DE487026C

DE487026C - Aktive Kohle aus Kohlehydraten

Info

Publication number: DE487026C
Application number: DEI31592D
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Saenger
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1927-07-03
Filing date: 1927-07-03
Publication date: 1929-11-30

Description

Aktive Kohle aus Kohlehydraten Bei den bisher bekannten aktiven Kohlen ist der Porenraum fast in allen Fällen durch die Beschaffenheit der Ausgangsstoffe bestimmt, und die erforderliche Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beanspruchung bei geringstem scheinbaren spezifischen Gewicht läßt sich daher nur unter Zuhilfenahme der natürlichen Zellstruktur des Ausgangsmaterials, z. B. Holz, oder durch Auftragen auf Füllkörper erreichen.
Bei- Verwendung zu Krackzwecken besitzen die bisher benutzten aktiven Kohlen den Nachteil, daß neben geringer Ausbeute an niedrigsiedenden Spaltprodukten die Lebensdauer der Kontaktmassen sehr kurz ist, weil infolge Abscheidung von Kohlenstoff und Koksbildung leicht Verstopfungen eintreten, die einerseits zu einem Nachlassen der Spaltwirkung führen, anderseits den gasförmigen und flüssigen Spaltprodukten sehr bald den Durchgang durch die Kontaktmasse verwehren.
Es wurde gefunden, daß man auf einfachem Wege eine aktive Kohle herstellen kann, die alle diese Nachteile nicht zeigt und bei außerordentlich lockerem Gefüge die für die technische Verwendung nötige Festigkeit besitzt, wenn man Kohlehydrate, insbesondere in gelöster Form, mit einer Mineralsäure, vorzugsweise Schwefelsäure, ganz oder teilweise in Huminsäuren überführt und das entstandene Produkt zur Rotglut erhitzt. Z. B. wird die Lesung eines Kohlehydrates, z. B. Rohrzucker oder Melasse, unter Rühren langsam mit einer Mineralsäure, z. B. Schwefelsäure, versetzt. Dabei verwandelt sich das Kohlehydrat im Anfang unter Verfärbung, kurz vor Beendigung der Reaktion unter Gelatinieren in Huminsäuren. Für die Festigkeit des Kontaktes ist von ausschlaggebender Bedeutung, daß Überhitzungen vermieden werden, da die Huminsäuren der Weiterbehandlung dienliche, backende Eigenschaften zeigen, die die durch Verkokung gewonnene »Zuckerkohle« nicht besitzt. Die durch die Behandlung mit Säuren erhaltenen Massen werden alsdann in Siebkörben bis zum Verschwinden der Säurereaktion gewaschen, zentrifugiert und getrocknet. Da die Kohlehydrathuminsäuren nicht die Neigung anderer Arten von künstlichen Huminsäuren, z. B. Phenolhuminsäuren, oder von natürlichen Huminsäuxen teilen, in Wasser zu dispergieren, treten beim Waschen Verluste nicht ein.
Die Aktivierung findet durch Erhitzen unter Luftabschluß auf Rotglut statt. Das Abkühlen der fertigen Kohle muß infolge ihrer leichten Entzündbarkeit in Gegenwart von inerten Gasen vorgenommen werden.
Die so hergestellte, fast aschefreie aktive Kohle besitzt gutes Adsorptionsvermögen bei guter Festigkeit gegen mechanische Beanspruchung, eignet sich besonders zur Ausführung katalytischer Reaktionen und kann mit gutem Erfolg zur Spaltung von Kohlenwasserstoffen beliebiger Art angewendet werden, z. B. zum Verkracken von Erdölen, Teeren, deren Destillaten oder Rückstandsölen, von synthetisch gewonnenen Kohlenwasserstoffen usw. Bei Krackprozessen zeigt sie den besonderen Vorzug, daß sich bei längster Lebensdauer große Durchsatzgeschwindigkeiten erreichen lassen, was darauf zurückzuführen ist, daß auch bei längerem Gebrauch eine Verkokung nicht eintritt. Der etwa abgeschiedene, aus dem angewendeten Kohlenwasserstoff stammende Kohlenstoff setzt sich in den Hohlräumen der Kohle ab, ohne daß die Spaltwirkung dadurch nachläßt. Es tritt vielmehr eine allmählich innerhalb der genannten Kontaktmasse fortschreitende Verdichtung des Gefüges ein, die sich auch in verstärktem Widerstand gegen Zerreibung bemerkbar macht.
Die Herstellung läßt sich durch Abkürzen des Auswaschens vereinfachen. Nach Zentrifugieren des unvollständig ausgewaschenen Gutes kann in diesem Falle die völlige Neutralisation durch Zusatz von Wasserglas erfolgen. Das beim Aktivieren entstehende Kieselsäuregerüst gibt der so hergestellten aktiven Kohle den Vorteil besonderer Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beanspruchung. Den gleichen Vorteil erzielt man auch, wenn man Wasserglas einem vollständig ausgewaschenen Produkt vor dem Erhitzen zusetzt. Ferner können den Massen vor dem Glühen Metalle oder Metallverbindungen in feinster Verteilung beigemischt werden, wobei eine innige Durchdringung der Kohle mit den zugesetzten Stoffen stattfindet. Die gemischten Produkte übertreffen die unvermischten aktiven Kohlen noch an Wirkung, besonders beim Spalten von hochsiedenden Kohlenwasserstoffen. Sie eignen sich ferner als Kontakte bei der Ausführung von Synthesen in gasförmiger oder flüssiger Phase.

Claims

PATLNTANSPLZÜCHL: r. Verfahren zur Herstellung einer insbesondere für katalytische Spaltprozesse geeigneten aktiven Kohle, dadurch gekennzeichnet, daß man Kohlehydrate, insbesondere in gelöster Form, mit.einer Mineralsäure, vorzugsweise Schwefelsäure, - ganz oder teilweise in Huminsäureri überführt und das entstandene Produkt nach dem Auswaschen zur Rotglut erhitzt. a. Verfahren nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß man den durch Behandlung der Kohlehydrate mit Säure erhaltenen Produkten nach teilweisem oder vollständigem Auswaschen Wasserglas zusetzt und sie dann erhitzt. 3. Verfahren nach Anspruch x und z, dadurch gekennzeichnet, daß man den Massen vor dem Glühen Metalle oder Metallverbindungen in feiner Verteilung beimischt.