DE645222C - Verfahren zur Herstellung einer hochaktiven Entfaerbungskohle - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung einer hochaktiven Entfärbungskohle Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer hochaktiven Entfärbungskohle aus bei Tieftemperaturbedingungen, vorzugsweise mittels Spülgasschwelung, gewonnenem Braunkohlenverkokungsrückstand mit .einem natürlichen Gehalt an Alkalien bzw. Erdalkalien von über etwa 5 %. Gemäß der Erfindung wird dieses Ausgangsmaterial bei Temperaturen nicht über 650°C mit Wasserdampf unter Ausschluß von freiem Sauerstoff behandelt und dann weitgehend entascht. Die so erhaltene Entfärbungskohle zeichnet sich durch sehr hohe Raffinationswirkung aus, die bis zu einem mehrfachzn Betrag diejenige von Entfärbungserden bester Handelsqualität übersteigt. Besonders eignet sich diese Entfärbungskohf;e für die Bleichung von gesäuertem Schwitz-,gut aus Braunkohlenurteer. Hierfür besitzt ein hochwertiges Raffinationsmaterial deswegen besondere Bedeutung, weil wegen der hohen hierbei auftretenden Raffinationsverluste das ganze Bleichverfahren bei Anwendung eines nicht so hochwertigen Bleichmaterials unwirtschaftlich sein würde.
• Man hat vorgeschlagen, Adsorptionskohle beschränkter Aktivität, z. B. für Zwecke der Entfernung teeriger Bestandteile von Abwässern, aus ascheneichen kohlehaltigen Ausgangsstoffen, wie Grudekoks, durch Behandeln mit Gemischen von Wasserdampf und Sauerstoff bzw. Luft bei Temperaturen zwischen 50o und 60o°, gegebenenfalls unter Nachwaschen mit Säure, herzustellen. Die so gewonnene Adsorptionskolil.e ist aber als Entf;#irbutigskohle nicht geeignet. Soweit damit überhaupt eine ausreichende Raffinatioti erzielbar ist, werden so große Zusätze benötigt, daß die Raffinationsverluste in einem bei wertvolleren Materialien, wie Hartparaffin, untragbaren Maße .erhöht würden. So hat sich gezeigt, daß man von den nach -diesem bekannten Verfahren hergestellten Produkt für die völlige Entfärbung von Schwitzgut bei 60° 25 bis 3o e!o benötigte, während"von dem nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergest.e11ten Produkt für den gleichen Zweck nur 9 bis 6,5 0l0 erforderlich waren.
• Es ist auch schon vorgeschlagen worden, aus bei Tieftemperaturbedingungen gewonnenem Braunkohlenschwelkoks dadurch aktive Kohlen zu erzeugen, daß man diesen Schwelkoks durch weitgehenden Abbrand (4.o bis 750/0) mittels sauerstoffhaltiger Gäs-Dampf-Mischungen aktiviert, wobei eine anschließende Säurewäsche für unnötig erklärt worden ist. Aber auch die mit derartiger Aktivkohle erzielbaren Ergebnisse stehen weit hinter denjenigen zurück, die bei Anwendung des nach dem Verfahren gemäß der Erfindung gewonnenen Materials erhalten werden. Selbst wenn mit der weitgehenden Sauerstoffbehandlung des Schwelkokses gemäß dem bekannten Verfahren eine Säurewäsche verbunden wurde, betrug der erforderliche Mehraufwand an Entfärbungskolile zur Erreichung der gleichen Raffinationswirkung gegenüber der Anwendung des gemäß vorliegender Erfindung erhaltenen Produktes mindestens 33'! o.
• Zwar ist auch schon vorgeschlagen worden,. ein aschereiches Ausgangsmaterial gleicli:Qr:. Art, wie es beim Verfahren gemäß der findung Anwendung findet, vor oder während-*-der Aktivierung mit t;'_ bis t o'r, bezogen auf die Trockensubstanz d>s Ausgangsmaterials) von Alkalien Oder alkalisch wirkenden Stoffen zu behandeln, ;wodurch erreicht ;#: e@rdtn st)ll, daß die Aktivierungstemperatur niedriger gehalten ;werden kann als ohne der.ii-tigett Zusatz. Dabei soll die Aktivierung dann, wenn mit einem freien Sauerstoff enthaltenden Gas-Dampf-Getnisch gearbeitet ;wird, zwischen 50o und Soo' liegen, während dann, ;wenn unter Ausschlttl_i von freiem Sauerstcai, also mit N`'asserdampf allein, ;wird. im allgemeinen höhere Temperaturen für die Aktivierung angewendet werden sollen. Wie sich gezeigt hat, gelingt es aber nicht, auf diese Weise günstigere Ergebnisse zu erzielen als unter Anwendung des Verfahrens gemäß vorliegender Erfindung. Bei Anwendung des gleichen aschereichen @raunkoh@enwcrk@kungsrückstandes tnit einem natürlichen Gehalt an Alkalien bzw. Erdalkalien von über 5 `o und Verarheitung desselben unter im übrigen gleichen Bedingungen mit Wasserdampf allein bei einer Akti;-ierun@@stettiperatur von etwa 65o" wurden durch den Zusatz. von l/., bis t 0'o Soda in keinem Falle bessere Ergebnisse erzielt, als tvenn dieser Zusatz weggeblieben war. Weder gelang die Aktivierung bei niedrigerer Temperatur, noch konnte eine hochwertigere Entfärbungskehle gewonnen werden; im Gegenteil blieb die Wirkung der unter Zusatz der Soda gewonnenen Entfärbungskohle hinter der nach dem Verfahren gemäß der Erfindung ohne solchen Zusatz gewonnenen noch zurück. Auch wenn man davon absieht, daß nach dem bekannten Verfahren bei Anwendung von Wasserdampf allein regelmäßig höhere Aktivi,erungstemperaturen anzuwenden sind und nur für die Verarbeitung von Kiefernholzkohle in diesem Falle eine Aktivierungstemperatur von 700°C vorgeschlagen ist, unterscheidet sich das Verfahren gemäß der Erfindung von dem bekannten zunächst durch die neue Erkenntnis, daß auch ohne Zusatz von Alkalien oder alkalisch wirkenden Stoffen mindestens gleich hochwertige Entfärbungskohle aus dem Verkokungsrückstand der unter Tieftemperaturbedingungen erfolgten Braunkohlenverschwelung gewonnen werden kann. Infolgedessen können hier nicht nur die nicht unerlteblicheat Kosten für die nach dem bekannten Vorschlag zuzusetzenden Alkalien o. dgl. gespart werden, sondern es wird auch die Arbeitsstufe, die

  für diesen Zusatz nötig ist, übertl;iai Das

  ist wesentlich, ;weil die @"ermischun ;Ics \'ci--

  kokungsrückstandes mit den zui;@"(#tzten Al-

  kalien sehr gleichmäßig- erfolgen tnttl5, ;wenn

  nicht unerwünschte Nebenwirkungen bei d-ci-

  .Aktivierung eintreten sollen.

  Zwar hatte man auch schon erkannt, ch-tß

  Braunkohlenschwelkoks bereits an sich ak-

  tive Eigenschaften besitzt, aber festgestellt,

  daß bei Anwendung der jetzt @c#hr @iuchliclien

  Sclnvclwerfahren wegcti dir »i.dri,gc-ii Sch;wcI-

  temperaturen von 40o bis 60o nur eine sehr

  beschränkte Aktivierun;- erfol:;;, während bei

  der Herstellung von Grudekoks im Rolle-

  ofen mit seinen zum 'feil u;-esentlich höhe-

  ren Temperaturen die Erscheinung- deutlicher

  hervortrete. Auf Grund dieser Fest@t.Alungen

  wurde dann vorgeschlagen. Schwulkoks da-

  durch höher zu aktivieren, daU1 nian ihn

  einem Glühprozeß hei Zoo bis 90o C

  2 Stunden lang unterwarf. Hingegen wurde

  der Gedanke, die Aktivierung durch eine der

  Verschwelung folgende Behandlung tnit Was-

  serdampf allein unter Ausschluß von Saucr-

  stoff bei 650"C nicht überschreitenden Tem-

  peraturen durchzuführen, nicht offenbart. Wie

  die Nachprüfung ergeben hat, @@elin;;t es abci-

  nicht, durch Glühen von Schwelkoks bei 80o

  bis 90o'-' eine hochwerti-c hntfäirbon,skohle

  zu gewinnen. Selbst ;wenn das sn behandelte

  Material noch einer Entaschung untei-wurfen

  wird, bleibt es in seiner Wirksamkeit, z. B. für die Bleichung von l1;irtp:ir.tfliii. ;weit hinter dem durch das Zerfahren ncmül:, der Erfindung erhaltenen Produkt zurück. Das kann auch nicht wundernehtnc n, ;wenn man berücksichtigt, daß bei der angewandten hohen Glühtemperatur eine Verschlackung eintreten wird, die auch durch Waschen mit Säure nicht oder jedenfalls nicht wollständig zu beseitigen sein wird und die Aktivität der hohle erheblich herabsetzen muß.
• Als ein für das vorliegende Verfahren sehr vorteilhaft verwendbares Ausgangsmaterial hat sich der aus brikettierter mitteldeutscher Braunkohle unter Tieftemperaturbedingungen mittels Spülgasschwelung gewonnene Ilall)-koks erwiesen. Der Halbkoks kann stückig, körnig oder auch in Staubform zur ;weiteren Behandlung gelangen. Die Behandlung tnit Wasserdampf kann beispielsweise mittels der für die Erzeugung von Wassergas aus staubförmigen Brennstoffen bekannten Einrichtungen erfolgen.
• Beispiel Braunkohlenhalbkoks aus mitteldeutschen Braunkohlenbriketts, mittels Spülgasverfahren bei einer Temperatur von etwa 550 gcuv.onneu, mit giner 35 0'o Alkalien und Lidalkalien enthaltenden Asche von r S c? o, ;wird bei einer Temperatur von 63o° mit Wasserdampf behandelt, bis sich die Methylenblanadsorption (die indessen kein unmittelbarer Maßstab für die Raffinationswirkung ist) auf das etwa 3ofache erhöht hat (etwa 3 bis 4 Stunden). Durch Erwärmen mit wässeriger Salzsäure und Waschen mit Kondenswas§er unter teilweiser Neutralisation mit Ammoniak wird der Halbkoks bis auf 3 bis 4#'o entascht. Das bei 400° getrocknete Material wird auf eine Korngröße von etwa 2 Teilen = I o ooo bis 6 400, I Teil = 6 4oo bis 4 900 und I Teil = 4 9oo bis a 5oo Maschen pulverisiert. Die Entfärbungskraft kann durch weiteres Zerkleinern beträchtlich gesteigert werden, doch wird zweckmäßig die obige Grenze eingehalten, um ein rasches Absetzen und leichtes, klares Filtern zu erzielen.
• Die, wie vorstehend beschrieben, erhaltenen Kokspulver können z. B. zur Bleichung von gesäuertem Schwitzgut aus Braunkohlenurteer angewandt werden. Hierbei kann dieses in mehreren getrennten Partien bei 9o bzw. 1o5° mit steigenden Prozentsätzen des Kokspulvers auf verschiedene Entfärbungsgrade bis zur völligen Farb- und Gleruchlosigkeit raffiniert werden. Bei den Vergleichsversuchen mit erstklassigen Entfärbungserden des Handels wird von diesen im Durchschnitt die zwei- bis dreifache Menge des Bedarfs an dem Halbkokspulver gemäß. der Erfindung verbraucht, um gleiche Wirkung zu erzielen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung einer hiochaktiven Entfärbungskohle aus bei - Ti@eftemperaturbedingungen, vorzugsweise mittels Spülgassch-,velung, gewonnenem Braunkohlenverkokungsrückstand mit einem natürlichen Gehalt an Alkalien bzw. Erdalkalien von über etwa 5 %, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial bei Temperaturen nicht über 65o° C mit Wasserdampf unter Ausschluß von freiem Sauerstoff behandelt und dann weitgehend ,entascht wird.