DE745308C - Herstellung geformter Aktivkohle - Google Patents

Description

• Herstellung geformter Aktivkohle Die Herstellung geformter Aktivkohle wird bisher in der Weise durchgeführt, daß man kohlenstoffhaltige Ausgangsstoffe, z. B. Rohbraunkohle, mit einem Aktivierungsmittel, z. B. Zinkchlorid, zu einer Masse mit plastischen Eigenschaften verknetet und aus dieser dann, mit z. B. Strangpressen, Stränge formt, die einer Aktivierungsbehandlung unterworfen und nach dem Aktivieren durch Brechen gekörnt Werden. Auf diese Weise werden unregelmäßige Körnungen erhalten, die durch Sieben auf eine gewisse Gleichmäßigkeit gebracht werden können. Diesem Verfahren haften verschiedene Nachteile an. Diese bestehen einerseits darin, daß zur Plastifizierung der Ausgangsstoffe, z. B. der Rohbraunkohle, verhältnismäßig große Mengen von Aktivierungs- und Ouellungsmitteln für den faserigen Anteil der Ausgangsstoffe zugesetzt und diese dann dem fertigen Erzeugnis durch Auslaugen mit Wasser und verdünnter Säure wieder entzogen werden müssen.
• Ein weiterer erheblicher Nachteil besteht darin, daß man in der Gewinnung von Aktivkohleformlingen gleichmäßiger Körnung sehr beengt ist, während es für die Verwendung von Aktivkohle z. B. als Füllung von Reaktionstürmen verschiedenster Art meist von besonderer Bedeutung ist, Aktivkohleformlinge von gleichmäßiger Körnung zur Verfügung zu haben, um einerseits dem Gas einen erleichterten Durchtritt zu gewähren und um andererseits auf den gesamten Querschnitt des Reaktionsturmes eine gleichmäßige Berührung zwischen Aktivkohle und durchgeleitetem Gas zu gewährleisten.
• Das erfindungsgemäße Verfahren bietet demgegenüber den wesentlichen Vorteil, geformte Aktivkohle in gleichmäßiger Körnung auf wirtschaftlicheWeise herstellen zu lassen. Dies wird dadurch erreicht, daß kohlenstoffhaltige Stoffe, die in hierfür bestimmter Körnung ohne Bindemittelzusatz brikettierbar sind, z. B. Braunkohlenlignit, Torf, Ligninrückstände aus der Holzverzuckerung u. dgl., zu Formlingen verarbeitet und diese Formlinge einer Teilschwelung unterworfen werden, derart, daß ein Teil der in den Ausgangsstoffen vorhandenen flüchtigen organischen Stoffe abgetrieben wird, ohne daß eine Zersetzung derselben bis zur Kohlenstoffbildung eintritt, und die so vorbehandelten Formlinge schließlich in an sich bekannter Weise einer aktivierenden Nachbehandlung unterworfen werden.
• Gemäß der Erfindung wird von kohlenstoffhaltigen Stoffen ausgegangen, die ohne Bindemittelzusatz verformbar sind bzw. von Natur aus kohlenstoffhaltige Bindemittel für eine Verformung unter Druck enthalten. Derartige Ausgangsstoffe werden durch Zerkleinern und Absieben auf eine für eine Druckverformung bzw. Brikettierung geeignete Körnung gebracht und dann in z. B. Walzenpressen, Pilliermaschinen od. dgl. zu Formlingen verarbeitet. Diese Formlinge werden dann der erwähnten Teilschwelung unterworfen, deren obere Erhitzungsgrenze je nach Art der Ausgangsstoffe und deren Beimengungen an flüchtigen organischen Stoffen im allgemeinen bei etwa 28o bis 32o° liegt, und schließlich in bekannter Weise mit Aktivierungsmitteln aktiviert.
• Das Verfahren kann auch in der Weise ausgeführt werden, daß den auf geeignete Korngröße gebrachten Ausgangsstoffen vor deren Verformung Aktivierungsmittel, z. B. Salze, zugemischt und dann nach erfolgter Aktivierung in an sich bekannter Weise z. B. durch Auslaugen der erhaltenen Aktivkohle dieser wieder entzogen werden.
• Der eingangs geschilderten Arbeitsweise gegenüber bietet das erfindungsgemäße Verfahren auch in dieser letztgenannten Ausführungsform den wesentlichen Vorteil, daß dabei einerseits große Formlinge von gleichmäßigem Format erhalten- werden und andererseits 'auch mit weniger Aktiv ierungsmittel, z. B. Salze, wie Zinkchlorid, zur Herstellung der angestrebten Erzeugnisse aufgewendet und dementsprechend auch wieder entfernt werden müssen.
• Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit besonderem Vorteil mit bitumen-, asche- und schwefelarmer Braunkohle, z. B. rheinischer Braunkohle, durchgeführt. Diese wird zweckmäßig, ebenso wie die sonstigen etwa verwendeten Ausgangsstoffe abgesiebt, um dann die dabei anfallende l#-,norpelkohle von mehr als io mm Korngröße zu verwenden, da hierdurch der Aschegehalt der Kohle wesentlich. z. B. um 25 bis 5o%, gesenkt werden kann. Ausführungsbeispiele i. Braunkohlenlignit, der beim Abbau bitumenarmer Braunkohle von dieser abgesondert wird und infolge seines Bitumengehaltes von etwa io% mit Druck gut verformbar ist, wird zunächst soweit zerkleinert, daß etwa 7o Teile durch ein Sieb von i mm Maschenweite und der Rest von 3o Teilen durch ein Sieb von 3 mm Maschenweite hindurchgetrieben werden. Dieses Gemisch wird dann auf Pillierpressen zu Pillen von einer Höhe und Durchmesser von etwa 6 bis 7 mm geformt. Die Pillen werden in eine Schwelretorte eingefüllt, die im Boden mit einer Dampfsprühschlange versehen ist. Zunächst wird die Retorte langsam durch Beheizung mit heißen Gasen auf r5o bis 2oo° erhitzt, wobei das Wasser aus den Formlingen vorsichtig ausgetrieben wird. Nach dem Austreiben des nicht gebundenen Wassers wird dann die Retorte weiter auf 27o° erhitzt, wobei ein Austreiben der flüchtigen organischen Substanz bzw. der Leichtteere beginnt, was bei Erreichung einer Temperatur von etwa 32o° beendet wird, da bei einem höheren Erhitzen eine Zersetzung des abschwelenden Teeres eintreten würde. Jetzt sind die Formlinge so weit vorbereitet, daß eine Aktivierung in bekannter Weise, z. B. mittels überhitztem Wasserdampf, erfolgen kann. Zu diesem Zweck wird durch die im Boden der Schwelretorte angebrachte Sprühschlange trockener, überhitzter Wasserdampf mit einerTemperatur von etwa 8oo bis iooo° in die Schwelretorte eingeblasen. Die so gewonnene Aktivkohle ist als Füllung von Absorptionstürmen sowie von Wasserfilteranlagen gut geeignet, da sieein gleichmäßiges Grobkorn darstellt, das infolge des Schrumpfens beim Verschwelen und Nachbehandeln mit überhitztem Wasserdampf eine Körnung von etwa q. bis 5 mm aufweist.
• 2. In der gleichen Weise wie gemäß Beispiel i werden Ligninrückstände aus der Holzverzuckerung, nachdem diese auf etwa 15 % Wassergehalt heruntergetrocknet sind, in Pilliermaschinen zu Formlingen verpreßt; darauf werden die Preßlinge bis etwa 32o° abgeschwelt und schließlich mit überhitztem, trockenem Wasserdampf aktiviert.
• 3. Torf mit einem Bitumengehalt von etwa 6 bis 1211/o wird auf einen Wassergehalt von 5% getrocknet und dann derart zerkleinert, daß etwa 6011/o des Mahlgutes durch Siebe von 3 mm Maschenweite und 4o % des Mahlgutes durch Siebe von 5 mm Maschenweite hindurchgetrieben werden können. Dann werden Zoo Teile dieses Gemisches gemahlen und mit 25 Teilen wasserfreiem gemahlenem Chlorzink unter Vermeidung von Wasserzutritt (Luftfeuchtigkeit) vermischt. Das Gemisch wird auf einer Walzenpresse zu kleinen, taubeneigroßen Briketts verarbeitet. Die Formlinge werden dann zunächst bis zu einer Temperatur von etwa 28o° abgeschwelt und hierauf unter Luftabschluß zwecks Aktivierung auf 4000 längere Zeit erhitzt. Darauf werden die Formlinge abgekühlt und zunächst mit kochendem Wasser extrahiert, wobei alles lösliche Chlorzink entzogen wird. Anschließend werden die Formlinge in Steinzeuggefäßen mehrere Tage mit stark verdünnter Salzsäure überschichtet stehengelassen, wodurch alle oxydischen Metallsalze entzogen werden. Der so erhaltene chlorzinkaktivierte Formling ist für viele Zwecke der Absorptionstechnik gut geeignet.

Claims (3)

1. PATENTANSPRCCIIr: 1. Verfahren zur Herstellung geformter Aktivkohle, dadurch gekennzeichnet, daß ohne Bindemittelzusätze verformbare kohlenstoffhaltige Stoffe, wie Braunkohlenlignit, Torf, Ligninrückstände aus der Holzverzuckerung sowie bitumen-, asche- und schwefelarme Braunkohle, wie rheinische Braunkohle, zunächst geformt und sodann derart einer Teilschwelung unterworfen werden, daß nur ein Teil der enthaltenden flüchtigen organischen Stoffe abgetrieben wird, ohne daß eine Zersetzung derselben bis zur Kohlenstoffbildung eintritt, worauf die vorbehandelten Formlinge in an sich bekannter Weise einer aktivierenden Nachbehandlung unterworfen werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den durch Zerkleinerung gekörntenAusgangsstoffen vor deren Verformung Aktivierungsmittel, z. B. Salze, zugemischt und dann nach erfolgter Aktivierung in an sich bekannter Weise; z. B. durch Auslaugen der erhaltenen Aktivkohle, dieser wieder entzogen werden.
3. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangskohlen abgesiebt und die dabei anfallende Knorpelkohle von mehr als 1o mm Korngröße verwendet wird.