DE2616543A1

DE2616543A1 - Aus zwischenprodukten der formkoksherstellung erhaltene aktivkohle

Info

Publication number: DE2616543A1
Application number: DE19762616543
Authority: DE
Inventors: Ferdinando Colaiacovo; Angelo Colletta; Paolo Marini; Luigi Palumbo; Vittorio Di Stefano
Original assignee: Centro Sperimentale Metallurgico SpA
Current assignee: Centro Sperimentale Metallurgico SpA
Priority date: 1975-04-16
Filing date: 1976-04-14
Publication date: 1976-10-21
Also published as: FR2307765A1; GB1522554A; LU74774A1; BE840827A; FR2307765B1; DE2616543B2; IT1035331B; DE2616543C3

Description

GENTRO SPERIMENIALE
MEEAIiIIRGKEGO S.p.A., Yia di Oastel Romano, Rom, Italien

Aus Zwischenprodukten der Pormkoksherstellung erhaltene Aktivkohle

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Aktivkohle mit einem Wirkungsgrad, der wesentlich gegenüber den bisherigen zur Herstellung von Aktivkohlen verbessert wurde. Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit der Herstellung einer Aktivkohle, die aus in der 3?ormkoksherstellung anfallenden Zwischenprodukten nach den Patentanmeldungen P 24 56 269.4 (entsprechend Italien Nr. 53985 vom 29.Nov.1973) und P 26 06 786.7 (entsprechend Italien Nr. 48246 vom 19.Februar 1975) erhalten wurden.

Nach den in den Patentanmeldungen beschriebenen Verfahren wird die Ausgangskohle verschiedenen chemischen und physikalischen Behandlungen in verschiedenen Reaktionsstufen, die in einer Anzahl von Wirbelbettreaktoren durchgeführt werden, unterworfen. Dieses Verfahren umfaßt die

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folgenden Stufen:

Mahlen der Kohle, Trocknen mit einem geeigneten gasförmigen Gemisch; erster Halbverkokungssehritt (Erwärmen auf Temperaturen zwischen 400 und 600⁰C für gegebene Behandlungszeiten mit einem geeigneten Gasgemisch) ; zweiter Halbverkokungsschritt ( Erwärmen auf Temperaturen zwischen 800 und HOO⁰G für gegebene Behandlungszeiten mit einem geeigneten gasförmigen Gemisch). Das Verfahren basiert auf dem Prinzip des allmählichen Ersetzens der fluidisierenden Gase, welche zunächst im Verlauf der charakteristischen Stufen des Verfahrens zur Anwendung kommen, durch Gase, die aus den kohlenstoffhaltigen in den einzelnen Reaktoren erhaltenen Materialien sich entwickeln.

Ss hat sich nun herausgestellt, daß es möglich ist, die kohlenstoffhaltigen Produkte der ersten und zweiten Halbverkokungsschritte als Rohmaterial für die Herstellung aktivierter preiswerter Kohle zu benutzen. Das der Erfindung zugrundeliegende Prinzip beruht darauf, daß die chemische Reaktion der kohlenstoffhaltigen Produkte des ersten und/oder zweiten Halbverkokungsschrittes, die zweckmäßig auf eine geeignete Partikelgröße vermählen wurden, sichergestellt wird, indem diese über einen gegebenen Zeitraum einer hohen Temperatur bei geregelter Atmosphäre ausgesetzt werden.

Ausgehend von einem Verfahren zur Herstellung von Aktivkohle zeichnet sich das Verfahren nach der Erfindung dadurch aus, daß die genannten kohlenstoffhaltigen Produkte einer Teilverbrennung in einer

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oxydierenden Atmosphäre und bei einer !Temperatur im Bereich zwischen 500 und 900⁰G ausgesetzt werden, und daß die Verbrennung unterbrochen wird, sobald der Gewichtsverlust der kohlenstoffhaltigen Produkte zwischen 10 und 40 # beträgt.

Versuche haben gezeigt, daß man gute Ergebnisse erhält, wenn man ein Ausgangsmaterial mit einer Partikelgröße zwischen 0,05 und 1 mm verwendet. Es hat sich auch herausgestellt, daß verschiedene Atmosphären für die leilverbrennung verwendet werden können, beispielsweise Kohlendioxyd; Kohlendioxyd mit 5 bis 15 Volumenprozent 00 j Stickstoff mit 5 bis 40 $ Sauerstoff; Wasserdampf und schließlich ein Gemisch aus Wasserdampf und Stickstoff in verschiedenen Anteilen. Im Falle des Sauerstoff-Stickstoff -G-emisches, welches unter den genannten Gemischen bevorzugt wird, wird hinsichtlich des angegebenen Sauerstoffgehaltes sowohl die Möglichkeit eingeschlossen, daß der Ofen von außen erwärmt wird als auch die Möglichkeit, daß er aufgrund der Verbrennung des Kohlenstoffs der ursprünglichen kohlenstoffhaltigen Produkte erwärmt wird.

Die Möglichkeit, nunmehr über preiswerte Aktivkohle zu verfügen, eröffnet interessante Aussichten hinsichtlich der Entwicklung von Techniken zur Reinigung industrieller Abwässer, insbesondere solchen aus Stahlwerken, da diese Aktivkohlen gute Absorbentien für Phenole sind, welche als schlimmste Verunreinigungsquelle der Kokereiabwässer anzusehen sind.

H ü 9 8 A 3 / Ο ⁽3 2

Me folgenden Beispiele erläutern die Erfindung ohne sie zu "begrenzen. Die Beispiele dienen lediglich der Erläuterung, nicht der Einschränkung der erfindungsgemäßen Maßnahme.

In den Beispielen wird der Wirkungsgrad der Aktivkohle nach der isothermen Adsorption nach Freundlich berechnet

wo C. die Konzentration, ausgedrücktin ppm der zu entfernenden Substanz, die im Wasser nach der Behandlung verbleibt, angibt; C₀ ist die Konzentration in ppm der zu entfernenden Substanz, die im Kohlenstoff nach der Behandlung vorhanden ist und η und K sind Konstanten.

Beispiel 1

Eine Aktivkohle , nach der Erfindung erhalten, indem ein Halbkoks aus dem zweiten Halbverkokungsschritt bei 900⁰C in einer Kohlendioxydatmosphäre bis auf einen Gewichtsverlust von 30 i° behandelt wurde, wurde mit zwei kommerziellen Aktivkohle sorten (A und B) verglichen, von denen die eine (A) besonders geeignet für die Phenoladsorption war. Das Verhalten dieser Aktivkohlen wurde an Wasser aus Verkokungsanlagen, nach der Destillation mit Kalk in einer Still-Anlage bewertet, wobei der Gesamtgehalt an Phenolen bei einem pH-Wert von 9,6 insgesamt 1150 ppm betrug.

Die aus den drei aktivierten Kohlen für Phenole bei

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25⁰O abgeleiteten Isothermen waren die folgenden:

Kohlenstoff A 0_A = 3,1 · ΙΟ""¹⁰ . C₀ ²»²⁹⁵ Kohlenstoff B 0_A = 3,0 . 10"¹¹ . C₀ ²» ⁶¹⁵

Kohlenstoff nach

der Erfindung ' C_A = 5,0 . ΙΟ"¹¹ . C₀ ^2>4°

Unter Berücksichtigung der Bereichswerte für C. und C₀, die vom praktischen Interesse sind, zeigte sich, daß die Charakteristiken der aktivierten Kohle nach der Erfindung zwischen denen der beiden betrachteten handelsüblichen Kohlensorten liegen.

Beispiel 2

Verwendet wurde ein aktivierter Kohlaastoff - der erfindungsgemäß erhalten wurde, indem ein Halbkoks aus dem ersten Halbverkokungsschritt bei 900⁰C ( in einem Gemisch von Stickstoff mit 2 i» Wasserstoff ) bis auf einen Gewichtsverlust von 33 # behandelt wurde - zur Reinigung von Kokerei-Wasser nach dem Destillieren mit. Kalk in einer Still-Anlage, wobei 1150 ppm Phenole insgesamt bei einem pH-Wert von 9,6 enthalten waren.

Die aktivierte Kohle ergab die folgende Adsorption, isotherm

0_A = 8,5 . ΙΟ"¹¹. B₀ ²'³⁸⁰

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Es ist klar, daß das Verhalten des in diesem Pail erhaltenen Produktes besser als des für den ersten Fall "beschriebenen ist und sehr nahe der Art der Leistung ist, wie sie durch die Aktivkohle des Beispiels 1 vom Typ A sichergestellt wurde.

Aktivkohlen können also erfindungsgemäß wesentlich preiswerter als bisher erhalten werden„

Ansprüche

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Claims

ANSPRÜCHE

(l) Verfahren zur Herstellung von Aktivkohle, dadurch gekennzeichnet, daß kohlenstoffhaltige Produkte aus den ersten und/oder zweiten HaIbverkokungsstufen des Pormkoksherstellungsverfahrens nach der deutschen Patentanmeldung P 24 56 269.4 und P 26 06 786.7 (entsprechend Italien 53985/73 und 48246/75) einer Teilverbrennung in einer oxydierenden Atmosphäre "bei einer· Temperatur im Bereich von 500 bis 900⁰C ausgesetzt werden, wobei die Verbrennung unterbrochen wird, sobald der Gewichtsverlust der kohlenstoffhaltigen Produkte zwischen 10 und 40 $> beträgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der ursprünglichen kohlenstoffhaltigen Produkte im Bereich von 0.05 bis 1 mm betragen.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als oxydierende Atmosphäre gewählt wird: Kohlendioxyd; Kohlendioxyd mit 5 bis Volumenprozent COj Stickstoff mit 2 bis 40 # Sauerstoff j Wasserdampfj und schließlich ein Gemisch aus Wasserdampf und Stickstoff in variablen Anteilen.
4. Aktivkohle hergestellt nach einem der Ansprüche bis 3.
5. Verfahren zum Herstellen von Aktivkohle sowie

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so hergestellte Aktivkohle, wie "beschrielaen, in den Beispielen verkörpert und olsen "beansprucht.

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6. Verfahren zur Herstellung von Aktivkohle, dadurch, gekennzeichnet, daß kohlenstoffhaltige Produkte aus den ersten und/oder zweiten HaIbverkokungsstufen des lormkoksherstellungsverfahrens nach, der deutschen Patentanmeldung P 24 56 269.4 oder P 26 06 786.7 (entsprechend Italien 53985/73 und 4S246/75) einer !©!!verbrennung in einer oxydierenden Atmosphäre "bei einer Temperatur im Bereich, von 500 Ms 900⁰G ausgesetzt werden, wobei die Yerbrennung unterbrochen wird, sobald der Gewichtsverlust der kohlenstoffhaltigen Produkte zwischen 10 und 40 $> beträgt.

INSPECTED

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