DE482175C - Herstellung aktiver Kohle - Google Patents

Description

• Herstellung aktiver Kohle In der Regel geht man bei der Herstellung aktiver Kohle von organischen Substanzen aus, wie z. B Holz, Kokusnuß usw.
• In einem von N. K. C h a n e y, Arthur B. B ay & A n c e 1, St. John. im Industrial Engineering Chemistry, Band 15, Nr. 2. vom Dezember 19223, veröffentlichten Aufsatz geben sie die Ergebnisse an, welche sie hauptsächlich mit aktiven Kohlen aus Kokusnuß erhalten. :Nach einem bekannten Verfahren setzt man auf einfache Weise verkohlte Kokosnuß der Wirkung des Dampfes oder der Luft aus, wobei das spezifische Gewicht der letzteren ungefähr o,7 ist und das des aktivgemachten Produktes je nach dem Grad der Einwirkung des Aktivmachens zwischen ungefähr 0,4 und o,6 schwankt.
• Dieses Verfahren zum Aktivmachen kann nur mit solchen Stoffen, wie Kokosnuß, ausgeführt werden, die einen sehr dichten Koks liefern. Bei gewöhnlichen Hölzern, die bei der Verkohlung sehr leichte Kohle liefern, kann es nicht in wirtschaftlicher Weise angewendet werden.
• Man muß daher, wenn man eine größere :\uswahl von Ausgangsstoffen haben will, andere Verfahren zum Aktivmachen anwenden.
• ach einem weiteren Verfahren wird mit Zinkchlorid gearbeitet.
• Bei der Untersuchung der Wirkung des Zinkchlorids wurde gefunden, daß unter bestimmten 13@dingun gen nicht nur eine Entziehung des I-Iydratwassers, d. 1i. eine seit jeher bekannte Vc#rkohlung, stattfand, sondern auch eine andere Wirkung, welche nicht von dem Zinkchlorid als solchem herrührt, sondern auf den Umstand zurückzuführen ist, daß sich dieses Salz unter Bildung von frei werdender Salzsäure und Zinkoxyd zersetzt.
• Das Zinkoxyd wirkt seinerseits auf die verdichteten Kohlenwasserstoffe, die nach jeder Verkohlung vorhanden sind, unter Bildung von Wasserstoff und Zinkmetall ein.
• Diese Theorie wurde durch die Beobachtung des Erfinders bestätigt, daß, wenn man z. B. Holz oder Torf mit einer Zinkammoniumlösung mischt, man ebenso aktive Kohle erhält wie mit Chlorzink. Diese Kohlen waren jedoch wenig dicht, was daraus zu erklären ist, daß in diesem Falle keine Verkohlung bei niederer Temperatur stattfindet wie bei Chlorzink und daß sich infolgedessen ein großer Teil der leichten Wasserstoffe verflüchtigt.
• Ein weiteres Verfahren besteht darin, Braunkohle oder Torf mit Imprägnierungsmittein, wie z. B. konzentrierten Lösungen eines anorganischen Salzes oder einer Säure (Eisenchlorid oder Phosphorsäure), zu behandeln, die sich nach dem Glühen leicht auswaschen lassen.
• Bei diesem Verfahren ist augenscheinlich darauf zu achten, daß die Temperatur 7oo° nicht übersteigt.
• Andererseits wird bei diesem Verfahren der Torf mit einem Verkohlungsmittel, wie Eisenchlorid, gemischt, während dagegen Braunkohle, die einen schon zum "Geil verkohlten Stoff darstellt, mit Phosphorsäure behandelt werden kann. In der Tat kann man bei Behandlung des Torfes oder vegetabilischer Stoffe mit Phosphorsäure allein, die keine bedeutend verkohlende Wirkung ausübt, keine aktive Kohle auf wirtschaftliche Weise erlangen.
• Nach der vorliegenden Erfindung wird eine sehr aktive Kohle in sehr wirtschaftlicher Weise aus den verschiedensten organischen oder nichtorganischen Stoffen als Ausgangsstoffe erhalten, wie z. B. Torf, vegetabilischem Elfenbein, der Frucht der Palme Phytelephas macrocarpa, Sägespäne, Stärke, Stärkezucker usw.
• Die Erfindung besteht darin, einen dieser Stoffe oder eine Mischung von zwei oder mehreren dieser Stoffe, die vorher in Pulverform gebracht wurden, mit einer Lösung von Phosphorsäure von beispielsweise 30° B6 und gleichzeitig oder nachher mit einer Lösung von Schwefelsäure zu mischen. Die Mischung geschieht in einer geeigneten Knetmaschine. Die so erhaltene Paste wird dann auf beliebige Weise zusammengepreßt. Durch Veränderung der Konsistenz der Paste und des Druckes kann man Fertigstoffe von beliebiger Dichtigkeit erhalten.
• Der so zusammengepreßte Stoff wird getrocknet und hierauf bei einer Temperatur über 7oo bis zooo° calciniert. Bei steigender Temperatur findet zuerst durch die Einwirkung der Schwefelsäure eine Verkohlung statt. Diese Art der Verkohlung bezweckt, die einfache Verflüchtigung der flüchtigen Stoffe zu verhindern. Es wird nur Nasser, Schwefelsäure und ein wenig Kohlensäure entfernt. Fast der ganze in den flüchtigen Stoffen enthaltene Kohlenstoff bleibt bei diesem Stand der Verkohlung im Rückstand. Es wird bemerkt, daß die Anwendung der Schwefelsäureverkohlung bei niederer Temperatur bekannt ist. Hierbei findet jedoch die Anwendung unter vollständig anderen Umständen wie nach der vorliegenden Erfindung statt, Wenn die Temperatur der Masse 5oo° übersteigt, so ist die Schwefelsäureverkohlung fast ganz beendet, und erst von diesem Augenblick an beginnt die Zersetzung der kondensierten Kohlenwasserstoffe. In der Tat zeigt die Untersuchung der dann aus den Retorten oder aus den anderen Öfen, in denen die Calcination vorgenommen wird, entweichenden Gase, daß diese Phosphor und Phosphorwasserstoffe, hauptsächlich die Phosphorverbindung PH, enthalten.
• Es ist interessant, festzustellen, daß sich unter den angegebenen Bedingungen durch die Zersetzung der kondensierten Kohlenwasserstoffe Phosphorwasserstoff PH, bildet, während man keine Herstellungsverfahren von PH, durch Einwirkung von Wasserstoff auf Phosphorverbindungen kennt. Diese Phosphorverbindung selbst verschwindet in dem Maße, wie die Temperatur steigt, und wird durch P,H4 ersetzt.
• Es ist von Wichtigkeit, daß die Ausgangsstoffe keine organischen sein müssen, d. h. daß sie keine faserförmige Struktur besitzen müssen, welche die Bildung von Kapillarröhren erleichtert. In der Tat erhält man eine ausgezeichnete Kohle durch Behandlung eines Stärkesirups, den man unter den obengenannten Bedingungen verkohlt.
• Dieses Beispiel zeigt, daß in diesem Falle die Kapillarröhren durch Reduktion der Phosphorsäure gebildet worden sind.
• Bei dem Preis der Phosphorsäure wäre jedoch das Verfahren unvorteilhaft, wenn man die verwendete Phosphorsäure nicht wiedergewinnen könnte.
• Um das Verfahren zur Herstellung aktiver Kohle und gleichzeitig die Wiedergewinnung der verwendeten Phosphorsäure ausführen zu können, werden erfindungsgemäß beispielsweise Öfen mit Retorten verwendet, wie sie bei der Gasfabrikation in Gebrauch sind.
• Die Retorten werden an einem ihrer Enden mit einer Verbrennungskammer verbunden. Das entwickelte Gas verbrennt in dieser Kammer bei Berührung mit Luft, und es bildet sich Phosphorsäureanhydrid und Wasserdampf: Die Gase werden dann gewaschen, wodurch man eine Lösung von Phosphorsäure erhält.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung aktiver Kohle durch Verkohlung der Ausgangsstoffe, gekennzeichnet durch gleichzeitigen oder aufeinanderfolgenden Zusatz von Schwefelsäure und Phosphorsäure, wobei zweckmäßig die erzeugten Gase verbrannt werden.