediums, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohle zuerst in inerter Atmosphäre bis auf eine Temperatur im Gebiet 50—3000C erhitzt und danach durch Kühlung im indirekten Wärmeaustausch bis auf eine Temperatur von weniger als -660C abgeschreckt wird.1. A method for improving the sorption capacity of activated carbon by heating and subsequent quenching by means of a cooling medium, characterized in that the carbon is first heated in an inert atmosphere to a temperature in the range 50-300 0 C and then by cooling in indirect heat exchange up to one Temperature of less than -66 0 C is quenched. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch das Abschrecken in inerter Atmosphäre stattfindet2. The method according to claim 1, characterized in that the quenching in inert Atmosphere takes place 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschrecken mit einer Abkühlrate von 90-400°C/min bis auf 0° C verläuft3. The method according to claim 1, characterized in that that the quenching takes place at a cooling rate of 90-400 ° C / min down to 0 ° C 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Kühlung mit der Kondensation eines einströmenden inerten Gases auf Grund des Joule/Thompson-Effektes kombiniert wird.4. The method according to claim 1, characterized in that the cooling is combined with the condensation of an incoming inert gas due to the Joule / Thompson effect. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 mit einem Röhrenofen zum Erhitzen der Aktivkohle und einer darunter angeordneten, gegen den Röhrenofen mit einem Absperrorgan verschließbaren Kühlkammer mit einer Trennwand zwischen Aktivkohle und Kühlmedium, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkammer (D) ringförmig ausgebildet sowie mit Innen- und Außenwandung in einem Kühlmediumbehälter (E, F,) angeordnet ist.5. Apparatus for performing the method according to one or more of claims 1 to 4 with a tube furnace for heating the activated carbon and a cooling chamber arranged therebelow, which can be closed against the tube furnace with a shut-off element, with a partition between activated carbon and cooling medium, characterized in that the cooling chamber (D) is ring-shaped and is arranged with inner and outer walls in a cooling medium container (E, F,).
DE2461165A 1974-12-23 1974-12-23 Method and device for improving the sorption capacity of activated carbon Expired DE2461165C3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2461165A DE2461165C3 (en) 1974-12-23 1974-12-23 Method and device for improving the sorption capacity of activated carbon

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2461165A DE2461165C3 (en) 1974-12-23 1974-12-23 Method and device for improving the sorption capacity of activated carbon

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2461165A1 DE2461165A1 (en) 1976-07-01
DE2461165B2 true DE2461165B2 (en) 1979-04-19
DE2461165C3 DE2461165C3 (en) 1979-11-29

Family

ID=5934417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2461165A Expired DE2461165C3 (en) 1974-12-23 1974-12-23 Method and device for improving the sorption capacity of activated carbon

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2461165C3 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
DE2461165A1 (en) 1976-07-01
DE2461165C3 (en) 1979-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007050971B4 (en) Process for the preparation of high performance adsorbents based on activated carbon with high meso- and macroporosity, high performance adsorbents and their use
DE2457842C2 (en) Process for purifying argon from oxygen
EP0332964B1 (en) Process for removal of iodine and iodine compounds from gases and vapours with silver containing zeolite x
DE2330578B2 (en) Method of reducing the mercury content in a wet gas stream
WO2017097447A1 (en) Method for producing activated carbon and activated carbon obtained in this way, and use thereof
EP0379895B1 (en) Process for removal of iodine and iodine compounds from hydrogen containing gases and vapours
DE3515207C2 (en) Molecular sieve for separating nitrogen and oxygen
DE3621013A1 (en) NITROGEN CLEANING DEVICE AND NITROGEN CLEANING METHOD
DE2652535B2 (en) Process for the production of silica bodies
CH649198A5 (en) METHOD FOR EXPANDING TOBACCO.
DE2517990A1 (en) METHOD OF ABSORBING CARBON DIOXIDE FROM GAS TROEMS
DE4001979A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR CONTINUOUSLY MONITORING EXHAUST GAS FROM COMBUSTION PLANTS
DE2461165C3 (en) Method and device for improving the sorption capacity of activated carbon
DE4429644A1 (en) iodine adsorbent
EP0808650A1 (en) Process for removing pollutants from exhaust gases
DE2503047A1 (en) METHOD OF REMOVING SULFUR COMPOUNDS FROM A FLOWING GAS MIXTURE
EP0638351B1 (en) Process for removing mercury from H20 and S02 containing waste gases
CH417541A (en) Catalyst for removing oxygen from gas mixtures
Nikman et al. Removal of methylene blue from aqueous solution using cocoa (Theobroma cacao) nib-based activated carbon treated with hydrochloric acid
DE3919567C2 (en) Process for the preparation of an adsorbent
DE2329210A1 (en) ZEOLITE A WITH IMPROVED PROPERTIES
DE2640938A1 (en) METHOD OF REMOVING VINYL CHLORIDE FROM GAS TROEMS
DE69922429T2 (en) Use of an adsorbent for the separation of halogenated aromatic compounds and separation processes using this adsorbent
EP0405119A1 (en) Process and apparatus for separating metallic mercury from gas obtained by gasification or combustion of coal
Berg Method and device to improve the absorbing power of activated carbon

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee