DE3942881C2 - Verfahren zur Entsorgung beladener Aktivkohlefilter - Google Patents

Verfahren zur Entsorgung beladener Aktivkohlefilter

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Description

In der DE-PS 38 13 563 sind Aktivkohlefilter mit außerordentlich niedrigem Druckabfall bei sehr guter Adsorptionsleistung beschrieben. Das besondere Merkmal dieser Filter ist, daß an einem dreidimensionalen Trägergerüst mit einer Haftmasse kleine Aktivkohleteilen bzw. -Kügelchen angebracht sind. Eine bereits erprobte Form für den Träger sind offenporige, retiku­ lierte PUR-Schäume.
Nach Sättigung der Aktivkohle durch die zu adsorbierenden Stoffe kann diese mit klassischen Desportionsverfahren wieder einsatzfähig gemacht werden. Allerdings können dabei nur noch relativ flüchtige Stoffe de­ sorbiert werden. Hochsieder (z. B. Oldämpfe) reichern sich mit der Zeit an und beeinträchtigen in zunehmendem Maße die Kapazität. Schließlich kommt der Augenblick, wo das Aktivkohlefilter ausgetauscht werden muß. Gleichzeitig stellt sich spätestens dann die Frage der Entsorgung. Je nach vorhandenen Schadstoffen kann das Filter auf einer Deponie abgeladen oder muß verbrannt werden. Diese Lösung ist besonders dann unbefriedi­ gend, wenn es sich um teure, kugelförmige Hochleistungsadsorber handelt.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß die teuren Aktivkohle­ kügelchen in sehr hoher Ausbeute wiedergewonnen werden können, wenn die Filtermatten (bestehend aus PUR-Schaum, Haftmasse und Aktivkohlekügel­ chen) einer thermischen Zersetzung, bevorzugterweise in Gegenwart von etwas Wasserdampf, unterworfen werden.
Die zerkleinerte Filtermatte wird von Anfang an im geschlossenen System unter Stickstoff aufgeheizt, wobei zwischen 100 und 200°C noch einige adsorbierte Stoffe freigesetzt werden. Oberhalb 200°C beginnt die Zer­ setzung des Schaumstoffs und der Haftmasse, die rückstandslos vergasen und die Adsorberkügelchen freisetzen; diese Stufe ist ab 600-750°C beendet. Ab 450°C wurden dem Stickstoff 20 Vol-% Wasserdampf zugegeben. Für die Reaktivierung sind Temperaturen von 750°C aufwärts geeignet, obschon ein Bereich von 800-900°C bevorzugt wird.
Beispiel: Ein Hochleistungs-Adsorptionsfilter, bestehend aus einem 20 mm dicken, offenporigen PUR-Schaum (15 ppi), beladen mit ca. 180 g kugel­ förmiger Aktivkohle (1.100 m²/g, ⌀ ca. 0,5 mm), Klebersystem Impranil HS 62 (Bayer), wurde nach Erschöpfung der Adsorptionskapazität durch unvollständig verbrannte Abgase eines Flugzeugtriebwerks im Zeitraum von 30 min in Stickstoffatmosphäre, der 5% Wasserdampf zugegeben waren, von 100 auf 700°C erhitzt. Desorbierte Stoffe und Zersetzungsprodukte des Schaumstoffs und Klebers wurden durch Nachverbrennung unschädlich gemacht. Es wurde festgestellt, daß der zerkleinerte, mit der Kugelkohle beladene Schaum sehr schnell vergaste, so daß die Kügelchen sich völlig frei im Wirbelbett bewegen konnten. Die Temperatur, in Gegenwart von Wasserdampf, wurde dann schnell auf 850°C erhöht und während 20 Vol-% belassen. Anschließend wurde unter Stickstoff auf 200°C abgekühlt.
Bei der Nachaktivierung wurde ein Gewichtsverlust von ca. 6% festge­ stellt, die Härte und hohe Abriebfestigkeit blieben erhalten. Die innere Oberfläche (BET-Methode) ist von ca. 1.100 m² auf ca. 1.200 m²/g ange­ stiegen. Einer Wiederverwendung der Kohle stand somit nichts im Wege.

Claims (1)

  1. "Verfahren zur Entsorgung erschöpfter Filtermatten zur Reinhaltung von Gas­ strömen, bestehend aus einem offenporigen PUR-Schaum, der mittels einer Haftmasse mit kugelförmiger Aktivkohle beladen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Zersetzung des Trägerschaums und der Haftmasse unter Stickstoff bzw. inerter Atmosphäre, unter Zugabe von 5-20 Vol.-% Wasser­ dampf bei von 350-750°C ansteigenden Temperaturen, durchgeführt wird und die übrig bleibende Aktivkohle im Bereich 800-900°C in Stickstoff bzw. inerter Atmosphäre unter Zugabe von Wasserdampf nachaktiviert wird."
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