DE488944C

DE488944C - Herstellung von aktiver Kohle

Info

Publication number: DE488944C
Application number: DESCH79144D
Authority: DE
Original assignee: OSKAR SCHOBER DR
Current assignee: OSKAR SCHOBER DR
Priority date: 1926-06-13
Filing date: 1926-06-13
Publication date: 1930-01-09

Description

Herstellung von aktiver Kohle Die Erfindung betrifft die Herstellung von Aktivkohle durch Behandeln kohlenstothaltiger Stoffe mit sauerstoffhaltigen Gasen.
Wie gefunden wurde, erhält man Aktivkohle von ausgezeichneten Eigenschaften, wenn man Sauerstoff in Gegenwart beträchtlicher Mengen gasförmiger oder dampfförmiger Verdünnungsmittel bei höheren Temp.eraturen, z. B. solchen von 5oo bis äoo° C, auf kohlenstoffhaltige Ausgangsstoffe mit der Maßgabe zur Einwirkung bringt, daß,beträchtliche Mengen des vorhandenen Kohlenstoffs, z. B. 5e #2 f) und mehr, durch Oxydation entfernt werden.
Als besonders geeignet für die Durchführung des Verfahrens haben sich aschereiche kohleiihaltige Ausgangsmaterialien, wie z. B. Holzkohle, Braunkohle, Grudekoks, Torfkoks u. d-1., erwiesen. Der Sauerstoffgehalt des oxydierend wirkenden Gasgemisches bzw. Gasdampfgemisches soll im allgemeinen 15 f) o nicht obersteigen. Er kann z. B. z bis i z 0 o betragen. Beim Arbeiten unter erniedrigtem Druck kann die obere Grenze überschritten, beim Arbeiten unter erhöhtem Druck die untere Grenze unterschritten werden. Zweckmäßig verfährt man derart, daß der Sauerstoltgehalt des Gemisches und die Temperatur insofern in Abhängigkeit zueinander gebracht werden, als beim Arbeiten bei höheren Temperaturen zweckmäßig Gasgemische von geringem Sauerstoffgehalt und beim Arbeiten bei niedrigeren Temperaturen zweckmäßig solche von etwas höherem Sauerstoffgehalt angewendet werden. So kann man z. B. zur Aktivierung von Holzkohle bei Temperaturen von oo° ein Gasgemisch. das etwa -a bis 6 Volumenprozent Sauerstoff enthält, und bei Temperaturen von z. B. 6oo'-ein Gasgemisch, das etwa 6 bis i i 0'o Sauerstoff enthält, anwenden.
Als Verdünnungsmittel kann man z. B. Stickstoff- oder Wasserdampf oder Gemische verschiedener Verdünnungsmittel, z. B. Stickstoff und Wasserdampf oder Stickstoff und Kohlendioxyd oder Stickstoff, Wasserdampf und Kohlendioxyd verwenden. Die Herabsetzung des Sauerstoffteildruckes kann auch ganz oder zum Teil durch Herabsetzung des Gesamtdruckes erreicht werden.
Der Oxydationsvorgang wird im allgemeinen so lange fortgesetzt, bis das trockene bzw. trockengedachte Ausgangsmaterial einen Gewichtsverlust von mehr als etwa 40 °o, z. B. einen solchen von 5o bis 75 0,'0, erlitten hat. Die Aktivierung schreitet mit Fortgang des Oxydationsvorganges voran, um ein Optimum zu erreichen. Die Ermittlung des letzteren kann jeweils für das in Betracht kommende Material durch Vorversuche erfolgen.
Das Ausgangsmaterial kann in pulveriger oder feinkörniger Form, z. B. bei Korngröße von o, i mm und weniger, aber auch in grobkörniger Form verarbeitet werden.
Bei Durchführung der Erfindung kann man z. B. derart verfahren, daß man das z. B. fein gemahlene, kohlenstoffhaltige Ausgangsmaterial unter Bewegung, z. B. in einer Drehtrommel, der Wirkung des oxydierenden Gasgemisches, z. B. eines solchen, das aus 5o Raumteilen Luft und 5o Raumteilen Wasserdampf besteht, also etwa io Raumteile Sauerstoff enthält, bei Temperaturen von z. B. 6oo bis 700' unterwirft. Die Beendigung des Aktivierungsvorganges läßt sich durch Bestimmung des Aschengehaltes vor und nach der oxydierenden -Behandlung feststellen.
In manchen Fällen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, gegen Ende des Prozesses die Temperatur zu steigern, z. B. derart, daß bei Durchführung der Aktivierung bei 65o° die Temperatur in der letzten i/4 ioder i/2> Stunde gesteigert wird, z. B. bis auf iooo° und mehr, gegebenenfalls unter Verminderung des Sauerstoffgehaltes des Gasgemisches, die unter Umständen so weitgehend vorgenommen werden kann, daß. zuletzt mit sauerstofffreien Gasen oder Dämpfen, z. B. mit Wasserdampf allein, gearbeitet wird.
Bei der praktischen Ausführung des Verfahrens kann man ausgehen von Kohle, Koks o. dgl. Man kann aber auch die Kohle bzw. den Koks aus kohlenstoffhaltigen Ausgangsstoffen, wie Holz u. dgl., gegebenenfalls in dem gleichen Reaktionsgefäß, erzeugen und den A1ztivierungsvorgang damit vereinigen.
Zur Durchführung des Verfahrens kann inan auch sauerstoffnaltige Gasgemische, wie solche in der Technik, z. B. als Abgase, mitunter anfallen, verwenden oder mitverwenden, vorausgesetzt, daß, diese frei sind von den :lktivierungsvorgang störenden Bestandteilen. Gegebenenfalls kann man die für die Oxydation dienenden Gasgemische, z. B. durch Verbrennen, auch erst im Reaktionsgefäß! oder unmittelbar vor diesem erzeugen, wobei gegebenenfalls auftretende Verbrennungswärme mit Vorteil nutzbar gemacht werden kann. So kann man z. B. ein passendes Gemisch von Gencratorgas und Luft unter Zusatz von etwas Wasserdampf direkt in das Reaktionsgefäß, z. B. in den Drehrohrofen, einführen, und dieses als Wärmelieferant und Aktivierungsmittei benutzen.
Das Verfahren bietet den Vorteil, daß, hochaktive Kohle mit einfachsten Mitteln, z. B. bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen, gewonnen wird, was den Vorteil bedingt, daß die Apparate viel mehr geschont werden als bei bekannten, im allgemeinen. bei Temperaturen oberhalb iooo" arbeitenden Aktivierungsverfahren.
Die erfindungsgemäß lierstellbaren Aktivkohlen besitzen überraschenderweise trotz ihres hohen Gehalts an Asche auffallend hohe Aktivität, die der der handelsüblichen kohlenstoffreichen Aktivkohle gleichkommt und sie vielfach sogar noch übertrifft.
Eine zu Materialverlusten führende Entfernung der Asche, z. B. durch Herauswaschen mit Salzsäure, ist infolgedessen bei vorliegendem Verfahren nicht .erforderlich.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, fertig gebildete Adsorptionskohle bei Temperaturen oberhalb 500° mit Gemischen von Sauerstoff und anderen, die Verbrennung hindernden Gasen, deren Sauerstoffgehalt geringer als 2o % ist, mit der Maßgabe zu behandeln, daß Oxydation bei sichtbaren Verbrennungserscheinungen erfolgt.
Demgegenüber handelt es sich bei vorliegender Erfindung um ein Verfahren zur Herstellung von Aktivkohle, gemäß dem kohlenstoffhaltige, insbesondere aschenreiche Ausgangsstoffe zielbewußt einem so lange währenden Oxydationsvorgang unterworfen werden, bis erhebliche Gewichtsverluste, z. B. 40 % und mehr, bezogen auf das trockene Ausgangsmaterial, erzielt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Aktivkohle aus kohlenstoffhaltigen Stoffen, insbesondere solchen, die reich sind an Asche bzw. ascheliefernden Bestandteilen, bei hohen Temperaturen, z. B. 5oo bis 8oo-, und sauerstoffhaltigen Gasgemischen oder Gasdampfgemischen, z. B. solchen, die neben Sauerstoff noch Stickstoff oder Wasserdampf oder beide enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß man hierbei Gasgemische ,oder Gasdampfgemische vorwendet, deren Sauerstoffteildruck zweckmäßig zwischen 8 und 115 mm Quecksilber, d. h. bei Atmosphärendruck i bis 15 Volumenprozent Sauerstoff beträgt und die Behandlung so lange fortsetzt, bis der Gewichtsverlust, bezogen auf trockenes Ausgangsmaterial, mehr als ,1o z. B. 5o bis 75 %, beträgt. :z. Verfahren nach Patentanspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß-, die Herabsetzung des Sauerstoffteildruckes ganz oder teilweise durch Herabsetzung des Gesamtdruckes erzielt wird. 3. Verfahren nach Ansprüchen i und :2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktivicrungsvorgang bei Temperaturen von joo bis eoo" durchgeführt wird. Verfahren nach Patentansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an das Aktivierungsv erfahren eine kurze Nachbehandlung der erhaltenen Produkte mit zweckmäßig sauerstofffreien Gasen oder Dämpfen unter Erhöhung der Temperaturen vorgenommen wird. 5. Verfahren nach Patentansprüchen i bis 4., dadurch gekennzeichnet, daß auf eine Nachbehandlung des nach Ansprüchen i bis 3 hergestellten Adsorptionsmittels mit aschelösenden Mitteln, wie z. B. Salzsäure, verzichtet wird.