DE2904429C3

DE2904429C3 - Kugelförmige Aktivkohle mit geringer Staubbildung und hoher physikalischer Festigkeit und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE2904429C3
Application number: DE2904429A
Authority: DE
Inventors: Yasuo Iruma Saitama Uehara; Kazuhiro Ichihara Chiba Watanabe
Original assignee: Kureha Corp
Current assignee: Kureha Corp
Priority date: 1978-02-06
Filing date: 1979-02-06
Publication date: 1982-04-15
Also published as: DE2904429A1; DE2904429B2; FR2416198A1; BR7900717A; JPS6037046B2; NL180200C; NL7900893A; US4228037A; ES477362A1; IT1110253B; CA1117513A; IT7919927A0; GB2013642A; GB2013642B; JPS54104498A; NL180200B; FR2416198B1

Description

Die Erfindung betrifft eine kugelförmige Aktivkohle mit hoher Festigkeit und geringer Staubentwicklung sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.

Aktivkohle wird schon seit längerer Zeit in der Ernährungsindustrie sowie in der Medizin verwendet und gewinnt neuerdings in zunehmenden Umfange an Bedeutung zur Verhinderung einer Umweltverschmutzung durch Industrieanlagen. Eine besondere Bedeutung kommt der Aktivkohle in den letzten Jahren für eine Verwendung in künstlichen inneren Organen zu.

Bisher wurde Aktivkohle hauptsächlich in Pulverform verwendet. Da jedoch Kohlepulver eine Reihe von Problemen aufwirft, insbesondere im Hinblick auf die Staubentwicklung, besteht ein erheblicher Bedarf nach ϊ einem körnigen oder teilchenförmigen Aktivkohleprodukt. Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, körnige Aktivkohle herzustellen.

Bei ihrem Einsatz ist die physikalische Festigkeit eines der wichtigsten Merkmale einer körnigen

in Aktivkohle Ist die Festigkeit nämlich gering, so wird beim Einsatz der Aktivkohle, beispielsweise bei einer Entfernung von Verunreinigungen aus einer flüssigen oder gasförmigen Phase, unvermeidlich Staub entwikkelt, wenn Aktivkohleteilchen miteinander in Kontakt gelangen. Bei einer Gasreinigung wird in diesem Falle die Umwelt durch Kohlestaub belastet. Bei einer Behandlung von Abwässern zur Entfernung von Verunreinigungen wird das Abwasser schwarz gefärbt. Bei einem Einsatz zur Blutreinigung muß eine Aktivkohle vorliegen, die absolut keinen Slaub entwikkelt. Demgemäß besteht ein erheblicher Bedarf an einer Aktivkohle mit hoher physikalischer Festigkeit, die nicht oder nur wenig staubt.

Man nahm bisher an, daß die Staubentwicklung bei einem Einsatz von Aktivkohle unvermeidbar ist und hat demgemäß Gegenmaßnahmen gegen eine Staubentwicklung unternommen. Beispielsweise wurde der entstandene Staub unter Verwendung von Filtern entfernt, ferner griff man auf Koagulationen und

jo Ausfällungen, Waschen mit großen Wassermengen, Beschichten der Aktivkohle an ihrer Oberfläche mit Polymeren aus organischen oder anorganischen Materialien zur Bildung eines Films auf den Oberflächen, so daß die Kohleteilchen nicht in direkten Kontakt miteinander kommen, sowie auf eine Erhöhung der physikalischen Festigkeit der Aktivkohle durch Aufbringen von Beschichtungsmaterialien zurück.

In der JA-OS 15-18 879 wird ein Verfahren zur Herstellung von kugelförmiger Aktivkohle beschrieben, wobei der Form der Aktivkohle besondere Aufmerksamkeit gewidmet wird. Bei der Durchführung dieses Verfahrens wird ein besonderes Pech als Ausgangsmaterial für kugelförmige Aktivkohle ohne Einsatz irgendeines Bindemittels sowie unter Ausnutzung der besonderen Schmelzbarkeit des eingesetzten Pechs verwendet. Die Stauberzeugung der dabei hergestellten Aktivkohleteilchen ist im Vergleich zu Kohleteilchen, die aus einem Pulver granuliert worden sind, oder im Vergleich zu körniger fragmentierter Kohle wesentlich vermindert, es ist jedoch in gewissen Fällen immer noch erwünscht, eine noch weitere Unterdrückung der Staubentwicklung zu ermöglichen.

In den Fällen, in denen eine Staubbildung durch eine Oberflächenbeschichtung der Aktivkohleteilchen unterdrückt wird, ist meistens der Nachteil in Kauf zu nehmen, daß das Adsorptionsvermögen in einem beträchtlichen Ausmaße vermindert wird, wobei dennoch die Staubentwicklung nicht vollständig unterdrückt verden kann.

Zur Erhöhung der physikalischen Festigkeit von geformter Aktivkohle unter Erzielung eines niedrigen Staubentwicklungsgrades sind weitere Verfahren bekannt, bei deren Durchführung ein Pech oder eine dritte Komponente zugesetzt werden. Dabei wird in allen Fällen beabsichtigt, daß von den als Zusätzen verwendeten Materialien nach der Verkohlungsbehandlung so viel wie möglich in der Aktivkohle zurückbleibt, und daß diese Zusätze selbst nach der Verkohlung als Bindemit-

tel dienen und damit die physikalische Festigkeit der Kohle erhohen.

Demgemäß kommt Stoffen, die nach einer Verkohlung kaum in der Kohle zurückbleiben und deshalb nicht als Bindemittel dienen, keine ausgeprägte Wirkung im ϊ Hinblick auf eine Erhöhung der physikalischen Festigkeit der hergestellten Aktivkohle zu, da in einem derartigen Falle nach der Vcrkohlungsbehandlung Hohlräume in den Kohleteilchen entstehen.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer neuen m kugelförmigen Aktivkohle mit stark veiringerter Staubentwicklung und physikalischer Festigkeit sowie eines Verfahrens zu ihrer Herstellung.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung nach einem Verfahren gemäß den Patentansprüchen 1-4 gelöst, η wobei sich die erhaltenen Aktivkohleteilchen insbesondere durch die Parameter gemäß Anspruch 5 auszeich nen.

Die DE-OS 21 26 262 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von MikrokugelschaJen aus Pech und Kohlenstoffmikrohohlkugeln, während erfindungsgemäß massive Aktivkohlemikrokugeln hergestellt werden. Erfindungsgemäß handelt es sich daher um massive Kohlenstoffkugeln, die im Inneren ebenfalls aus Kohlenstoff bestehen, während in dem bekannten Falle hohle Kohlenstoffkugeln erzeugt werden, die demgemäß im Inneren vollständig leer sind.

Verfahrensmäßig unterscheidet sich das erfindungsgemäße Verfahren von dem bekannten Verfahren dadurch, daß im ersteren Falle die aromatische 3« Verbindung aus den Pechmikrokugeln, erhallen durch Dispergieren der flüssigen Pechmischung, entfernt wird, worauf unschmelzbar gemacht wird, carbonisiert und aktiviert wird, während in dem bekannten Falle Mikrokugeln, die Restlösungsmittel enthalten, zur Gewinnung von aufgeblähten Hohlkugeln plötzlich erhitzt werden, die anschließend unschmelzbar gemacht werden.

Die DE-OS 24 25 588 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Aktivkohlekugeln, bei dessen Durchführung eine Stickstoffverbindung mit dem Rohmaterial, einem Pech, zur Gewinnung einer Aktivkohle vermischt wird, die bei einem Einsatz zur Entfernung von Schwefeloxiden aus diesen enthaltenden Abgasen einen hohen Wirkungsgrad besitzt. Das technische Konzept, das diesem Verfahren zugrundeliegt, besteht darin, den Aktivkohlekugeln durch Zusatz der Stickstoffverbindung zu dem Rohmaterial, und zwar dem Pech, eine spezifische Aktivität zu verleihen. Es ist daher eine unerläßliche Voraussetzung, daß das bekannte Produkt Stickstoff enthält. Demgegenüber enthält das erfindungsgemäße Produkt keine absichtlich zugesetzte Stickstoffverbindung. Darüber hinaus stauben die bekannten Produkte wesentlich mehr als die erfindungsgemäße kugelförmige Aktivkohle.

Nachfolgend wird die Erfindung näher beschrieben.

Das als eine Komponente des Ausgangsmaterials verwendete Pech hat einen Erweichungspunkt von 50 bis 350^cC, vorzugsweise 150 bis 250°C, einen Kohlenstoffgehalt von 80 bis 97%, ein Wasserstoff/Kohlen-Stoffatomverhältnis von 0,3 bis 2,0 und einen Gehalt an Nitrobenzol-unlöslichem Material von unter 60%. Der hierbei verwendete Begriff »Erweichungspunkt« soll die Temperatur angeben, bei welcher ein Kolben eines KOKA-Flußprüfgerätes, das mit 1 g Probe beschickt ist, während seiner Abwärtsbewegung, die beim Erhitzen der Probe auf eine Temperatur in einer Aufheizgeschwindigkeit von 6°C/min unter einer Belastung von 10 kg/cm-'zu einem ersten Halt kommt.

Der Begriff »Gehalt an Nitrobenzol-unlöslichem Material« bezeichnet einen Gewichuprozentsatz von unlöslichem Material, das zurückbleibt, wenn man 1 g pulverisiertes Pech zu 100 ml Nitrobenzol gibt und bei 40⁰CIoSL

Gewöhnlich kann jedes vom Erdöl-Crackprozeß oder Kohle abgeleitete Pech adäquat verwendet werden.

Bei der praktischen Durchführung der Erfindung wird mindestens eine aromatische Verbindung, die als organisches, mit dem Pech mischbares Lösungsmittel dient, dem Pech zugesetzt, so daß eine Dispersionsformung des Pechs sichergestellt ist. Das Pech wird mit dem Lösungsmittel vermischt und darin bei 150 bis 250"C verflüssigt, worauf ferner ein Polymeres eines linearen Kohlenwasserstoffs (z. B. Polyäthylen, Polypropylen, Polybutadien, Polystyrol oder dergleichen), ein Copolymeres mit dem Kohlenwasserstoff als Hauptkomponente (z. B. Äthylen-Vinylacetat-Copolymeres) oder ein Gemisch davon, das ein Molekulargewicht von weniger als 500 000 aufweist und bei der Mischung.?- und Verlüssigungstemperatur weniger zersetzungsanfällig ist, der Mischung zugesetzt und verflüssigt wird. Von diesen oben erwähnten Polymeren wird Polyäthylen besonders bevorzugt. Die Menge des Polymermaterials liegt vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 10 Gew.-%, insbesondere von 0,5 bis 8 Gew.-%, bezogen auf das eingesetzte Pech. Mengen von weniger als 0,1 Gew.-% ergeben einen geringen Effekt bezüglich der Verringerung der Staubentwicklung bei der erhaltenen Aktivkohle. Andererseits führt die Verwendung von Mengen von mehr als 10 Gew.-% zu einigen Problemen dergestalt, daß die Viskosität beim Mischen mit dem Pech unvorteilhaft ansteigt, was dazu führen kann, daß die Dispersionsformung behindert wird und daß, selbst wenn die Dispf.rsionsformung durchführbar ist unschmelzbares Harz schwer zu erhalten ist.

Das verwendete Polymermaterial kann in Form von Pulver oder Pellets vorliegen. Es ist wichtig, daß bei der Verflüssigung im oder beim Mischen mit dem Pech das Polymermaterial im Temperaturbereich von 150 bis 250⁰C genügend mit dem Pech vermischt wird. In diesem Sinne wird für das Polymermaterial ein Molekulargewicht von weniger als etwa 500 000 bevorzugt, was eine gute Mischbarkeit mit dem Mischsystem in dem oben definierten Temperaturbereich gestattet.

Beispiele für aromatische Verbindungen als Lösungsmittel sind etwa aromatische Kohlenwasserstoffe mit einem bis drei Ringen, wie etwa Benzol, Toluol, Xylol. Naphthalin, Methylnaphthalin, Dimethylnaphthalin, Anthracen, Phenantren, Triphenylen, Diphenyl, Diphcnylmethan, Diphenyläther und dergleichen, sowie ihre Alkylderivate.

Eine oder mehrere der obenerwähnten aromatischen Verbindungen werden dem Pech beigemischt. Obwohl das Mischungsverhältnis nicht von kritischer Etedeutung ist, verwendet man vorzugsweise 5 bis 50 Gew.-Teile der aromatischen Verbindung auf 100 Gew.-Teile Pech.

Das so erhaltene geschmolzene Pechgemisch läßt man in Wasser ausströmen, das ein Suspendierungsmittel, wie etwa Polyvinylalkohol, enthält und auf eine Temperatur von 50 bis 200°C, nötigenfalls in einem Autoklaven, erhitzt wurde, und man rührt heftig, so daß das Pech in der Dispersion geformt wird, worauf man abkühlt und kugelförmiges Pech erhält.

Die als organisches Lösungsmittel im Dispersionsformungprozeß verwendete aromatische Verbindung

wird dann durch Extraktion mit einem Lösungsmittel, das mit dem Harz gering mischbar, mit dem zugesetzten organischen Lösungsmittel jedoch gut mischbar ist. entfernt Dann wird das kugelförmige Pech einer Behandlung mit einem Sauerstoff-haltigen Oxidationsmittel unterworfen, die es unschmelzbar macht. Gewöhnlich wird diese unschmcizbarmachende Behandlung in Luft durchgeführt, während man, beginnend von Raumtemperatur, allmählich erhitzt, und sie wird bei einer Temperatur von unter 400⁰C -abgeschlossen. Das unschmelzbar gemachte kugelförmige Harz wird dann in Stickstoffatmosphäre oder Dampf erhitzt und verkohlt und bei 900 bis 1000° C aktiviert. Als Ergebnis hiervon erhält man hochgradig kugelförmige, sehr wenig staubende Aktivkohle mit hoher Festigkeit. Die π so erhaltene Aktivkohle hat die folgenden physikalischen Eigenschaften: Kugeln von 0,1 bis 1,5 mm Durchmesser; Teilchendichte von 0,5 bis 1,5 g/ml: spezifische Oberfläche von 800 bis 1600 m²/g; eine Mikroporenkapazität von über 0,3 ml/g, gemessen im :o Bereich eines Mikroporenradius von unter 100 Ä, und ebenfalls von unter 0,5 ml/g, gemessen im Bereich des Mikroporenradius zwischen 100 Ä und 100 000 Ä: Aschegehalt unter 0,5 Gew.-%.

Die physikalische Festigkeit und die Staubmenge der erfindungsgemäßen Aktivkohle unterscheidet sich in ihrem Niveau oder Grad vollständig von den bekannten Aktivkohlen. Bei diesen erreicht die bei einem Staubtest erzeugte Staubmenge eine solche Größenordnung, daß sie durch gravimetrische Analyse korrekt bestimmt jo werden kann. Dagegen weist die erfindungsgemäße Aktivkohle einen so niedrigen Staubgrad auf, daß es schwierig ist, den Staub gravimetrisch zu bestimmen. Dementsprechend wird der Unterschied zwischen der erfindungsgemäßen Aktivkohle und den bekannten Arten im folgenden über die Lichtdurchlässigkeit ausgedrückt, die bestimmt wird, indem man eine Kohleprobe in wäßriger Suspension heftig schüttelt und unter Verwendung eines fotoelektrischen Fotometers die Trübung der Lösung mißt. _w

Die erfindungsgemäße Aktivkohle weist eine Reihe von ausgezeichneten Eigenschaften auf, darunter nicht nur die geringe Staubneigung, sondern auch ein ausgezeichnetes Adsorptionsvermögen, ohne daß irgendein Problem bezüglich der Herabsetzung des Adsorptionsvermögens entsteht, wie man es im Fall von Aktivkohle findet, die etwa nach dem bekannten Oberflächenbeschichtungsverfahren erhalten wurde. Das Adsorptionsvermögen der erfinciungsgemäßen Aktivkohle ist so ausgezeichnet, daß es dem von wie üblich hergestellter Aktivkohle, die kein Polymermaterial, wie es in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, enthält, vergleichbar ist. Ferner wurde gefunden, daß die erfindungsgemäße Aktivkohle bezüglicher ihrer physikalischen Festigkeit den üblichen bei weitem überlegen ist.

Die Betrachtung von Oberfläche oder Schnittfläche von verschiedenen Aktivkohletypen, die mit oder ohne Zusatz des genannten Polymermaterials hergestellt wurden, mit einem Abtastelektronenmikroskop mit starker Vergrößerung zeigte, daß die Polymermaterialhaltige Aktivkohle an ihrer Oberfläche sehr gtatt und gleichmäßig ist.

Obwohl nicht eindeutig bekannt ist, wie das dem Pech beigemischte Polymermaterial bei seiner Verflüssigung zur Entwicklung des geringen Staubgrades der erhaltenen Aktivkohle beiträgt, kann man die Wirkung aufgrund des gemäß der vorliegenden Erfindung erzielten signifikanten Effektes doch wie folgt annehmen. Das als Ausgangsmaterial dienende Pech ist, wie wohlbekannt ist, ein Gemisch vor. Stoffen mit einer breiten Molekulargewichtsverteilung im Bereich von niedrigen Molekulargewichten bis zu hohen Molekulargewichten. Insbesondere enthält das Nitrobenzol-unlösliche Material nicht nur Stoffe mit hohem Molekulargewicht, sondern auch Komponenten, wie etwa freien Kohlenstoff. Demgemäß kann, wenn die Schmelzviskosität oder Viskosität der Lösung herabgesetzt ist, eine Phasentrennung stattfinden. Dies wird dem Mangel an sogenannter »Klebrigkeit« zugeschrieben, der auf dem geringen Molekulargewicht des Pechs basiert. Findet diese Phasentrennung während der Formung statt, so entwickelt sich eine heterogene Phase und diese wächst <£i dem zu Kugeln geformten Harz, verbleibt in der schließlich erhaltenen Aktivkohle und senkt so die Oberflächenfestigkeit der Kohle.

Die aus Pech als Ausgangsmaterial gebildete Aktivkohle besteht aus einem Bindemittel und einer Rahmenkomponente, die nebeneinander vorliegen. Wenn die Binderkomponente nicht gleichmäßig in dem kugelförmigen Körper verteilt ist, dann wird die Kugel eine ungleichmäßige Verteilung ihrer Festigkeit aufweisen. Man nimmt an, daß die durch Verkohlen und Aktivieren solcher Kugeln erhaltene Kohle in ihrer Festigkeit in den Anteilen herabgesetzt ist, wo das Bindemittel die Rahmkomponente ungenügend miteinander verbindet, wobei Staub sich entwickeln kann.

Der Zusatz des Polymermaterials, so nimmt man an. trägt zur gleichmäßigen Verteilung der Binderkomponente im geschmolzenen Zustand des Pechgemisches bei. Zusätzlich zersetzt sich das Polymermaterial bei 150 bis 25O⁰C kaum und erleidet im unschmelzbar machenden Schritt nach der Formung des Pechs keine rasche Zersetzung, wird sich aber im Lauf der Zeit, in welcher das Pechbindemittel unschmelzbar gemacht wird, allmählich zersetzen. Man nimmt an, daß das zugesetzte Polymermaterial hauptsächlich auf den Stufen von der Herstellung der Formteilchen bis zum Beginn der Verkohlung wirksam ist, wobei es seine hauptsächliche Wirkung besonders in der Formungsphase ausübt.

Das Polymermaterial ist also in der Hinsicht sehr wirksam, daß es der Aktivkohle, die mit Pech als Ausgangsmaterial hergestellt wird, die geringe Staubneigung und den hohen Grad an Festigkeit verleiht.

Die Verwendung des Polymermaterials, das zur Veränderung der Natur des Pechs dient, kann auch auf Gebiete angewandt werden, wo Pech als Bindemittel verwendet wird, z. B. bei Elektroden oder Koks, oder bei der Formung anorganischer Materialien.

Die Herstellung des als Ausgangsmaterials dienenden Pechs, die Formung, das Unschmelzbarmachen und die Aktivierung werden anhand des folgenden Beispiels erläutert. Die charakteristischen Eigenschaften verschiedener Typen von erfindungsgemäßer Aktivkohle und zu Vergleichszwecken auch von im Handel erhältlicher Aktivkohle sind in der danach folgenden Tabelle zusammengestellt.

Beispiel
Herstellung des Pech-Ausgangsmaterials

Das Pech-Ausgangsmaterial A erhielt man durch Einsprühen von Rohöl aus Ceria in auf 2000° C erhitzten Dampf zum thermischen Cracken bei einer Kontaktzeit von 0,005 Sekunden, Destillieren der nach raschem

Abkühlen des gecrackten Öles erhaltenen teerartigen Substanz und Sammeln der Fraktionen mit Siedepunkten unter 43O⁰C, berechnet bei Normaldruck. Dieses Pech hat einen Erweichungspunkt von 201⁰C, einen Gehalt an Nitrobenzol-unlöslichem Material von 37%, einen Kohlenstoffgehalt von 95% und ein Wasserstoff/ Kohlenstoff-Atomverhältnis von 0,54.

Pech-Ausgangsmaterial B erhielt man durch Destillieren eines als Sekundärprodukt beim Äthylencracken erhaltenen Restöles zur Entfernung von Fraktionen mit Siedepunkten unter 54O⁰C aus dem Öl, und es hatte einen Erweichungspunkt von 225°C, einen Gehalt an Nitrobenzol-unlöslichem Material von 21%, einen Kohlenstoffgehalt von 94% und ein Wasserstoff/Koh-

Herstellung der Aktivkohle

300 g von jedem der so erhaltenen Peche, 100 g Naphthalin und jedes der in Tabelle 1 angegebenen Polymermaterialien, die in einer Menge von 0 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Pech, verwendet wurden, wurden in einen 1-1-Autoklaven gegeben, gemischt und unter Rühren bei 180⁰C 2 Stunden geschmolzen oder verflüssigt. Das Gemisch wurde in auf 160⁰C erhitztes Wasser in einem Autoklaven, das 0,5 Gew.-% Polyvinylalkohol enthielt, gegossen und zur Umwandlung in die Kugelform 20 Minuten bei 1200 Upm dispergiert, gefolgt vom Abkühlen des Systems, so daß

ίο man Pechkugeln erhielt. Das Wasser wurde entfernt und das Naphthalin in den Kugeln wurde mit n-Hexan extrahiert. Die Kugeln wurden dann in ein Wirbelbett gegeben, worin sie von Raumtemperatur auf 300⁰C in einer Geschwindigkeit von 30° C/Stunde erhitzt wurden,

wurden die Kugeln zur Verkohlung in einem Gasgemisch, bestehend aus 50 VoI.-% Stickstoff, 47 Mol.-% Dampf und 3 Vol.-% Sauerstoff auf 900°C erhitzt und auf dieser Temperatur gehalten, so daß man kugelförmige Aktivkohle erhielt.

KO 215/501

Pooh-AusgungS'

material

Beispiele

Vergleichsbeispiele

Handelsübliche
Kohle A

aul" Kohlebasis

Handelsübliche Kohle B

auf Kokosnußschalen basis

Zugesetztes Polymcrmaterlal

Menge dos PoIy^ moron (Gew.-%, bezogen ηιιΓ Peoh) Cliiifakterlstische Eigenschaften der Kohle

Jocl-Aclsorptlon (mg/g)

Karamel-Ent-Rirhung (%) Dichte (g/ml) spez, Oborniiche (m²/g)

Staubtest A (Gew.-%) Staubtest B (%) Festigkeit (%)

Anmerkung!

Meßmethoden: Jod-Adsorptlon: K.ai*amol-Entllirbiing: Spezifische Oberfläche: Staubtest A:

Staubtest B:

Festigkeit:

Polyiilhylon

0,5

Polyäthylen

3,0

Polyäthylen

7,0

Polybutadien

1,0

Polystyrol

Athylenvinyl-Copolymeres

Polyäthylen

Polypropylen

3,0

960 70

0,57 1000

nicht erlaßt

85 98,0

1080 83

0,55 1150

nicht erfaßt

89 99,0

1020

0,52 1060

nicht erlaßt

94 98,6

960

72

0,57 1010

nicht erlaßt 82 98,2

1040 89

0,52 1050

nicht erfaßt

83 97,6

nicht erlaßt

1100	1050	1080	1130	980
93	79	82	91	92
0,51 1100	0,57 1100	0,59 1150	0,56 1200	0.45 950
nicht erfaßt 96 99,2	nicht erfaßt 83 98,6	0.18 2 95,2	0,10 19 94,9	4.7 0*) 84,1

1100 80

0,48 1150

2,5

0*1 85.6

Die charakteristischen Eigenschaften der Aktivkohle in der Tabelle wurden bestimmt wie folgt:

Bestimmt nach der In JIS K-1474 vorgeschriebenen Methode.

Bestimmt nach der in JIS K^14I2 vorgeschriebenen Methode. _

Bestimmt nach der Stickstofl'-Adsorptionsmethodc. ^c

10 g einer Probe und 50 ml destilliertes Wasser wurden iri einen Glasbehälter mit einem Durchmesser von 60 mm und einer Höhe von 80 mm gegeben und mit einer Amplitude von 40 mm bei 250 Upm 30 Minuten geschüttelt. Die erhaltene Suspension wurde zum Filtrieren durch ein 100-mesh-Sieb laufengelassen und mit frischem destilliertem Wasser gewaschen. Das Filtrat wurde zur Trockne eingedampft, worauf man die Menge des erhaltenen feines Staubes bestimmte.

5 g Aktivkohle wurden in einen 200-ml-Erlenmever-Kolben gegeben und 50 ml destilliertes Wasser wurden zugesetzt. Nach Entgasen wurde die Flasche dicht verstopselt und a'hnlicli wie bei der obigen Methode A geschüttelt. Sofort nach dem Schütteln wurde vom Überstand eine Probe gezogen und einer Messung der Lichtdurchlässigkßlt mit Hilfe eines Spektrofolometers bei einer Wellenlänge von 660 nm unterzogen.

Bestimmt nach den In JlS K-1474 vorgeschriebenen Methode.

*) Bei »Staublost B« fand man bei beiden Typen'von handelsüblicher Aktivkohle, daß sie große Mengen von Kohlestaub erzeugt, und man verwendet 0.5 g von jeder Probe, um den Versuch durchzuführen, stellte aber wenig oder keine Lichtdurchlässigkeit fest.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer kugelförmigen Aktivkohle mit geringer Staubentwicklung durch Erhitzen einer Mischung aus einem Pech mit einem Erweichungspunkt von 50 bis 350° C, einem Kohlenstoffgehalt von 80 bis 97 Ge\v.-°/o, einem Wasserstoff/Kohlenstoffatomverhältnis von 0,3 bis 2,0 und einem Gehalt an Nitrobenzol-unlöslichem Material von unter 60 Gew.-% mit mindestens einer aromatischen Verbindung, die mit dem Pech mischbar ist, wobei das Erhitzen unter kontinuierlichem Rühren zur homogenen Verflüssigung der Mischung durchgeführt wird und die verflüssigte Mischung in einer wäßrigen Lösung eines Suspendiermittels zur Gewinnung von Mikrokügelchen aus der in der wäßrigen Lösung dispergierten Mischung dispergiert wird, worauf die auf diese Weise hergestellten Mikrokügelchen zur Entfernung der aromatischen Verbindung, zum Unschmelzbarmachen, zur Carbonisierung und Aktivierung behandelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Pechmenge, wenigstens eines kettenförmigen Kohlenwasserstoffpolymeren oder -copolymeren mit dem Kohlenwasserstoff als Hauptkomponente mit der Mischung aus dem Pech und der aromatischen Verbindung vermischt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eingesetzte Polymere oder Copolymere ein Molekulargewicht von weniger als ungefähr 500 000 besitzt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Ausgangsgemisch verwendet, das 0,5 bis 8 Gew.-% des oder der Kohlenstoffpolymeren oder -copolymeren, bezogen auf das Gesamtgewicht des Pechs, enthält.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Kohlenwasserstoffpolymeres oder -copolymeres Polyäthylen, Polypropylen, Polybutadien, Polystyrol, Äthylen-Vinylacetat-Copolymeres und/oder Derivate davon verwendet.

5. Kugelförmige Aktivkohle, hergestellt nach dem Verfahren der Ansprüche 1 bis 4 mit folgenden physikalischen Eigenschaften: Kügelchen mit einem Durchmesser von 0,1 bis 1,5 mm. Teilchendichte von 0,5 bis 1,5 g/ml, spezifische Oberfläche von 800 bis 1600m²/g, Mikroporenvolumen von über 0,3 ml/g gemessen in dem Mikroporenradiusbereich von unter 100 Ä, sowie unter 0,5 ml/g, gemessen in dem Mikroporenradiusbereich zwischen 100 und 100 000 Ä, Aschengehalt unter 0,5 Gew.-%.