DE3712486A1 - Geformte aktivkohle auf holzbasis und vorrichtung zur ueberwachung von verdampfungsemissionen unter deren verwendung - Google Patents
Geformte aktivkohle auf holzbasis und vorrichtung zur ueberwachung von verdampfungsemissionen unter deren verwendungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Aktivkohle, die in
Granulatform oder andere geeignete Form gebracht ist und
mittels Bentonitton als Bindemittel hergestellt ist.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein
Verfahren zur Herstellung von geformter Aktivkohle auf
Holzbasis mit einer Porenverteilung, die im wesentlichen
Poren enthält, die nicht größer im Durchmesser sind als
1 µm. Dadurch eignet sich das erfindungsgemäße Produkt
insbesondere gut als Kontaktmasse bei der Adsorption und
bei katalytischen Prozessen.
Aktivkohlegranulate und Pellets werden typischerweise in
Kolonnen oder Betten von Gas- und Vakuumsystemen
eingesetzt und ebenso für die Behandlung einer Großzahl
von Flüssigkeiten. Um hierfür geeignet zu sein, muß die
Aktivkohle eine genügend hohe mechanische Festigkeit
besitzen, um der Abrasion während der kontinuierlichen
Anwendung standzuhalten. Gasadsorbierende Aktivkohlen
sollten möglichst dicht sein, was mit einer hohen
Adsorptivkraft einhergeht, so daß der Adsorber möglichst
klein gebaut werden kann. Die Freisetzung hoher
Adsorptivkraft während der thermischen Aktivierung geht
aber mit einem Verlust an mechanischer Festigkeit und
die Schüttdichte einher. Daher müssen Kompromisse bei
der Festlegung des Aktivierungsgrades, der erreicht
werden soll, eingegangen werden. Aus Holzabfällen
hergestellte
Aktivkohle weist einen außerordentlich hohen Anteil an
innerer Oberfläche auf und besitzt ein hohes
Aktivierungsniveau. Dafür ist das Granulat verhältnis
mäßig
weich und seine Form ist unregelmäßig. Dadurch ist
die Anwendung von Aktivkohle auf Holzbasis in Granulat
form allgemein für die Gasphasen- oder Flüssigphasen
adsorption durch eine Reihe von Randbedingungen
begrenzt:
- (1) die niedrige Schüttdichte schlägt sich in einer hohen volumetrischen Adsorptionskapazität nieder,
- (2) die niedrige Härte zeigt sich in einer hohen Bildungsrate von Feinanteilen (Stauben) und
- (3) die begrenzte maximale Partikalgröße und die unregelmäßige Formgebung bewirken einen hohen Druck verlust bei der Gasphasenadsorption.
Es wurde festgestellt, daß durch eine Agglomeration der
Formung eine Aktivkohle auf Holzbasis mit Bentonitton
gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zu Änderungen
bezüglich der Härte und der Formgebung führt, die die
Eigenschaften verbessert, wodurch Vorteile beim
Transportieren durch die Verminderung der Staubbildungs
tendenz an die Hand gegeben werden, wie auch die
Eigenschaften bezüglich der Gas- oder Flüssigphasen
anwendung verbessert werden. Insbesondere stellt das
erfindungsgemäße Verfahren die geformte Aktivkohle zur
Verfügung, deren maximale Partikelgröße nur durch die
während des Formvorgangs herangezogene Vorrichtung
begrenzt ist.
Das Formen von Aktivkohle im allgemeinen ist gemäß dem
Stand der Technik, beispielsweise dem US-Patent
24 55 509, bekannt, welches ein Verfahren zum
Extrudieren von unregelmäßig geformten Kohlenstoff
stäbchen lehrt, aber dabei kein Bindemittel heranzieht.
Die üblicherweise Anwendung findenden organischen Binder
sind Substanzen, die bei Hitzebehandlung in einer
inerten oder nichtoxidierenden Atmosphäre zu einem hohen
Anteil von fixiertem oder Rückstandskohlenstoff führen.
Daher lehrt das US-Patent 34 54 502 Kohlenstoff
tabletten, welche aus pulverisierter Aktivkohle unter
dem Zufügen von aliphatischen Petroleum-Kohlen
wasserstoff-Sulfonatdetergenzien als Binder und das US-
Patent 35 92 779 lehrt die Anwendung von sauerem
Schlamm, der durch die Reaktion von Mineralsäure mit
einem Kohlenwasserstoff mit verhältnismäßig hohem
Molekulargewicht hergestellt ist, als Binder für den
Kohlenstoff und dessen anschließende Aktivierung. Das
US-Patent 38 64 277 offenbart ein hartes Aktivkohle
granulat und die Herstellung mittels Extrudieren einer
Mischung von kohlenstoffartigem Material, einem Binder
und einem anorganischen aktiven Zusatz (Phosphorsäure).
Die herangezogenen Binder sind Lignosulfonate und
Polyvinylalkohole, die in Wasser oder Phosphorsäure
lösungen lösbar und emulgierbar sind.
Das US-Patent 39 60 761 beinhaltet ein Verfahren zur
Herstellung von festen Aktivkohleschmelzen mittels
Extrudieren oder Brikettieren von Mineralkohlen mit
niedrigem Aschegehalt unter Verwendung von Phenolen und
Aldehyden als Bindern. Das US-Patent 40 29 600
beinhaltet Kohlenstoffpartikel bestehend aus Kohlen
stoffrußpartikeln und einem Kohlenstoffbindemittel mit
gewünschter Porengrößenverteilung, wobei bestimmte
Polymere und Kohlenteerpech als Kohlenstoffbindemittel
dienen. Ebenso beinhaltet das US-Patent 40 51 098 ein
Einkomponentenphenol-Formaldehydharz, ein modifiziertes
Phenol-Formaldehydharz oder eine Mischung von beiden als
Binder bei einem Verfahren zur Herstellung von geformter
Aktivkohle. Die Harze beeinflussen nicht die
Adsorptionseigenschaft der Aktivkohle, da sie zu einem
sehr hohen Grad bei der Hochtemperaturbehandlung, die
beim Herstellungsprozeß herangezogen wird, in Kohlen
stoff umgewandelt werden.
Schließlich lehrt das US-Patent 41 24 529 die
Herstellung von kohlenstoffhaltigen Adsorbenzien durch
Formgebung des Kohlenstoffs mittels Elastomeren und
thermoplastischem Material, wie beispielsweise
Polyvinylalkohol, Polypropylen und Polyethylen.
Die sich stellende Aufgabe, ein abriebfestes Aktiv
kohlengranulat zur Verfügung zu stellen, kann durch die
erfindungsgemäße Lehre gelöst werden, daß Bentonitton,
ein nicht kohlenstoffhaltiges Material, durch Mischen
mit einem pulverisierten, aktivierten Kohlenstoff auf
Holzbasis in einer Flüssigkeit und anschließendem
Agglomerieren oder Formen, Trocknen und Hitzebehandeln
als sehr wirksames Kohlenstoffbindemittel einsetzbar
ist, um ein geformtes Aktivkohlenmaterial mit höherer
Dichte und Härte, vermindertem Druckverlust bei
Verwendung in der Gasphase und erhöhtem volumetrischen
Adsorptionsvermögen herzustellen. Insbesondere ist die
erhöhte volumetrische Adsorptionskapazität des geformten
Produkts im Hinblick auf die Tatsache, daß die
Adsorptionskapazität auf Grundlage des Gewichtanteils
durch die Anwesenheit von inertem Tonbindemittel
herabgesetzt worden ist, bemerkenswert. In vorteilhafter
Weise weist das extrudierte Kohlenstoffprodukt gemäß der
vorliegenden Erfindung Partikel mit durch und durch
gleichförmiger Aktivität auf. Gemäß dem Stand der
Technik thermisch aktivierte Kohlenstoffgranulatpartikel
weisen eine hohe Aktivität an der äußeren Oberfläche
auf, wobei die Aktivität zum Partikelmittelpunkt hin
abnimmt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird geformte
Aktivkohle auf Holzbasis mit einer Porengrößenverteilung
von Poren, die im wesentlichen nicht größer als 1 µm im
Durchmesser sind, und mit einer höheren Schüttdichte
aus einem Aktivkohlegranulat auf Holzbasis mit einer
Porengrößenverteilung von Poren, die im wesentlichen
größer als 1 µm sind, und mit einer niedrigeren
Schüttdichte durch das erfindungsgemäße Verfahren
hergestellt, wobei das Aktivkohlegranulat auf Holzbasis
zu einem feinen Pulver vermahlen wird, der als
Grundstoff vorliegende Kohlenstoff mit einer Flüssig
keit, die entweder Wasser ist oder eine andere
Flüssigkeit mit polarisierten Molekülen, und einem
Bentonittonbinder gemischt wird, die Mischung geformt
wird, die geformte Aktivkohle getrocknet wird, um die
Flüssigkeit abzuziehen und das trockene Produkt zur
Kalzinierung oder Fixierung des Tonbinders hitze
behandelt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren beinhaltet zunächst den
Schritt (1) des Mahlens der aktivierten Kohle auf
Holzbasis bis zu einem feinen Pulver, (2) den Schritt
des Mischens des Kohlenstoffgrundstoffes und mit einer
Flüssigkeit und einer zum Binden bestimmten Menge von
Bentonitton, (3) als folgenden Schritt Agglomerieren und
Formen der Mischung, (4) Trocknen, um die Flüssigkeit
zur Herstellung von geformtem Kohlenstoff zu entfernen,
die bei Kontakt mit Wasser leicht in eine feinzerstäubte
Form zerfallen kann, und schließlich als letzten Schritt
(5) Hitzebehandeln des geformten Kohlenstoffs bei
Temperaturen um ca. 371°C bis 982°C °F um das Tonbinde
mittel zu fixieren (d. h. dessen Eigenschaft abzubauen,
bei Wasserzugabe an Volumen zuzunehmen).
Aktivkohle auf Holzbasis hat üblicherweise eine
Porengrößenverteilung mit Poren, die hauptsächlich
größer als 1 µm (10 000 Å) im Durchmesser (0,6 cc/gm) sind,
Poren dieser Größe tragen nichts zur Adsorptionsfähig
keit des Kohlenstoffs bei. Die Hauptfolge dieses
Porenvolumens ist tatsächlich eine niedrigere Produkt
schüttdichte. Die Verarbeitung von Aktivkohle auf
Holzbasis führt allerdings zu einem geformten Aktiv
kohleprodukt mit einer Porengrößenverteilung mit Poren,
die im wesentlichen nicht größer als 1 µm im Durchmesser
sind und führt zu einem Produkt mit vergrößerter
Schüttdichte. Gleichzeitig wird die volumetrische
Kapazität des Kohlenstoffs gemäß der folgenden Tabelle
vergrößert, obwohl die Adsorptionskapazität bezogen auf
das Gewicht durch das gleichzeitige Vorhandensein von
inertem Tonbindemittel vermindert wurde.
Die Verminderung der Poren, welche einen Durchmesser von
1 µm aufweisen und die damit verbundene Vergrößerung der
Schüttdichte konnte auch dann beobachtet werden, wenn
ein verhältnismäßig grobes Produkt beim Zerkleinerungs
schritt hergestellt wurde, wie es beispielsweise durch
eine Siebung gekennzeichnet ist, bei der 60% der Probe
ein 325 Maschennetz (44 µm) passieren.
Die gegenseitigen Gewichtsverhältnisse von Kohlenstoff
zu Tonbindemittel liegen zwischen 25 : 75 und 95 : 5,
vorzugsweise zwischen 80 : 20 und 90 : 10. Die Mischung von
Kohlenstoff und Ton wird unter Hinzufügen einer
Flüssigkeit durchgeführt, die entweder Wasser ist, oder
eine andere Flüssigkeit mit polaren Molekülen, welche
nach dem Form- oder Formgebungsschritt wieder entfernt
werden kann. Die Mischung wird feucht geformt. Der
Anteil der Flüssigkeit innerhalb der Mischung wird
derart gewählt, daß die Konsistenz erreicht wird, die
für den Formschritt benötigt wird, wobei berücksichtigt
wird, daß die Flüssigkeit dazu neigt, durch Adsorption
an dem Kohlenstoff oder dem Ton aus der Mischung
herauszugehen, so daß die Mischung steifer wird.
Eine saubere Arbeitsweise beim Mischschritt ist
entscheidend bei der Festlegung der Durchführbarkeit des
Extrudierungsschritts und der Festlegung der Eigen
schaften des erstarrten Produkts. Da der Bentonitton in
Wasser quillt und die gequollenen Teilchen die
geforderte Schmierung zur Erzeugung der Plastizität
verfügbar machen, steuert der Anteil des verfügbar
gehaltenen Wassers das Niveau der Plastizität. Wie
festgestellt, wird der Betrag des verfügbar gehaltenen
Wassers bestimmt durch den Gesamtwassergehalt der
Mischung und den Gehalt, welcher in der inneren
Porenstruktur des Kohlenstoffs adsorbiert ist. Je höher
das Feuchtigkeitsniveau ist, desto geringer ist die
Viskosität der plastischen Masse, womit eine Ver
minderung des benötigten Extrudierungsdruckes ein
hergeht. Einfaches Zusammenmischen der Komponenten in
den vorgegebenen Verhältnissen ist nicht alles, was
beachtet werden muß. Zur sauberen Arbeitsweise des
Extruders gehört es, daß die Mischung der eingesetzten
Stoffe in einem Mischer mit hoher Scherrate solange
gemischt wird, bis die Viskositätseigenschaften der
Mischung sich über die Zeiten nicht mehr ändern. Solange
die Viskosität sich noch ändert, resultieren nicht-
akzeptierbare Extruderarbeitsergebnisse. Vorzugsweise
kann ein langsamdrehender Mischer mit hoher Scherrate
der Bauart "Muller-Mischer" eingesetzt werden. Es kann
aber auch ein Mischer beliebiger anderer Bauart
Anwendung finden, solange er eine hohe Scherrate
erzeugt.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Agglomeration und Formung
der feuchten Kohle-Ton-Mischung geschieht durch
Extrudieren für eine Pelletformung mit einem Standard
schlangenbohrerextruder mit einer nicht komprimierenden
Schraube. Aber auch andere Formungsverfahren sind
denkbar, wie beispielsweise mit einem Extruder mit
Preßstempel, einer Pelletmühle, einem Telleragglomerator
oder einer Brikettpresse.
Der extrudierte geformte Kohlenstoff wird erhitzt auf
Trocknungstemperaturen von bis zu 371°C, um die
Flüssigkeit auszutreiben. Bei Temperaturen über 260°C
sollte das Erhitzen in einer inerten Atmosphäre
durchgeführt werden, um ein Zünden des Kohlenstoffs zu
verhindern.
Nach dem Trocknungsschritt wird der getrocknete und
geformte Kohlenstoff hitzebehandelt bei Temperaturen
zwischen 371°C bis zu 982°C, um den Tonbinder zu
kalzinieren oder zu fixieren. Üblicherweise wird die
Hitzebehandlung in einer Stickstoffumgebung durch
geführt. Für den Teil des Temperaturbereiches bis zu
704°C kann wirtschaftlicherweise auch Dampf angewandt
werden, um den Sauerstoff fernzuhalten. Obwohl ein
rotierender Trockenofen zur Hitzebehandlung bevorzugt
ist, können auch andere Bauarten hierzu herangezogen
werden. Die Temperatur der Hitzebehandlung hängt ab von
den gewünschten Dispersionseigenschaften der Pellets.
Zwei Arten von Bentonitton werden unterschieden: ein
Natriumbentonit (ebenso nach seiner Herkunft auch
Wyoming oder westliches Bentonit benannt) und ein
Kalziumbentonit (auch als südliches Bentonit be
zeichnet). Natriumbentonitton hat die Eigenschaft, eine
Volumenvergrößerung um das Mehrfache seines ursprüng
lichen Volumens zu durchlaufen, wenn Wasser zugefügt
wird. Die Hochtemperaturbehandlung verhindert, daß der
Bentonit in Wasser quillt. Beim geformten Produkt ist es
möglich, die Änderungen der physikalischen Eigenschaften
der Pellets infolge Wasserkontakts dadurch zu steuern,
daß die Hitzebehandlungstemperatur gesteuert wird. Im
einzelnen gesteuerte Ergebnisse der extrudierten
Pellets, die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren mit
14% Natriumbentonitbindemittel hergestellt wurden, sind
in der folgenden Tabelle II aufgeführt:
Hitzebehandlungs-
temperatur (°C)Produkteigenschaften
temperatur (°C)Produkteigenschaften
371°CBei 12% Feststoffgehalt oder mehr in
Wasser fallen die Pellets sofort
auseinander, aber die Feststoffe setzen
sich nicht ab.
454°CBei jedem Feststoffanteil zerfallen die
Pellets sofort und die Feststoffe setzen
sich im Wasser in Form eines Bodensatzes
ab.
538°CDie Pellets werden im Wasser sehr weich,
behalten aber ihre Form bei (vgl. Fig. 1).
648°C oder mehrDie Pellethärte zeigt bei Wasserkontakt
nur vernächlässigbare Veränderungen
(vgl. Fig. 1).
Daraus folgt, daß für Pellets, die auf 371°C oder
weniger erhitzt wurden, die Befeuchtungs- und Zerfalls
rate bei nur geringer oder gar keiner Bewegung
wesentlich größer ist als für pulverisierten Kohlenstoff
auf Holzbasis. Unter Berücksichtigung der Vorteile
dieser Eigenschaften können Produkte mit zugeschnittener
Zerfallsrate hergestellt werden. Derartige Produkte
ermöglichen eine Verarbeitung mit geringerer Staub
neigung als pulverisierte Kohlenstoffprodukte, wobei sie
aber leicht bei Kontakt mit Wasser in die Pulverform
zerfallen würden.
Eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung
bezieht sich auf die Anwendung des geformten Kohlenstoffes
auf Holzbasis, der mittels des erfindungsgemäßen
Verfahrens hergestellt ist, in einer Vorrichtung zur
Aufnahme der Verdunstungsemission, um Benzindämpfe zu
adsorbieren, die von dem Vergaser eines Automobils
stammen und ebenso Benzindämpfe zu adsorbieren, die aus
einem Treibstofftank stammen. Dementsprechend wird der
geformte Kohlenstoff in einem geeigneten Behälter
gelagert und dieser wird derart angeordnet, daß er die
aus dem Vergaser und/oder Treibstofftank stammenden
Dämpfe auffängt. Vorzugsweise ist geformter Kohlenstoff
in einer Art und Weise angeordnet, daß der verdampfte
Treibstoff aus dem Vergaser und/oder Benzintank durch
den geformten Kohlenstoff hindurchströmen muß, wo er
adsorbiert werden kann und so davor bewahrt wird, die
umgebende Atmosphäre zu verschmutzen.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der
vorliegenden Erfindung sind anhand der nun folgenden
Beispiele erläutert:
Um sowohl die Durchführbarkeit des erfindungsgemäßen
Verfahrens und die Anwendung der erfindungsgemäßen
Produkte in einer Überwachung für Verdunstungsemissionen
zur Adsorbierung von Benzindämpfen darzustellen, wird
ein kommerziell vertriebenes Aktivkohlegranulat auf
Holzbasis, welches durch die Westvaco Corporation
hergestellt wird und mit WV-B bezeichnet wird, bis zur
feinen Pulverform zermahlen und mit Wasser und 14 Gew.-%
(bezogen auf das Gewicht des Kohlenstoffs) Natrium
bentonitton in einem Intensivmischer mit hoher Scherrate
gemischt, um eine handhabbare Masse herzustellen. Die
Mischung wurde in zylindrische Pellets mit einem
Durchmesser von 3,2 mm durch Extrudierung durch einen
Standardschlangenbohrextruder mit nichtkomprimierender
Schraube und einer Viellochschneidplatte geformt, wonach
diese mit einem Messer in Längen von nahezu 3 bis 6 mm
geschnitten wurden. Die geformten Pellets werden dann in
einem Ofen in einer Luftatmosphäre bei ca. 93°C
getrocknet. Der Trocknungsschritt wird durch eine
Hitzebehandlung in inerter Atmosphäre bei 538°C für die
Dauer von 10 min gefolgt.
Der so geformte Kohlenstoff wurde dann in einen Behälter
abgefüllt und der Behälter wurde als Vorrichtung zur
Überwachung der Verdampfungsimmission zum Adsorbieren
von Benzindämpfen getestet. Die Testergebnisse werden
verglichen mit Spezifikationen, wie sie von Automobil
herstellern gegeben sind, und werden ebenfalls
verglichen mit Ergebnissen von ähnlichen Tests von
Vorrichtungen unter Verwendung von Aktivkohle auf
Kohlenbasis (BPL-3) und WV-B Aktivkohlengranulat auf
Holzbasis.
Der Vergleich ist in Tabelle III aufgeführt.
Die Daten aus Tabelle III zeigen den geformten
Kohlenstoff auf Holzbasis, der gemäß dem erfindungs
gemäßen Verfahren hergestellt wurde, und es wird
deutlich, daß die vorgegebenen Automobilspezifikationen
erreicht werden und daß dieses Produkt hervorragend bei
einem Vergleich mit den handelsüblichen Standardkohlen
stoffen bei dieser Anwendungstechnik konkurrieren kann.
Um die Hitzebehandlungstemperaturen zu ermitteln, die
dazu nötig sind, um eine Härtestabilität auch für einen
längeren Kontakt mit Wasser oder Benzin zu erreichen,
wurden Kohlenstoffpellets entsprechend dem Verfahren des
Beispiels 1 (während des Trocknungsschritts) geformt und
wurden bei folgenden Temperaturen kalziniert: 538°C,
577°C, 620°C, 648,89°C, 704°C und 982°C während einer
Behandlungszeit von 10 min. Ein Drehrohrofen mit 18,75 cm
Durchmesser wurde eingesetzt und als Kalzinierungs
atmosphäre wurde Dampf für alle Versuchstemperaturen,
abgesehen von 982°C gewählt, bei der Stickstoff
angewandt wurde.
Die behandelten Pellets wurden getrennt in Wasser und
Benzin für 10 Tage aufbewahrt und hinterher mittels
eines Standardtests zur Feststellung der zur Zerstörung
erforderlichen Festigkeit auf ihre Härte hin überprüft.
Der Einfluß der Kalzinierungstemperatur auf die
Pellethärte wurde bestimmt durch Aufzeichnen des
Härtegrades von jeder Probe. Genauso wurden die
Trocknungsgrade aufgezeichnet und nichtgetränkte
Pellets, die ähnlich behandelt wurden, wobei diese die
ursprüngliche Probenhärte darstellen. Die Ergebniskurve
ist in Fig. 1 dargestellt. Die Hitzebehandlungs
temperatur, bei der die benzingetränkten Pellets nahe an
ihre ursprüngliche Härte herankommen, ist 538°C. Für
wassergetränkte Pellets ist die Hitzebehandlung bei
zumindest 593,33°C notwendig, um einen zufrieden
stellenden Test mit einer unbehandelten Probe bezüglich
der Härte nach 10 Tagen zu bestehen. Für eine Behandlung
über 704°C ist kein Fortschritt mehr zu beobachten.
Daher ist der bevorzugte Erhitzungstemperaturbereich für
Aktivkohlen auf Holzbasis, die entsprechend dem
erfindungsgemäßen Verfahren zur Anwendung von Emissions
überwachungen von Benzindämpfen hergestellt wurden,
zwischen 538°C und 704°C.
Obwohl die Erfindung hier unter Bezugnahme auf
unterschiedliche spezifische Stoffe, Verfahren und
Beispiele beschrieben und dargestellt wurde, ist es
selbstverständlich, daß die Erfindung nicht auf die
spezifischen Stoffe, Kombinationen von Stoffen und zum
Zweck dieser Darstellung ausgewählten Verfahrens
beispiele beschränkt ist. Eine weitreichende Variation
der angegebenen Details im Rahmen des Erfindungsgedankens
ist möglich.
Claims (16)
1. Aktivkohlepartikel auf Holzbasis,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie mit Bentonitton in einem Anteil von 5 Gew.-%
bis 75 Gew.-%, bezogen auf den Kohlenstoff,
enthalten, wobei dieser aus Natriumbentonit oder
Kalziumbentonit ausgewählt ist und der Bentonitton
einer Kalzinierungsbehandlung unterworfen worden
ist, die im Bereich zwischen ca. 371°C und ca. 982°C
in einer sauerstofffreien Atmosphäre durchgeführt
wurde, nachdem Bentonitton mit dem Kohlenstoff
zusammengemischt wurde, wobei diese Zusammensetzung
eine höhere Schüttdichte hat, als der Kohlenstoff
alleine.
2. Aktivkohlenzusammensetzung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kalzinierungsbehandlung bei Temperaturen von
ca. 538°C bis ca. 704°C durchgeführt wird.
3. Aktivkohlenzusammensetzung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Bentonitton aus Natriumbentonit besteht.
4. Verfahren zur Herstellung einer geformten Kohlen
stoffzusammensetzung aus einem Aktivkohlengranulat
material auf Holzbasis,
dadurch gekennzeichnet,
daß es aus folgenden Schritten besteht:
- (a) Zerkleinern des Aktivkohlengranulats auf Holzbasis zu einem feinen Pulver;
- (b) Mischen des Grundbestandteils aus Aktivkohle auf Holzbasis mit 5 Gew.-% bis 75 Gew.-% Bentonitton, auf der Basis von Kohlenstoff, wobei dieser entweder aus Natriumbentonit oder Kalziumbentonit besteht, wobei eine Flüssigkeit zugemischt wird, die aus Wasser oder einer anderen Flüssigkeit mit polarisierten Molekülen besteht;
- (c) Formen der geformten Kohlenstoffzusammensetzung aus der Mischung bestehend aus dem Grundstoff- Kohlenstoff und dem Bentonitton;
- (d) Unterwerfen des geformten Kohlenstoffs einer hinreichenden Wärmebehandlung, um die Flüssigkeit von diesem zu entfernen und getrockneten geformten Kohlenstoff zur Verfügung zu stellen, der die Eigenschaft aufweist, daß er sehr leicht in ein feines Pulver zerfällt, wenn er mit Wasser in Kontakt kommt, und
- (e) Hitzebehandlung des getrockneten, geformten Kohlenstoffs bei ca. 371°C bis ca. 982°C unter inerter Atmosphäre.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der geformte Kohlenstoff einer Trocknungs
temperatur bis zu ca. 371°C unterworfen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Trocknungsschritt in einer inerten
Atmosphäre bei Temperaturen von ca. 260°C bis 371°C
durchgeführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Grundstoff-Kohlenstoff und der Bentonitton
miteinander unter Vorhandensein von Wasser in einem
Intensivmischer mit hoher Scherrate gemischt wird
und daß der Bentonitton Natriumbentonitton in einem
Verhältnis von 5 Gew.-% bis 75 Gew.-% auf der
Gewichtsbasis von Kohlenstoff ist.
8. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Natriumbentonit in einem Anteil von 10 Gew.-%
bis 20 Gew.-% auf der Gewichtsbasis von Kohlenstoff
zugemischt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Formschritt durch Extrudierung,
Aglommeration oder Pressen durchgeführt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Formschritt durch Extrudierung durchgeführt
wird.
11. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der getrocknete Kohlenstoff hitzebehandelt wird
von ca. 538°C bis ca. 704°C in einer Dampf
atmosphäre.
12. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der getrocknete Kohlenstoff hitzebehandelt wird
bei ca. 982°C in einer Stickstoffatmosphäre.
13. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wärmebehandlung in einem Drehrohrofen
durchgeführt wird.
14. Verdampfungsemissionsüberwachungsvorrichtung zum
Adsorbieren von Benzindämpfen unter Verwendung von
geformtem Kohlenstoff,
dadurch gekennzeichnet,
daß diese durch Mischen von kleinen Teilchen von
Aktivkohle auf Holzbasis mit ca. 5 Gew.-% bis 75
Gew.-% Bentonitton, bezogen auf den Gewichtsanteil
von Kohlenstoff, der entweder aus Natriumbentonit
oder Kalziumbentonit besteht, unter Beimischung von
genügendem Wasser zur Formung einer handhabbaren
Masse, durch Formen des Kohlenstoff-Bentonitton
gemisches durch Extrudierung, Entfernen des freien
Wassers aus dem geformten Produkt und Unterwerfen
des geformten Produkts einer Kalzinierungstemperatur
von ca. 538°C bis zu ca. 704°C in einer inerten
Atmosphäre hergestellt wird.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Bentonitton in einem Anteil von 10 Gew.-% bis
20 Gew.-% auf der Grundlage des Kohlenstoffgewichts,
zugefügt wird und die inerte Atmosphäre bei der
Kalzinierung Dampf ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Bentonitton Natriumbentonitton in einem
Anteil von 14 Gew.-% auf der Basis vom Gewichtsanteil
des Kohlenstoffs ist.
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