DE2831614A1

DE2831614A1 - High grade activated carbon prodn. from crude lignite - by low temp. coking, conversion in presence of reducing agent and activation

Info

Publication number: DE2831614A1
Application number: DE19782831614
Authority: DE
Inventors: Georg Graetzer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-07-19
Filing date: 1978-07-19
Publication date: 1980-01-31

Abstract

Method involves low temp. carbonisation (at 800-1000, esp 850-950 degrees C) to lignite coke, conversion to lignite charcoal at 600-800 degrees C. with addn. of a reducing agent (Fe oxide powder), local addn. of N2 to the carbonising coke and local withdrawal of the distillate from the coke and then activation at 800-1100 degrees C. in gas stream contg. oxygen, pref. steam. The process uses a few simple and economically favourable stages and uses a cheap and readily available raw material. The prod. is esp. useful fo r the purificn. of waste liquors and (drinking) water and generally as high grade adsorbent.

Description

Beschreibung description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung hochwertiger Aktivkohle.The invention relates to a method for producing high quality Activated carbon.

Aktivkohle besitzt einen schwammartigen Aufbau aus kleinkristallitischen Graphitkristallen, deren Struktur und Aufbau auch elektronenmikroskopisch nicht vollständig sichtbar gemacht werden kann. Die einzelnen Graphitkristalle bilden Hohlräume mit molekularen Abmessungen, wodurch die Aktivkohle eine außerordentlich große innere Oberfläche besitzt, an der sich Fremdmoleküle aller Art aufgrund von Adsorptionskräften anlagern und festgehalten werden. Aufgrund dieser Eigenschaft wird Aktivkohle vielseitig als Adsorptionsmittel zur Reinigung, Entfärbung, Desodorierung, Schönung von Flüssigkeiten, zur Wasser und Abwasserreinigung, in der Getränkeindustrie zur Aufbereitung der verschiedenartigsten Getränke sowie zur Filterung von Gasen oder zur Adsorption von Bakterien oder Ciftstoffen etc. eingesetzt.Activated carbon has a sponge-like structure made of small crystallite Graphite crystals, their structure and structure not even under an electron microscope can be made fully visible. The individual graphite crystals form Cavities with molecular dimensions, which makes the activated carbon an extraordinary has a large inner surface, on which foreign molecules of all kinds due to Attach and retain adsorption forces. Because of this property Activated carbon is used as a versatile adsorbent for cleaning, decolorization, deodorization, Finishing of liquids, for water and wastewater purification, in the beverage industry for processing a wide variety of beverages and for filtering gases or used for the adsorption of bacteria or toxins, etc.

Unter den vielen Vorschlägen zur Herstellung von Aktivkohle haben sich praktisch zwei Verfahren durchgesetzt, nämlich die chemische Aktivierung und die Gasaktivierung.Among the many proposals for making activated carbon have Practically two processes prevailed, namely chemical activation and the gas activation.

Die chemische Aktivierung geht meist von unverkohlten pflanzlichen Rohstoffen wie z.B. Sägemehl, Torf oder dergleichen aus. Diese Ausgangsstoffe werden z.B. mit Zinkchloridlauge oder Phosphorsäure getränkt. Beim Erhitzen (Kalzinieren) entziehen die zugesetzten Chemikalien den Ausgangsstoffen Wasser, und es bleibt ein poröses Kohlenstoffgefüge zurück. Nach dem Auswaschen der Aktivierungschemikalien werden die auf diese Weise gewonnenen Aktivierungskohlen getrocknet.The chemical activation comes mostly from uncarred vegetable Raw materials such as sawdust, peat or the like. These raw materials are e.g. soaked with zinc chloride lye or phosphoric acid. When heated (calcining) the added chemicals remove water from the raw materials and it remains back a porous carbon structure. After washing out the activation chemicals the activated carbons obtained in this way are dried.

Bei der Gasaktivierung geht man von kohlenstoffhaltigen, vorverkohlten Materialien aus, die meist nicht speziell zum Zweck der Gewinnung von Aktivkohle hergestellt wurden. Geeignete Ausgangsmaterialien sind Holzkohle, Kokosnußkohle, Torfkoks, Braunkohlenkoks oder auch Steinkohle. Die Ausgangsstoffe werden kleinkörnig oder in Stücken den einwirkenden Gasen, z.B.Gas activation is assumed to be carbon-containing, pre-charred Materials that are mostly not specially made for the purpose of extracting activated carbon were manufactured. Suitable starting materials are charcoal, coconut charcoal, Peat coke, lignite coke or hard coal. The starting materials become small-grained or in pieces the acting gases, e.g.

Wasserdampf, Kohlendioxid, Luft oder deren Gemischen, bei Temperaturen von 700 bis 1000°C ausgesetzt. Der in den Gasen vorhandene gebundene oder freie Sauerstoff brennt Kohlenstoff ab und erzeugt im Innern der Körner die gewünschte kleinkristalline Feinporenstruktur. Vielfach wird auch Kohlepulver, z.B.Water vapor, carbon dioxide, air or mixtures thereof, at temperatures exposed from 700 to 1000 ° C. The bound or free present in the gases Oxygen burns off carbon and creates the desired one inside the grains small crystalline fine pore structure. Coal powder, e.g.

Holzkohlenstaub, vor der Aktivierung zu Formlingen unter Verwendung von verkokenden Bindemitteln gepreßt. Die Preßlinge werden nur bei mäßiger Temperatur geschwelt und sind dann harte Körner, die jedoch noch inaktiv sind und anschließend z.B. in einem Drehofen bei 700 bis 900 CC im Wasserdampfstrom aktiviert werden müssen. Der Wasserdampf trägt im Korninnern gemäß der Reaktionsgleichung Kohlenstoff ab und bildet so das gewünschte feinkristalline Porensystem. Von den oben genannten Ausgangsstoffen muß Steinkohle zuvor durch Vorbehandlung aktivierunpsfähiy gemacht werden, während die anderen genannten Ausgangsmaterialien sich direkt aktivieren lassen.Charcoal dust, pressed into moldings using coking binders before activation. The compacts are only smoldered at a moderate temperature and are then hard grains, which, however, are still inactive and then have to be activated, for example in a rotary kiln at 700 to 900 ° C. in a stream of steam. The water vapor carries inside the grain according to the reaction equation Carbon removes and thus forms the desired fine crystalline pore system. Of the above-mentioned starting materials, hard coal must first be made activatable by pretreatment, while the other starting materials mentioned can be activated directly.

Zur Durchführung von Aktivierungsverfahren werden z .3. Schachtöfen, Drehöfen oder Etagenöfen verwendet. Das Aktivierungsverfahren bestimmt zusammen mit der Wahl des Ausgangsstoffs die Adsorptionseigenschaften der Verfahrenserzeugnisse.To carry out activation processes z .3. Shaft furnaces, Rotary ovens or deck ovens are used. The activation procedure determines together with the choice of the starting material, the adsorption properties of the process products.

Zur Erzeugung hochwertiger Aktivkohle werden zur Zeit als Ausgangsstoffe Buchenholzkohle, Eichenholzkohle und insbesondere Koksnußkohle verwendet, die z.B. nach einem der oben stehenden benannten Verfahren aktiviert werden. Da Ausgangsstoffe, wie z.B. die Fruchtschalen der Kokusnuß als Rohstoffe nur in relativ begrenztem Umfang anfallen und eine arbeitsaufwendige Vorbehandlung erforderlich machen, sind die aus diesen Ausgangsstoffen gewonnenen hochwertigen Aktivkohlen verhältnismäßig teuer, so daß der Einsatz derartiger hochwertiger Aktivkohle auf wenige Anwendungsgebiete beschränkt bleibt und mit der weltweit steigenden Nachfrage nicht schritthalten kann, welche durch die zunehmende Industrialfsierung und die immer höher werdenden Anforderungen in den Bereichen des Umweltschutzes bedingt ist.For the production of high quality activated carbon are currently used as starting materials Beech charcoal, oak charcoal and especially coke-nut charcoal are used, e.g. activated according to one of the procedures named above. Since starting materials, such as the coconut pods as raw materials only in a relatively limited way Volume and require a labor-intensive pre-treatment the High-quality activated carbons obtained from these raw materials relatively expensive, so that the use of such high quality activated carbon on few areas of application remain limited and with the worldwide increasing demand cannot keep pace, which due to increasing industrialization and the increasingly stringent requirements in the areas of environmental protection is.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren anzugeben, das in wenigen einfachen und kostengtinstigen Verfahrçnsschritten die Herstellung von hochwertiger Aktivkohle aus einem relativ billigen und in großen Mengen verfügbaren Rohstoff ermöglicht, um hochwertige Aktivkohle in großem Umfang und mit gegenüber den bekannten Verfahren stark reduzierten Kosten anbieten zu können.The object of the invention is therefore to provide a method that is described in a few simple and inexpensive process steps, the production of high quality Activated carbon from a relatively cheap raw material that is available in large quantities allows to get high quality activated carbon on a large scale and with compared to the known To be able to offer procedures at greatly reduced costs.

Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung hochwertiger Aktivkohle dadurch gelöst, daß körnige lignitische Rohbraunkohle zu Lignitekoks verschwelt wird, daß anschließend der Lignitekoks im Temperaturbereich von 600 bis 8000C unter Zugabe eines Reduktionsmittels sowie lokaler Zufuhr von Stickstoff in den-schwelenden Lignitekoks und lokalem Abzug der Destillate aus dem schwelenden Lignitekoks zu Lignite-Holzkohle aufbereitet wird, und daß anschließend die Lignite-Holzkohle bei etwa 800 bis 11000C im sauerstoffhaltigen Gasstrom, bevorzugt im Wasserdampfstrom aktiviert wird.This object is achieved in the production process according to the invention high quality activated carbon solved by the fact that granular lignitic raw brown coal to Lignite coke is carbonized that then the lignite coke in the temperature range from 600 to 8000C with the addition of a reducing agent and local supply of Nitrogen in the smoldering lignite coke and local extraction of the distillates from the smoldering lignite coke is processed into lignite charcoal, and then that the lignite charcoal at about 800 to 11000C in an oxygen-containing gas stream, is preferred is activated in the water vapor stream.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß als Ausgangsstoff holzige, kaum inkolte lignitische-Braunkohle, auch als Xylit-Braunkohle bezeichnet, verwendet werden kann, die in großen Vorkommen in der Bundesrepublik Deutschland sowie einzelnen europäischen und überseeischen Ländern in Bergwerksteldern in geringer Tiefe ansteht. Dieser Ausgangsstoff des erfindirngsgemäßen Verfahrens läßt sich in großen Mengen in einfacher Weise als Rohstoff abtragen, der zur Aktivierung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren keine weiteren aufwendigen Vorbehandlungsschritte benötigt. Erst durch die erfindungsgemäße Schwelung der Rohlignite in abgewinkelten, in vertikaler Richtung verlaufenden DUnnschicht-Schwelkanälen und durch die erfindungsgemaße Zugabe eines Reduktionsmittels sowie der lokalen Zufuhr von Stickstoff in den schwelenden Lignitekoks und des lokalen Abzugs der Destillate aus dem schwelenden Lignitekoks ist es möglich, die großen und billig abzutragenden Vorkommen an lignitischer Braunkohle als Ausgangsprodukt zur Erzeugung von Aktivkohle heranzuziehen, deren Qualität der Qualität der besten zur Zeit herstellbaren Aktivkohlen aus Kokosnußkohle und/oder Buchen- oder Eichenholzkohle entspricht, wobei die erfindungsgemäß erzeugte Aktivkohle eine relativ große Härte aufweist und daher öfter regeneriert werden kann als die bekannten Aktivkohlen, so daß sowohl die Herstellungs- als auch die Langzeitbetriebskosten beim erfindungsgemäßen Verfahrensprodukt niedrig sind.The advantages of the invention are in particular that as a starting material woody, hardly inking lignitic lignite, also known as xylitol lignite, which can be used in large deposits in the Federal Republic of Germany as well as individual European and overseas countries in mining fields in lower Depth is pending. This starting material of the process according to the invention can be in large Easily remove quantities as a raw material that is used for Activation according to the method according to the invention, no further complex pretreatment steps needed. Only through the smoldering according to the invention of the raw lignite in angled, Thin-layer smoldering channels running in the vertical direction and through the inventive Addition of a reducing agent as well as the local supply of nitrogen in the smoldering Lignite coke and the local withdrawal of the distillates from the smoldering lignite coke it is possible to use the large and cheap deposits of lignitic brown coal to be used as a starting product for the production of activated carbon, the quality of which is the Quality of the best currently manufacturable activated carbons from coconut charcoal and / or Beech or oak charcoal, the activated charcoal produced according to the invention has a relatively high hardness and can therefore be regenerated more often than that known activated carbons, so that both manufacturing and long-term operating costs in the process product according to the invention are low.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird als Reduktionsmittel Eisenoxidpulver verwendet, das vor dem Aufbereiten des Lignitekokses in der Retorte auf die lignitischen Schwelpartikel kontinuierlich aufgeblasen wird. Der Temperaturbereich beim Aktivierungsvorgang liegt bevorzugt bei 650 bis 750°C, er beträgt besonders bevorzugt 670 bis 700°C.According to a preferred embodiment of the invention, the reducing agent is Iron oxide powder used before processing the lignite coke in the retort is inflated continuously on the lignitic smoldering particles. The temperature range during the activation process is preferably from 650 to 750 ° C, it is particularly preferably 670 to 700 ° C.

Der Verschwelungsvorgang der lignitischen Rohbraunkohle findet in einem Temperaturbereich zwischen 800 und 10000C, bevorzugt zwischen 850 und 950°C ebenfalls unter lokaler Zufuhr von Stickstoff und lokalem Abzug der Destillate aus dem Schwelgut statt. Bevorzugt erfolgt die Verschwelung der körnigen lignitischen Rohbraunkohle ebenfalls in dünnen, in vertikaler Richtung wellenförmig verlaufenden Schwelkanälen, bei deren Durchlaufen die einzelnen Körner ständig gewendet werden und dadurch allseitig mit den von innen geheizten Seitenwänden der Schwelkanäle in Berührung kommen, wobei eine gleichförmige Abwärtsbewegung mit einer Geschwindigkeit von etwa 1 inmis erfolgt und sichergestellt ist, daß die Körner nicht verkracken. Lokales Uberhitzen wird dadurch vermieden, daß ein von oben nach unten etwa linear zunehmendes Wärmegefälle eingehalten wird. Bevorzugt wird innerhalb der einzelnen wellenförmigen Kanäle in vorgegebenem Abstand abwechselnd Stickstoff in das schwelende Gut eingeführt und Destillat abgezogen, wodurch der Schwelvorgang im schwelenden Gut beschleunigt wird und verhindert wird, daß die Destillate an -dem Schwelgut vorbeiströmen. Der bei diesem Verschwelvorgang gewonnene geschwelte Lignits-Koks ist sehr hart und stabiler als Buchen- und Eichenholzkohle. Er besitzt ferner einen sehr niedrigen Schwefelgehalt (etwa G,-l%) und weniger Aschebestandteile (3,5 bis 4,8) als Buchenholzkohle (5 bis 6%).The charring process of the lignitic raw brown coal takes place in a temperature range between 800 and 10000C, preferably between 850 and 950 ° C also with local supply of nitrogen and local withdrawal of the distillates the Schwelgut instead. The granular, lignitic ones are preferably carbonized Raw lignite also in thin, undulating in the vertical direction Smoldering canals, as they pass through the individual grains constantly be turned and thereby on all sides with the side walls heated from the inside Smoldering canals come into contact, a uniform downward movement with a Speed of about 1 inmis takes place and it is ensured that the grains don't crack. Local overheating is avoided by working from top to bottom below approximately linearly increasing heat gradient is maintained. Is preferred within of the individual wave-shaped channels alternately nitrogen at a given distance Introduced into the smoldering material and removed the distillate, causing the smoldering process is accelerated in the smoldering good and prevents the distillates from growing - Flow past the Schwelgut. The smoldered one obtained during this smoldering process Lignite coke is very hard and more stable than beech and oak charcoal. He owns also a very low sulfur content (about G, -1%) and less ash components (3.5 to 4.8) than beech charcoal (5 to 6%).

Beim Aufbereitungsvorgang für den Liguiteltoks werden die Körner des Lignitekokses bevorzugt kontinuierlich in diinnen, in vertikaler Richtung wellenförmig verlaufenden SchwelkanAlen gewendet, so daß sie allseitig mit den von innen erhitzten Seitenwänden der Schwelkanäle in Berüüung gebracht und alle Partikelflächen gleichmäßig erhitzt werden. Der Stickstoff wird innerhalb der wellenförmigen Schwelkanäle an vorgegebenen Stellen in bestimmtem vertikalen Abstand in den Lignitekoks eingeblasen, und die Destillate werden von den wellenförmigen Schwelkanälen in vorgegebenen Abständen abgezogen, wobei bevorzugt die Zufuhr von Stickstoff und der Abzug von Destillaten in vertikaler Richtung abwechselnd erfolgt. Durch die wellenförmigen Kanäle wird die Bewegungsrichtung des Lignitekokses immer wieder verändert, wodurch Stauungen verhindert werden und der Lignitekoks bevorzugt mit einer Sinkgeschwindigkeit von etwa 1 mm/s absinkt. Es ist dabei vorteilhaft, ein von der Gutaufgabe nach unten zum Austrag hin linear zunehmendes Wärmegefälle in den wellenförmigen Kanälen bereitzustellen, um lokale Uberhittungen und Verkrackungen des körnigen Lignitekokses zu vermeiden.During the preparation process for the Liguiteltoks, the grains of the Lignite coke preferably continuously in a thin, wavy shape in the vertical direction running smoldering channels so that they are heated on all sides with the inside Side walls of the smoldering channels brought into contact and all particle surfaces evenly be heated. The nitrogen builds up inside the undulating smoldering channels blown into the lignite coke at specified points at a certain vertical distance, and the distillates are from the wave-shaped smoldering channels at predetermined intervals withdrawn, preferably the supply of nitrogen and the withdrawal of distillates takes place alternately in the vertical direction. Through the undulating channels is the direction of movement of the lignite coke changes again and again, causing congestion can be prevented and the lignite coke preferably with a sinking speed from drops by about 1 mm / s. It is advantageous to move one from the good feed down to provide a linearly increasing heat gradient in the wave-shaped channels towards the discharge, to avoid local overheating and cracking of the granular lignite coke.

Nach der Verschwelung der lignitischen Rohbraunkohle zu Lignitekoks und dem zweiten Verfahrensschritt, der Aufbereitung des Lignitekokses zu Lignite-Holzkohle ist es nun in einem dritten Verfahrensschritt mittels der an sich bekannten Wasserdampf-Vergasung möglich, die Lignite-Holzkohle im Wasserdampfstrom zu aktivieren, wobei die restlichen flüchtigen Bestandteile bevorzugt bei 960 bis 10000C ausgetrieben werden. Die als Endprodukt gewonnene Aktivkohle besitzt eine Qualität und Adsorptionseigenschaften, die etwa den Werten der sehr teuren, aus Kokosnußschalen hergestellten Aktivkohle entspricht.After the lignite raw brown coal has melted into lignite coke and the second process step, the processing of the lignite coke into lignite charcoal it is now in a third process step by means of the known water vapor gasification possible to activate the lignite charcoal in the stream of steam, with the remaining volatile constituents are preferably driven off at 960 to 10000C. As The activated carbon obtained from the end product has a quality and adsorption properties, about the values of the very expensive activated carbon made from coconut shells is equivalent to.

Das orfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der Lignite-Holzkohle, die beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Aktivkohle als Zwischenprodukt anfällt, ist dadurch gekennzeichnet, daß körnige lignitische Rohbraunkohle bevorzugt unter lokaler Zufuhr von Stickstoff und lokalem Abzug der Destillate zu Lignitekoks verschwelt wird, und daß anschließend der Lignitekoks im Temperaturbereich von 600 bis 8000C, bevorzugt 670 bis 7000C unter zugabe eines Reaktionsmittels, bevorzugt Eisenoxid, sowie lokaler Zufuhr von Stickstoff und lokalem Abzug der Destillate aus dem Lignitekoks aufbereitet wird.The method according to the invention for the production of the lignite charcoal, those in the process according to the invention for the production of activated carbon as an intermediate product accrues is characterized in that granular, lignitic raw brown coal is preferred with local supply of nitrogen and local withdrawal of the distillates to lignite coke is carbonized, and that then the lignite coke in the temperature range of 600 to 8000C, preferably 670 to 7000C with the addition of a reactant, preferably Iron oxide, as well as local supply of nitrogen and local withdrawal of the distillates from which lignite coke is processed.

Beispiel a) Verschwelung Holzige, inkohlte grubenfeuchte lignitische Rohbraunkohle, deren Heizwert zwischen 2500 und 3000 WE liegt, und die einen Wassergehalt zwischen 35 und 45,' aufweist,wird zerkleinert und auf 12 bis 15,' Feuchtigkeitsgehalt vorgetrocknet.Example a) Carbonization Woody, charred, pit-moist, lignitic Raw lignite, the calorific value of which is between 2500 and 3000 WE, and which has a water content between 35 and 45, 'is crushed and reduced to 12 to 15,' moisture content pre-dried.

Die Verschwelung der vorgetrockneten Rohbraunkohle erfolgt als Hochtemperaturschwelung bei 850 bis 9500 C in einem Etagenofen, bei dem das Schwelgut durch sich von der oben liegenden Gutaufnahme zum unten liegenden Austrag erstreckende Kanäle geführt ist, die zwischen von innen mittels gasbeheizten Elementen gebildet sind, wobei gemäß der deutschen Patentanmeldung DE-OS 26 00 640 die Kanäle im Vertikalschnitt gesehen wellenartig verlaufen. Beim Durchlaufen der wellen förmigen Schwelkanäle des gemäß der DE-OS 26 00 640 verwendeten Schwelofens wird das Schwelgut fortlaufend gewendet, wodurch Jedes Schwelkorn an die Heizflächen der Schwelkanäle gerät und alle Kornflächen gleichmäßig erhitzt werden und Stauungen bei einer Sinkgeschwindigkeit von etwa 1 mm/s vermieden werden. Für die Verschwelung (Entgasung) der lignitischen Rohbraunkohle ist es besonders wichtig, daß das Schwelgas während des Schwelvorgangs aus dem Schwelgut abgesaugt und aus dem Ofen abgeleitet wird, und daß Stickstoff als Destillat in das Schwelgut zugeführt wird. Der verwendete Ofen eignet sich hierzu besonders gut, da in Jeder Etage der einzelnen Register des Ofens quer zur Schwelgutbewegung verlaufende Rohre mit in der Rohrwand befindlichen Ö-nungen für Zu- und Ableitung von Gasen vorgesehen sind. Durch diese Rohre wird in den einzelnen Etagen abwechselnd Schwelgas aus dem Schwelgut abgesaugt und Stickstoff als Destillat in das Schwelgut eingeführt, wodurch der Schwelvorgang benchleunigt und eine größere und wertvollere SchwelgasmenZe erhalten wird.The pre-dried raw lignite is carbonized as high-temperature carbonization at 850 to 9500 C in a deck oven, in which the smoldering product is separated from the Above-lying Gutaufnahme led to the discharge lying below extending channels which are formed between elements heated from the inside by means of gas, wherein according to the German patent application DE-OS 26 00 640, the channels in vertical section seen to run in waves. When passing through the wave-shaped smoldering channels of the smoldering furnace used according to DE-OS 26 00 640, the smoldering material is continuously turned, whereby every smoldering grain gets to the heating surfaces of the smoldering channels and all grain surfaces are heated evenly and congestion at a rate of descent of about 1 mm / s can be avoided. For the carbonization (degassing) of the lignitic For raw lignite it is particularly important that the carbonization gas is used during the carbonization process sucked out of the Schwelgut and discharged from the oven, and that nitrogen is fed as a distillate into the Schwelgut. The oven used is suitable for this particularly good, as the individual registers of the furnace on each level are perpendicular to the movement of the smoldering food Running pipes with openings in the pipe wall for supply and discharge of gases are provided. Through these pipes is in the individual floors alternately Carbonization gas is sucked out of the carbonization and nitrogen as distillate in the carbonization introduced, whereby the smoldering process bench accelerates and a larger and more valuable SchwelgasmenZe is obtained.

Erfindungsgemäß wird dabei aus den oberen Etagen der Register das Schwelgas in die untere Etage des Ofens, welche die höchste Temperatur aufweist, eingeführt1 wodurch Wasserdampf und kohlensäurehaltige Gase eine Umsetzung erfahren und der Lignitekoks bereits voraktiviert und gleichzeitig gekühlt wird, ehe er in die Kühlzone vor dem kontinuierlichen Austrag gelangt. Als Ergebnis dieses Verfahrensschrittes erhält man geschwelten Lignitekoks, der sehr hart und stabiler als Buchen- und Eichenholzkohle ist, einen Schwefelgehalt von 0,1% und einen geringen Aschegehalt von 3,5 bis 4,8 56 aufweist. Beim Verschwelen ergibt sich lediglich 3 bis 5% Teer, dessen wasserfreier Anteil 85,' Paraffine und 8% Leichtöl enthält. Teer und Teerwasser sind stark anmoniakalisch. An Essigsäure fallen nur Spuren von 0,0156 an, während bei der Verkokung von frischem Holz 10% Essigsäure und mehr anfallen.According to the invention, the register is made from the upper floors Carbonization gas in the lower floor of the furnace, which has the highest temperature, introduced1 whereby water vapor and carbonated gases undergo a reaction and the lignite coke is already preactivated and cooled at the same time before it is in reaches the cooling zone before the continuous discharge. As a result of this process step you get smoldered lignite coke, which is very hard and more stable than beech and oak charcoal is, a sulfur content of 0.1% and a low ash content of 3.5 to 4.8 56 has. When smoldering results in only 3 to 5% tar, its anhydrous Share 85, 'contains paraffins and 8% light oil. Tar and tar water are strongly anmoniacal. Only traces of 0.0156 are obtained in acetic acid, whereas in the case of coking fresh Wood 10% acetic acid and more.

Das Schwelverfahren ist bei Durchführung in dem Schwelofen gemäß der DE-OS 26 00 640 äußerst wirtschaftlich 1 t vorgetrocknete lignitische Rohbraunkohle ergibt bei der Verschwelung ca. K 250 m3 Gas, das 35 bis 4096 Methan enthält.The smoldering process is carried out in the smoldering furnace according to FIG DE-OS 26 00 640 extremely economical 1 ton of predried lignitic raw brown coal the carbonization results in approx. 250 m3 gas containing 35 to 4096 methane.

Die Beheizung der Ofenanlage erfolgt mit eigenem Schwelgas ohne Zusatz von Fremdgas (Gasverbrauch etwa 200 m3/t). Auch die Vortrocknung der Rohbraunkohle erfolgt unter Zuhilfenahme eines Teils der Schwelofengase. Auf 3 t vorgetrocknete Rohlignite fällt etwa 1 m3 Schwelwasser an. Dieses Wasser ist stark ammoniakhaltung. Um das Wasser nicht in großen Mengen in Vorfluter abzulassen, wird es verdampft. Da große Mengen heiße inerte Abgase aus dem Ofen zur Verfügung stehen, stellt diese Maßnahme keinen zusätzlichen Aufwand dar, es lassen sich dabei vielmehr aus 1 m3 Schweiwasser z.B. 300 bis 350 Gram Germaniumoxid nach einem besonderen Verfahren ausfällen und vermarkten.The furnace system is heated with its own carbonization gas without any additives of foreign gas (gas consumption approx. 200 m3 / t). Also the pre-drying of the raw lignite takes place with the aid of part of the smoldering furnace gases. Pre-dried to 3 t Raw lignite accumulates around 1 m3 of smoldering water. This water is highly ammoniacal. In order not to drain the water into receiving waters in large quantities, it is evaporated. Since large quantities of hot inert exhaust gases are available from the furnace, this Measure does not represent any additional effort, it can be rather from 1 m3 Sweat e.g. 300 to 350 grams of germanium oxide using a special process fail and market.

b) Aufbereitung Die Aufbereitung des Lignitekokses in Lignite-Holzkohle, die dann zur Gasaktivierung reif ist, erfolgt wiederum in dem Etagenofen gemäß der DE-OS 26 00 640 bei einer Temperatur von 670 bis 7000C, wobei Eisenoxid kontinuierlich vor dem Aufbereitungsschritt in der Gutaufnahme auf den Lignitekoks aufgeblasen wird und dann in den wellenförmigen Kanälen einerseits Stickstoff eingeblasen und die Destillate aus dem schwelenden Koks abgezogen werden. Durch Reaktion des Stickstoffs mit dem Eisenoxid auf das Kohlegerüst des Lignitekokses ergibt sich am Ende dieses Verfahrensschrittes Lignite-Holzkohle, die als solche schon sehr aktiv ist und die be Buchen- oder Eichenholzkohle übertrifft und der Holzkohle aus Kokosnußschalen vergleichbare Eigenschaften besitzt.b) Processing The processing of the lignite coke in lignite charcoal, which is then ripe for gas activation takes place in turn in the multiple-hearth furnace according to FIG DE-OS 26 00 640 at a temperature of 670 to 7000C, with iron oxide continuously blown up on the lignite coke in the crop receptacle before the processing step and then on the one hand nitrogen is blown into the wave-shaped channels and the distillates are withdrawn from the smoldering coke. By reaction of nitrogen with the iron oxide on the coal framework of the lignite coke this results at the end Process step lignite charcoal, which as such is already very active and which beech or oak charcoal and the charcoal from coconut shells possesses comparable properties.

c) Wasserdampf-Vergasung Al.<' dritter Verfahrensschritt werden in einem Keramikofen mit intensiver Gasspülung die restlichen flüchtigen Bestandteile bei etwa 800 -11000C ausgetrieben.c) Steam gasification Al. <'be the third process step the remaining volatile constituents in a ceramic furnace with intensive gas purging expelled at around 800 -11000C.

Die nach diesem Verfahrensschritt gewonnene Aktivkohle ist ralativ hart, weitporig, gut reaktivierbar und äußerst preiswert im Vergleich zu der etwa gleichwertigen aber sehr teuren, aus Kokosnußschalen hergestellter Aktivkohle. Die gewonnene Aktivkohle wälzt sich insbesondere bei der Abwasser-, Wasser-und Trinlmrasserreinigung und überall dort einsetzen, wo hochwertige Adsorptionsmittel benötigt werden, sie ldßt sich als Korn-, Pulver- oder Formkohle einsetzen und besitzt folgende Daten: Körnung im Bereich von 0,5 bis 2,5 mm, Wassergehalt beim Abpacken 6%, die Rütteldichte ca- 450 kg/X3, J3ET-Oberfläche etwa 1.050 m2/g, Aschegehalt etwa 4,5, Sie kann als hochwertiges Adsorptionsmittel bevorzugt für folgende Zwecke eingesetzt werden: Adsorption von gelösten organischen Substanzen aus Trink- und Brauchwasser, Geruchs und Geschmacksverbesserung von Trinkwasser, Beseitigung von störend wirkenden, freiem Chlor bei der Getränkeherstellung sowie in anderen Industriezweigen, Reinigung von Trinkwasser durch Anschwennfiltration, z.B. im Katastrophenfall, Reinigung und Entozounung (Entchlorung) von Schwimmbadwasser, Aquarienpflege, Kondensatentölung, Aufbereitung von Abwasser, Entfernung von gelösten organischen Substanzen einschließlich Farbstoffen aus Industrieabwässern.The activated carbon obtained after this process step is relative hard, wide-pored, easy to reactivate and extremely inexpensive compared to, say equivalent but very expensive activated carbon made from coconut shells. the The activated charcoal that is obtained rolls in particular during sewage, water and drinking water purification and use them wherever high-quality adsorbents are required Can be used as grain, powder or shaped carbon and has the following data: Grain size in the range from 0.5 to 2.5 mm, water content during packaging 6%, the vibration density approx. 450 kg / X3, J3ET surface approx. 1,050 m2 / g, ash content approx. 4.5, she can be used as a high-quality adsorbent preferably for the following purposes be: adsorption of dissolved organic substances from drinking and industrial water, Improvement of the smell and taste of drinking water, removal of disruptive, free chlorine in beverage production as well as in other branches of industry, cleaning of drinking water through swelling filtration, e.g. in the event of a disaster, cleaning and Entozounung (dechlorination) of swimming pool water, aquarium maintenance, condensate de-oiling, Treatment of waste water, removal of dissolved organic substances including Dyes from industrial wastewater.

Claims

Process for the production of high quality activated carbon Patent claims: 1. Process for the production of high-quality activated carbon, which is not available shows that granular, lignitic raw brown coal is smoldering into lignite coke is that then the lignite coke in the temperature range from 600 to 8000C below Addition of a reducing agent and local supply of nitrogen in the smoldering Lignite coke and local extraction of the distillates from the smoldering lignite coke Lignite charcoal is processed, and then the lignite charcoal is added about 800 to 11000C in the oxygen-containing gas stream is activated.

2. Method of making lignite charcoal to produce high-quality activated charcoal, d u r o h e k e n n z e 1 c h n e t that granular lignite Raw lignite is carbonized to lignite coke, and that subsequently the lignite coke in the temperature range from 600 to 8000C with the addition of a reducing agent and local supply of nitrogen in the smoldering lignite coke and local withdrawal of the Distillates from the shrinking lignite coke are processed into lignite charcoal.

3. The method according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e k e n n 2 e i c h n e t that iron oxide powder is used as the reducing agent.

4. The method according to claim 3, characterized in that the iron oxide powder before processing the lignite coke to the lignite coke continuously a - fge '; asen will.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in, that the temperature range during processing is 650 to 750 0C.

5. The method according to claim 5, characterized in that the temperature range when reprocessing is 670 to 7000C.

7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in, that when processing the lignite coke the grains of the Lignite coke continuously in thin, vertically undulating channels be turned and sink at a rate of descent of approximately 1 mm / s, and that the pressure in the Schwelgutsäule interrupted within the wave-shaped channels is blown in and the nitrogen is blown in at predetermined points and the distillates on specified positions are deducted.

8. The method according to claim 7, characterized in that the side walls of the channels from the inside evenly and with one in the vertical direction downwards linearly increasing heat gradient are heated.

9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in c h g e k e n n z e 1 c h n e t that the smoldering of the lignitic raw brown coal in the Temperature range between 800 to 10000C with local supply of nitrogen and local extraction of the distillates from the Schwelgut takes place.

10. The method according to claim 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the granular lignitic raw lignite is smoldering at 850 to 950 ° C continuously in thin, vertically undulating smoldering canals is turned and sinks with a rate of descent of about 1 mm / s, and that within the smoldering channels the nitrogen is blown in at predetermined points and the distillates are drawn off at specified points.

11. The method according to claim 10, characterized in that the side walls of the smoldering canals from the inside evenly with a downward vertical direction be heated approximately linearly increasing heat gradient.

12. The method according to claim 1 and 3 to 11, characterized in that that the oxygen-containing gas to activate the lignite charcoal is water vapor is used.