DE665509C

DE665509C - Production of active charcoal from non-charred or pre-charred carbon-containing substances using hot activation gases

Info

Publication number: DE665509C
Application number: DEK138542D
Authority: DE
Original assignee: FRANZ KRCZIL DIPL ING
Current assignee: FRANZ KRCZIL DIPL ING
Priority date: 1935-07-02
Filing date: 1935-07-07
Publication date: 1938-09-27

Description

Herstellung aktiver Kohle aus un- oder vorverkohlten kohlenstoffhaltigen Stoffen mittels heißer Aktivierungsgase Bei einem bekannten Verfahren zur Herstellung von Aktivkohle werden die aus den nach dem Gegenstromprinzip eingerichteten Aktivierungsräumen austretenden, aus dem Rohmaterial stammenden Wasserdampf und gegebenenfalls überschüssiges Aktivierungsgas enthaltenden Reaktionsgase zur Verwertung des Wasserdampfes sowie des noch unverbrauchten oder im Überschuß angewandten Aktivierungsgases und zur Verwertung ihres fühlbaren Wärmeinhaltes in solche Aktiv ierungsräume eingeleitet, die nach dem Gleichstromprinzip arbeiten.Production of active charcoal from charred or pre-charred carbonaceous Substances by means of hot activation gases in a known method of manufacture of activated carbon are the activation rooms set up according to the countercurrent principle escaping water vapor originating from the raw material and possibly excess Activation gas containing reaction gases for the utilization of the water vapor as well of the still unused or used in excess activation gas and for Utilization of their sensible heat content is initiated in such activation rooms, which work according to the direct current principle.

Bei dieser Arbeitsweise treten in manchen Fällen Schwierigkeiten dann auf, wenn das Verhältnis der Querschnitte der Gegenstromzu den Gleichstromaktivierungsräumen einen bestimmten Betrag überschreitet. So kann z. B. eine Gasstauung dann auftreten, wenn der Ouerschnitt der Gegenstromaktiv ierungsräume mehr als das Dreifache des Querschnittes der Gleichstromaktiv ierungsräurne beträgt.Difficulties then arise in some cases in this way of working on when the ratio of the cross-sections of the countercurrent to the cocurrent activation spaces exceeds a certain amount. So z. B. a gas congestion then occur, if the cross-section of the countercurrent activation spaces is more than three times the Cross-section of the DC activation space is.

Eine solche Gasstauung konnte man bei dein bekannten Verfahren durch gewisse Maßnahmen verhindern, z. B. dadurch, daß man die aus den Gegenstromaktivierungsräumen austretenden Reaktionsgase nicht durch die gesamte Länge bzw. Höhe der Gleichstromaktiv ierungsräume führt, sondern diese vollständig oder teilweise an einer tiefer gelegenen Stelle einführt.Such a gas congestion could be caused by your known method prevent certain measures, e.g. B. by the fact that from the countercurrent activation rooms escaping reaction gases are not active through the entire length or height of the direct current but these completely or partially to a lower-lying one Introduces place.

Eine weitere Möglichkeit, eine Gasstauung auch bei einem ungünstig gewählten Querschnittsverhältnis zu verhindern, besteht bei dem bekannten Verfahren darin, daß man den die Gasstauung bedingenden Anteil der Reaktionsgase überhaupt nicht in die Gleichstromaktivierungsräume einleitet.Another possibility of a gas congestion even with an inconvenient To prevent selected aspect ratio, exists in the known method in the fact that the proportion of the reaction gases causing the gas congestion at all does not lead into the DC activation rooms.

In weiterer Ausbildung der als technisch wertvoll erkannten kombinierten Gegenstrom-und Gleichstromaktivierung wurde gefunden, daß man solche Gasstauungen auch dadurch beseitigen kann, daß man die Reaktionsgase an mehr als einer Stelle der Gegenstromaktivierungsräume zweckmäßig so abführt, daß man hierbei gleichzeitig eine Verteilung der Reaktionsgase hinsichtlich ihres Gehaltes an aktivierend wirkenden Bestandteilen vornimmt. Diese an verschiedenen Stellen der Gegenstromaktivierungsräume abgeführten Reaktionsgase werden dann gemäß vorliegender Erfindung an einer oder an mehreren Stellen den Gleichstromaktivierungsräumen zugeführt.In further training of the combined recognized as technically valuable Countercurrent and cocurrent activation has been found to prevent such gas congestion can also eliminate the fact that the reaction gases in more than one place the countercurrent activation spaces expediently discharged in such a way that this takes place at the same time a distribution of the reaction gases in terms of their content of activating agents Components. These at different points in the countercurrent activation rooms discharged reaction gases are then according to the present invention fed to the direct current activation rooms at one or more points.

Die -Menge der an den einzelnen Stell@i; der Gegenstromaktivier#ungsräuine abzuf«' -renden Reaktionsgase kann dabei mittels kannter Maßnahmen, wie Schieber, geregelt werden. Zur Erzielung einer bestimmten Gaszusammensetzung und Gastemperatur können dabei auch die einzelnen Gasableitungen untereinander in regelbarer Gasverbindung stehen.The amount of at the individual Stell @ i; the countercurrent activation ruts Reaction gases to be discharged can be carried out by means of known measures, such as slides, be managed. To achieve a certain gas composition and gas temperature The individual gas outlets can also be connected to one another in a controllable gas connection stand.

Die Zahl und Anordnung der zum Abführen der Gase aus den Gegenstromaktivierungsräumen dienenden Kanäle kann den jeweiligen Verhältnissen angepaßt werden und innerhalb beliebiger Grenzen schwanken. So kann man z. B. die in den Gegenstromaktivierungsräurnen gebildeten Reaktionsgase an zwei Stellen abziehen, und zwar einmal knapp unterhalb der Einfüllöffnung und an einer tiefer gelegenen Stelle des Gegenstromaktivierungsraumes. Der unmittelbar unterhalb der Einfüllöffnung abgezogene Teil der Reaktionsgase enthält die größten Mengen des aus den organischen Stoffen stammenden Wasserdampfes, während die an einer tiefer gelegenen Stelle abgezogenen Reaktionsgase nur noch geringe Mengen mit sich führen.The number and arrangement of those for removing the gases from the countercurrent activation rooms serving channels can be adapted to the respective conditions and within fluctuate at any limits. So you can z. B. those in the countercurrent activation rooms Remove the reaction gases formed in two places, one just below the filling opening and at a lower point of the countercurrent activation space. That part of the reaction gases drawn off immediately below the filling opening contains the largest amounts of the water vapor originating from the organic matter, while the reaction gases withdrawn at a lower point are only slight Carrying crowds.

Diese Teilströme der Reaktionsgase der Gegenstromaktivierungsräume «-erden erfindungsgemäß an verschiedenen Stellen der Gieichstromaktivierungsräumeeingeleitet. Dabei kann man entweder den an aktivierend wirkenden Gasbestandteilen reicheren Teil der Reaktionsgase in die obere Zone der nach dem Gleichstromprinzip arbeitenden Aktivierungsräume einleitete, oder aber umgekehrt.These partial flows of the reaction gases of the countercurrent activation spaces «-Erden introduced according to the invention at various points in the direct current activation spaces. You can either enrich the gas components with an activating effect Part of the reaction gases in the upper zone of the working according to the direct current principle Initiated activation spaces, or vice versa.

In manchen Fällen können die an verschiedenen Stellen der Gegenstromaktivierungsräume abgezogenen Reaktionsgase untereinander in genau regelbarer Verbindung stehen, so daß man diese vor dein Einleiten in die Gleichstromaktivierungsräume in einem beliebigen Verhältnis miteinander mischen und auf gleiche Temperatur bringen kann. Auch können einzelne Teilströme der Reaktionsgase vor dem Eintritt in die Gleichstromaktivierungsräume durch an sich bekannte Maßnahmen, z. B. durch indirekte Erhitzung, auf eine bestimmte gewünschte Temperatur gebracht werden.In some cases, the countercurrent activation rooms can be at different points withdrawn reaction gases are in a precisely controllable relationship with one another, so that you have this before your introduction into the direct current activation rooms in any Mix ratio with each other and bring to the same temperature. Also can individual partial flows of the reaction gases before entering the cocurrent activation rooms by measures known per se, e.g. B. by indirect heating, to a certain desired temperature can be brought.

Nachfolgend sind zur näheren Erläuterung der Erfindung zwei Ausführungsbeispiele an Hand der Abb. i und 2 beschrieben, ohne daß hierdurch der Umfang der Erfindung nur auf diese Beispiele beschränkt wird.Two exemplary embodiments are given below to explain the invention in greater detail with reference to Figs. 1 and 2 described, without thereby the scope of the invention is limited to these examples only.

In Abb. i stellt i einen Gegenstromaktiv ierungsraum bzw. ein System solcher Aktiv ierungsräume und 2 einen solchen nach dein Gleichstromprinzip bzw. ein System solcher Aktivierungsräume dar. Die Zuleitung der Aktivierungsgase erfolgt bei 3 bzw. 4.. Die in i gebildeten Reaktionsgase werden einmal w,%ei 5 und ein zweites Mal bei 6 abgezogen .in" unmittelbar, gegebenenfalls nach erfolger' Oheizung, bei 7 bzw. 8 in das Aktivieügssystetn 2 eingeleitet. Die in diesem anfallenden Reaktionsgase, die frei von Wasserdampf bzw. frei von überschüssigem Aktivierungsgas sind, werden bei 9 abgezogen und kännen unmittelbar zur Außenbeheizung des Ofensystems oder sonstwie verwertet werden. Die Menge der bei 5 bzw. 6 abgeführten Reaktionsgase kann durch Regulierschieber io und i i genau geregelt werden. Auch können die Mengenverhältnisse der Teilströme durch die Verbindungsleitung und den Schieber 12 in beliebigen Grenzen gehalten werden.In Fig. I, i represents a countercurrent activation space or a system of such activation spaces and 2 represents one based on the co-current principle or a system of such activation spaces. The activation gases are fed in at 3 and 4, respectively w,% ei 5 and subtracted a second time at 6 .in "immediately, if necessary after successful heating, introduced at 7 or 8 into the activation system 2 are drawn off at 9 and can be used directly for external heating of the furnace system or in some other way. The amount of reaction gases discharged at 5 or 6 can be precisely regulated by regulating slides io and ii 12 can be kept within arbitrary limits.

Nach einer weiteren, in der Abb.2 schematisch dargestellten Ausführungsform wird der Aktivierungstemperatur aufweisende, wenig Wasserdampf enthaltende Teilstrom zur Mitaufheizung des in den Gleichstromaktivierungsraum eingebrachten Materials verwendet, während umgekehrt der wasserdampflialtige Teilstrom, gegebenenfalls nach erfolgter Aufheizung, in den unteren Teil des Gleichstromaktivierungsrat.Änes eingeführt wird. Dort wirkt der noch im Reaktionsgas enthaltene Wasserdampf aktivierend auf das in dieser Zone befindliche, bereits teilweise aktivierte Material.According to another embodiment shown schematically in Figure 2 becomes the partial flow having the activation temperature and containing little water vapor for heating the material introduced into the direct current activation space used, while conversely the water vapor partial stream, optionally after After heating, introduced into the lower part of the DC activation council will. There the water vapor still contained in the reaction gas has an activating effect the already partially activated material located in this zone.

In Abb. 2 stellt wieder i ein System oder einen Gegenstromaktivierungsraum und 2 ein System oder einen' Gleichstromaktivierungsrautn dar. Die Zuführung der Aktivierungsgase erfolgt bei 3 bzw. .I. Die heißen, wenig Wasserdampf oder gegebenenfalls überschüssiges Aktivierungsgas enthaltenden Reaktionsgase werden in genau regelbarer Menge bei 5 aus dein Gegenstromaktivierungsraurn abgezogen und unmittelbar unterhalb der Einfüllöffnung bei G in den Gleichstromaktivierungsraum eingeführt. Die bei 7 entweichenden stark wasserdampfhaltigen Reaktionsgase treten bei 8, gegebenenfalls nach Rufheizung, in den Gleichstromaktivierungsraum 2 ein. Die in diesem anfallenden Reaktionsgase treten schließlich bei 9 aus.In Fig. 2 again i represents a system or a countercurrent activation space and FIG. 2 depicts a system or DC activation system. The supply of the Activation gases take place at 3 or .I. The hot, little steam or possibly Reaction gases containing excess activation gas can be precisely regulated Amount withdrawn from your countercurrent activation room at 5 and immediately below the filling opening at G into the direct current activation space. The at 7 escaping reaction gases with a high concentration of water vapor occur at 8, if necessary after call heating, in the direct current activation room 2. The accruing in this Reaction gases finally emerge at 9.

Die beiden Teilströme können auch hier durch eine absperr- bzw. regulierbare Leitung in beliebigem Verhältnis vermischt werden, bevor sie in dieGleichstromaktivierungsräume eingeleitet werden.The two partial flows can also be shut off or regulated here by a Line can be mixed in any ratio before entering the DC activation rooms be initiated.

Um einen gleichmäßigen Gasentzug aus den Gegenstromaktivierungsräumen einerseits und eine gleichmäßige Verteilung der Reaktionsgase in den Gleichstromaktivierungsräumen zu erzielen, werden zweckmäßig mehrere nebeneinander angeordnete, ini Querschnitt sinngemäß abgestufte Gasaustrittsöffnungen vorgesehen, die gemeinsam in einen Sammelkanal münden.To ensure even gas extraction from the countercurrent activation rooms on the one hand and an even distribution of the reaction gases in the direct current activation rooms To achieve this, several juxtaposed, ini cross-section are expedient analogous stepped gas outlet openings are provided, which together in a collecting channel flow out.

Durch diese neue Gasführung werden aber nicht nur die eingangs beschriebenen Gasstauungen vermieden, sondern darüber hinaus noch weitere Vorteile erzielt.However, this new gas routing not only eliminates the ones described at the beginning Avoided gas congestion, but also achieved further advantages.

Infolge der Abführung eines Teiles der Reaktionsgase an einer tiefer gelegenen Stelle entweichen beim öffnen der nach dem Gegenstromprinzip arbeitenden Aktivierungsriiume weniger brennbare bzw. explosive Gase, so daß nicht nur die Sicherheit des Betriebes, sondern auch diejenige der Belegschaft erhöht wird.As a result of the removal of part of the reaction gases at a lower level located point escape when opening the counter-current principle Aktivierungsriiume less flammable or explosive gases, so that not only safety of the company, but also that of the workforce.

Ein weiterer Vorteil dieser Gasführung besteht darin, daß man weit besser und genauer als bisher die Temperatur in den Gegenstrom-und Gleichstromaktivierungsräumen regeln und auch eine gleichmäßigere Aktivierung bei Verwendung unterschiedlichen Ausgangsinaterials erzielen kann.' Diese weiteren Vorteile ermöglichen auch die Anwendung der vorliegenden Erfindung bei solchen kombinierten Aktivierungssysteinen, bei denen das Verhältnis zwischen den Querschnitten der Gegenstrom- und irleiclistronialctivierungsräume selbst zu keinerlei Gasstauung Anlaß gibt.Another advantage of this gas flow is that you can go far the temperature in the countercurrent and cocurrent activation rooms is better and more accurate than before regulate and also a more even activation when using different Output material. ' These further advantages also enable the Application of the present invention to such combined activation systems, in which the ratio between the cross-sections of the countercurrent and irleiclistronialactivation spaces itself does not give rise to any gas congestion.

Der nach der neuen Erfindung erzielbare technische Fortschritt läßt sich somit wie folgt zusammenfassen: i. Es «-erden die Zugsverhä ltnisse in aus Gegenstrom- und Gleichstromaktivierungsräumen bestehenden Aktivkohleanlagen betr:ichtlich verbessert; selbst bei einem ungünstigen Verhältnis der Querschnitte der Gegeiistroiii- zu den Gleichstromaktivierungsr:iumen werden Gasstauungen vermieden, ohne daß ein Teil der Reaktionsgase der Gegenstromaktiv ierungsräume für die Aufheizung oder Aktivierung des in den Gleichstromaktivierungsräunien befindlichen Gutes verlorengeht.The technical progress achievable according to the new invention can can thus be summarized as follows: i. The pulling ratios ground out Countercurrent and cocurrent activation rooms with regard to existing activated carbon systems improved; even with an unfavorable ratio of the cross sections of the opposing forces to the direct current activation spaces, gas congestion is avoided without a Part of the reaction gases of the countercurrent activation spaces for heating or Activation of the goods located in the direct current activation rooms is lost.

Die Verbesserung der Zugsverhältnisse hat weiter zur Folge, daß man die stündlich durch die Aktivierungsräume hindurchzuschickenden -Mengen von Aktivierungsgasen erhöht, somit auch die Produktion in einer gegebenen Anlage steigern kann.The improvement of the train conditions has the further consequence that one the hourly quantities of activation gases to be sent through the activation rooms increased, thus increasing the production in a given plant.

2. -Man kann vermittels der an verschiedenen Stellen der Gegenstromaktivierungsräume vorgesehenen Gasabzugskanäle Reaktionsase erhalten, die sich sowohl hinsichtlich ihrer chemischen Zusammensetzung als auch in bezug auf ihren Wärmeinhalt unterscheiden.2.-You can by means of the countercurrent activation rooms at different points provided gas extraction channels reactionase obtained, which are both with respect to their chemical composition as well as their heat content.

Hierdurch ist man in der Lage, die an verschiedenen Stellen der Gegenstromaktivierungsräunie abgezogenen, hinsichtlich ihrer Chemischen Zusammensetzung unterschiedlichen Gase entsprechend ihren Eigenschaften den Gleichstroinaktivierungsräumen an den Stellen zuzuführen, wo sie entsprechend ihrer Zusammensetzung wirksam verwertet werden können.This enables the countercurrent activation zone at various points withdrawn gases that differ in terms of their chemical composition according to their properties, the DC inactivation spaces at the locations to be supplied where they can be effectively recycled according to their composition.

Schließlich wird dadurch, daß man den Kohlenoxvdgehalt der unmittelbar unterhalb der Einfüllungsöffnungen abzuziehenden Gase iveitgehendst herabsetzen kann, beim Beschicken der Aktivierungsräunie mit Rohmaterial Explosionen sicher vermieden.Finally, by the fact that the carbon dioxide content of the immediately Reduce the gases to be withdrawn below the filling openings as far as possible safe explosions when loading the activation room with raw material avoided.

In gleicher Weise wird ein Entströmen von heißen brennbaren Gasen verhindert, wodurch sowohl eine Brandgefahr als auch eine Gefährdung der Belegschaft durch diese Gase verhindert werden.In the same way there is an outflow of hot, flammable gases prevented, creating both a fire hazard and a hazard to the workforce prevented by these gases.

Diese neue Art der Gasführung unterscheidet sich aber nicht nur hinsichtlich des Zweckes, sondern auch hinsichtlich der erstrebten Wirkung von den bei bekannten Aktiv ierungssvstemen üblichen Gasführungen. Dies gilt insbesondere in bezug auf ein älteres Verfahren, bei dem neben dem eigentlichen Aktivierungsraum noch ein \'ordestillationsrauin bzw. ein Nachglühraum vorgesehen ist. Bei diesem älteren Verfahren werden zwar die in zwei hinsichtlich ihres Zweckes verschiedenen Räumen gebildeten Gase getrennt abgeführt. Diese Arbeitsweise dient aber im Gegensatz zu der vorliegenden Erfindung zur Erzielung eines ganz anderen Effektes. Durch den Abzug der wasserdampffreien Reaktionsgase aus dein Aktivierungsraum soll verhindert werden, daß in dein oberhalb dieses Raumes angeordneten Destillationsrauin eine höhere Temperatur herrscht, als zur trockenen Destillation des dort befindlichen unverkohlten organischen -Materials erforderlich ist. Die getrennte Abführung der in diesem Raum gebildeten Destillationsgase bezweckt die Gewinnung der bei der trockenen Destillation gebildeten kondensierbaren Destillationsprodukte. Bei dein bekannten Verfahren werden somit nicht die aus Gegenstromaktivierungsräumen stammenden wasserdampflialtigen Reaktionsgase an mehreren Stellen abgezogen und in nach dem Gleichstromprinzip arbeitende Aktivierungsräume eingeleitet. Der erfindungsgemäß erstrebte Effekt der Verminderung der Gasstauung in den nach dem Gleichstromprinzip arbeitenden Aktivierungsräumen kann daher dieser älteren Arbeitsweise nicht entnommen werden.This new type of gas flow differs not only in terms of how it is carried out of the purpose, but also in terms of the desired effect of the known Activation systems with the usual gas guides. This is especially true with respect to an older process in which, in addition to the actual activation space, there is also a \ 'ordestillationsrauin or an afterglow room is provided. With this older one It is true that procedures are carried out in two different rooms with regard to their purpose formed gases discharged separately. This way of working is used in contrast to of the present invention to achieve a completely different effect. Through the The evacuation of the water vapor-free reaction gases from your activation space should be prevented be that in your above this room arranged a distillation room The temperature is higher than for the dry distillation of the one located there uncarburized organic material is required. The separate discharge of the The purpose of the distillation gases formed in this space is to obtain the dry Condensable distillation products formed by distillation. With your friend This means that processes do not become water-vapor-generated from countercurrent activation rooms Reaction gases withdrawn at several points and working according to the direct current principle Activation rooms initiated. The reduction effect aimed for according to the invention the gas congestion in the activation rooms that work according to the direct current principle can therefore not be taken from this older method of working.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the production of active charcoal from un- or pre-charred carbonaceous substances by means of hot activation gases in im Countercurrent and cocurrent to the activated goods and with each other combined activation spaces, characterized in that the in or the Counterflow chambers accumulating reaction gases at several arbitrarily arranged points this deducted and, if necessary, after heating known per se, also in in a manner known per se in one or more direct current chambers on one or more Make this initiated.