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Verfahren zur Herstellung aktiver Kohle Es ist bekannt, kohlenstoffhaltiges
Material durch Gase so zu aktivieren, daß man die Gase quer durch das sich bewegende
zu aktivierende Material durchleitet. Hierbei bewegt sich das zu aktivierende Material
durch sein eigenes Gewicht in einem Turm oder einer Kolonne langsam abwärts, während
das Gas seitlich durch Röhren oder Düsen einströmt und auf der anderen Seite wieder
abgeleitet wird.
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Diesem Verfahren haften verschiedene Mängel an. Bei der Abwärtsbewegung
bilden sich leicht Hohlräume, oder aber ein Teil der Beschickung bleibt irgendwo
an den Wänden haften. In jedem Falle wird eine gleichmäßige Durchsetzung und Aktivierung
des Materials nicht erreicht. Ferner ist die Packung der Kohle sehr dicht, da auf
den unteren Teilen das ganze Gewicht der oberen Teile ruht, so daß die aktivierenden
Gase nur schwer einen Durchgang finden und daher nicht alle Teilchen gleichmäßig
umströmen. Außerdem werden die lockeren Teilchen stark zerdrückt, so daß ein großer
Teil der Kohle als ein sehr feiner Staub anfällt.
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Erfinderin hat nun gefunden, daß alle diese Nachteile vermieden «-erden,
wenn man die Aktivierung in einer waagerechten oder geneigten Retorte vornimmt,
in w=elche das Ausgangsmaterial kontinuierlich an einem Ende eingefüllt und durch
mechanische Vorrichtungen, z. B. eine Schnecke, mit beliebig veränderlicher Geschwindigkeit
zum anderen Ende der Retorte befördert wird, von wo die aktive Kohle abgezogen wird.
Das aktivierende Gas wird hierbei senkrecht zur Fortbewegungsrichtung der Kohle
tangential in die Retorte eingeleitet, so daß ein die Kohleteilchen in lebhaft wirbelnder
Bewegung erhaltender Gasstrom in der Retorte und in der Umgangsleitung umläuft,
ohne jedoch selbst wesentlich zur Beförderung der Kohleteilchen von einem Ende der
Retorte zum anderen beizutragen. Infolge ihrer lockeren Lagerung können die Teilchen
leicht durch den Gasstrom aufgewirbelt werden, so daß sie dauernd in inniger Berührung
mit dem Gase sind. Die Kohle wird also einerseits langsam in der Längsrichtung des
Aktivierungsraumes weiterbefördert, andererseits durch das Gas ständig in lebhafter
Bewegung gehalten.
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Das aus dem Aktivierungsraum austretende Gas passiert zweckmäßig erst
einen Staubabscheider, in dem es von den mitgerissenen Kohleteilchen getrennt wird,
und wird dann, z. B. durch teilweise oder vollständige Verbrennung, regeneriert.
Die Regenerierungsanlage kann so angeordnet sein, daß die bei diesem Vorgang frei
werdende Wärme zur Beheizung des Ofens ausgenutzt wird. Das regenerierte Gas wird,
gegebenenfalls unter Zusatz von frischem Aktivierungsgas, dem Ofen wieder zugeführt.
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Der Fortschritt, der durch das vorliegende Verfahren erzielt wird,
besteht hauptsächlich darin, daß durch geeignete Wahl der Gasmenge und .der Gasgeschwindigkeit
bzw. des überdruckes, unter dem Blas Gas in die Reforte
einströmt,
und der Bewegungsgeschwindigkeit der @chriecle, die Aktivierungsbedingungen weitgehend
dem Ausgangsmaterial und dem zu erzielenden Endprodukt angepaßt werden können, so
d-aß man in derselben Apparatur die verschiedenartigsten Materialien verarbeiten
und aktive Kohle von jeder gewünschten Qualität herstellen kann. Ferner sind die
einzelnen Teilchen sehr locker und daher leicht aufwirbelbar gelagert, so daß sie
vom Gas ungehindert von allen Seiten umströmt und außerdem nicht durch das Gewicht
der Beschickung zerrieben werden.
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Eine der möglichen Ausführungsformen des vorliegenden Verfahrens ist
in der beiliegenden Zeichnung wiedergegeben. Durch eine Einfüllvorrichtung a gelangt
das zu aktivierende Material in die Retorte b, in der sich die Schnecke bewegt,
.die durch eine beliebige Antriebsvorrichtung in Umdrehung versetzt wird. Das fertige,
aktivierte Material gelangt in den Behälter d, von wo es kontinuierlich oder diskontinuierlich
abgezogen wird. Die erforderliche Temperatur wird durch Außenheizung beliebiger
Art, z. B. durch Gasbrenner, aufrechterhalten. Die Heizgase streichen erst um die
Retorte, umspülen den überhitzer e und werden darin durch den Rauchkanal abgeleitet.
Die aktivierenden Gase oder Dämpfe werden erst durch den Cberhitzer e geleitet und
strömen dann durch die Düsen f in die Umgangsleitungen lt und den Aktivierungsraum.
Durch die Umgehungsleitungen und die darunter angebrachten Zwischenwände werden,
im Zusammenwirken mit den Gängen der Schnecke, die Aktivierungsgase gezwungen, ihre
Strömung tangential zur Retortenachse beizubehalten. Sie verlassen die Retorte durch
das Rohr g. Hier gelangen sie erst zum Staubabscheider und dann zur Regenerierung,
von wo sie durch den Überhitzer wieder dem Aktivierungsraum zugeleitet werden. Die
beschriebene Anordnung der Gaszuführung bewirkt es, daß .die einzelnen Kohleteilchen
sowohl in der Retorte rotieren als auch ständig durch die Umgangsleitungen geführt
werden, wo sie jedesmal beim Vorbeigang an einer Düse mit frischem Aktivierungsgas
in Berührung kommen.
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Die Gaszuführung kann natürlich j e nach der gewünschten besonderen
Wirkung beliebig geändert werden. Man kann z. B. das Gas nur durch einige Düsen
einströmen lassen oder aber das frische Zusatzgas und das regenerierte Gas durch
verschiedene Düsen in die Retorte einleiten. Es hat sich z. B. als zweckmäßig erwiesen,
das regenerierte Gas im wesentlichen nur durch die erste Düse einzuführen, während
frisches Zusatzgas in der erforderlichen Menge durch die anderen Düsen zugeleitet
wird.
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Auch die Düsen können in verschiedener Weise angeordnet sein. Man
kann sie z. B. statt in die in der Zeichnung ausgeführten getrennten Umgangsleitungen
in einen gemeinsamen Vorraum zur Retorte einmünden lassen, der dann zweckmäßig,
ebenso wie der Raum über der Schnecke, durch senkrecht zur Retortenachse verlaufende
Scheidewände unterteilt wird, um die Führung der Gase in kreisender Bewegung um
die Schnecke zu erleichtern.
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Als Material für die Retortenwandungen wählt man vorteilhaft Stoffe
von gutem Wärmedurchgangsvermögen. Die Schnecke oder die anderen Vorrichtungen zur
Weiterbewegung der Kohle werden zweckmäßig aus einer hochhitzebeständigen Legierung,
z. B. einer Eisen-Chrom-Nickel-Legierung, hergestellt.
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Mit Hilfe dieser Vorrichtung können beliebige kohlenstoffhaltige Ausgangsmaterialien
mit beliebigen aktivierenden Gasen oder Dämpfen bei beliebigen Temperaturen und
Drucken, gegebenenfalls bis zu mehreren Atmosphären, aktiviert werden.