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Herstellung aktiver Kohle Es ist bekannt, Aktivkohle dadurch herzustellen,
da.ß kohlenstoffhaltiges Ausgangsmaterial in verkohltem oder nichtverkohltem Zur
stand mit Natriumhydroxyd betu höheren Temperaturen erhitzt wird.
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Nach vorliegender -Erfindung werden kohlenstöffhaltigae Ausgangsstoffe,
wie Holz, Cellulose, Torf, @Stärke@, Zucker, Braunkohle usw., oder verkohlte Stoffe,
z. B. Holzkohle, sowie Mis,chüngen dieser mit Natriumoxyd in der Weise aktiviert,
daß die Mischung nach Erhitzung auf Reaktion@temperatür unterWärmeentwicklung und
ohne weitere Wärmezufuhr aktiviert wird. Gegebenenfalls kann nach Beendigung der
Reaktion noch eine kurze Nacherhitzung angeschlossen werden.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, kohlenstoffhaltige Stoffe oder
Kohle der Einwirkung brennender Gase, die gegebenenfalls noch Kohlensäure, Wasserdampf
u. dgl. enthalten, zu .untenverfen, gegebenenfalls derart, daß die kohlenstoffhaltigen
Ausgangsstoffe zunächst mit Chemikalien, wie. Älkalioxyden, Ätzalkalien, Alkalicärbonaten,
Alkalibicarbonaten, Tonerdesalzen, Tönerde, Zinksalzen, u. dgl., imprägniert werden.
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Die vorliegende Erfindung beruht dem Bekannten gegenüber auf der Erkenutms,
daß Alkalioxyd unter der Vielzahl der genannten Imprägnierungsmittel eine Sonderstellungeinnimmt,
welches die Herstellung von Kohlen von besonders großer Aktivität gestattet, und
zwar ohne die Einwirkung brennender, reduzierender Gase, denen andere Gase zugemischt
sein können und die das Reaktmantsgemisth erhitzen.
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In Ausübung vorliegender Erfindung verfährt man so, daß man das kohlenstoffhaltige
Ausgangsmaterial urfit den erforderlichen Mengen von Natriunnoxyd mischt und, die
Mischung auf die Reak tionstemperatur bringt, worauf der Aktivierumgsvorgang vom
selbst unter starker Wäärmeentwickl'ung einsetzt.
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Die Durchführung des Verfahrens erfolgt zweckmäßig unter möglichster
Fernhaltung von Luft, z. B. im Vakunzm' oder in einem indifferenten Medüum, z. B.
er Stickstoffatmosphäre. Die zur Erreichuxig optimaler Wirkungen günstigsten Mengenverhältnisse
kohlenstoffhaltiger Ausgangsstoffe und Natriumoxyd können vom, Fall zu Fall durch
Vorversuche ermittelt wer. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, verhältrdsrnilßxg
große Mengten von Natriumoxyd anzuwenden. Das Verfahren kann durch lokale Erhitzung
in Gang gebracht werden, worauf es *an selbsttätig und sehr rasch fortschreitet.
Bei: Verarbeitung kohlenstoffhaltiger Stoffe, die gleichzeitig noch Sauerstoff und
Wasserstoff enthalten, kann die Einleitung der Reaktion in einfachster Weise, z.
B. durch Bergihren des Gutes mit einem erhitzten Draht oder durch Eintragen des
Gutes in ein .erhitztes Gefäß, erfolgen. Das Einleiten der Reaktion hlämgt u. a.
ab von denn Feuchtigkeitsgehalt dies Rohmaterials. Bei Verarbegung sehr tmkkenen
Holzmehls muß man z. B. einen Draht von einer Temperatur von etwa. 6oo° anwenden.
In
manchen Fällen kann. man die Reaktion bereits durch örtliches Anfeuchten des trockenen
Mischgutes mit ein paar Tropfen Wasser in Gang bringen. Der exotherme Vorgang verläuft
bei Verarbeitung von Ausgangsstoffen, wie Holzmehl, unter starker Temperaturerhöhung,
z. B. unter Erzielung von Temperaturen von mehr als iooo° C. Die hierbei !entwickelte
Wärme genügt für die Aktivierung, insbesondere dann, wenn große Massen verarbeitet
werden und dem Wärmeverlust vorgebeugt wird.
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In manchen Fällen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, an den exotherm
verlaufenden Vorgang noch eine kurze Nacherhitzung anzuschließen, z. B. so, daß
das Gut reich etwa eine halbe Stunde lang auf Temperaturen von z. B. 6oo° gehalten
wird.
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Man kann das Natriumoxyd auch gemeinsam mit anderen Stoffen zur Anwendung
bringen, z. B. in Mischung mit neutralen oder alkalischen Substanzen, die gegen
Natriumoxyd indifferent sind, vorzugsweise solchen, die durch -einfaches Waschen
mit Wasser oder mit Säuren oder Lösungen saurer Stoffe aus der fertigen Aktivkohle
wieder entfernt werden können, wie Kochsalz, Chlorkalium, Natriumhydroxyd, Natriumc4rb,onat
u. dgT. - Hierdurch kann man gegebenenfalls einem allzu stürmischen Reaktionsverlauf
vorbeugen.
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Man kann die Erfindung z. B. deraxt verwirklichen, daß kohlenstoffhaltige
Ausgangsstoffe, wie Hblz, Stärke ' u. dgl., gleichzeitig verkohlt und mit Natrium@oxyd
aktiviert werden, wobei der Verkohlungs- v(nd Aktiv@erungsvorgang binnen sehr kurzer
Zeit verliäluft. Man kann auch Kohlen, die bereits aktiv -sind, durch Behandlung
mit Natriumoxyd im Sänne der Erfindung verbessern .öder erschöpfte aktive Kohle
wiederb,eleben. 'Bei Verwendung von Kohle, z. B. Holzkohle, als: Ausgangsmaterial
hat es sich als zwedkenmßig erwiesen, die Nachbehandlung durch Erhitzen etwas länger
auszudehnen.
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Die nach vorliegendem Verfahren erhaltlichen aktiven Kohlen können
nach üblichen Methoden, z. B. durch Behandeln mit Wasser oder Säuren oder sauren
Stoffen, von. Alkali befreit werden. -Beispiel Man mischt in ephem irndifferenten;
Gasstrom i Teil gut getrocknetes Holzmehl mit z Teilen fein gemahlenem Natriumöxyd
und bringt durch Berührung mit einen erhitzten Draht die Reaktion in Gang, die sodann
vorn selbst unter Glühen verläuft. Zur Vervollständigung der Aktivierung kann man
die Masse noch einer etwa einhalbstündigen Nacherhitzung bei Temperaturen von z.
B. 6oo° unterwerfen. Nach dem Erkalten wird die Masse durch Auswaschen von löslichen
Bestandteilen befreit. Die erhaltene Kohle stellt nach dem Trocknen ein außerordentlich
leä;chtes, voluminöses Pulver von sehr hoher Entfärb.ungskraft dar. -Nach dem neuen
Verfahren kann eine Aktivkohle von besonders hoher Adsorptionsleistung hergestellt
werden. Ihre Adsorptionsleistung ist mehr als doppelt so groß als die der besten
im Handel befindlichen Aktxwkohle. Die neue hochaktive Kohle eignet sich besonders
zur Verwendung als Medizinalkohle.