DE747957C

DE747957C - Verfahren zur Herstellung adsorbierender Massen

Info

Publication number: DE747957C
Application number: DEC53044D
Authority: DE
Priority date: 1937-07-24
Filing date: 1937-07-24
Publication date: 1944-10-23

Description

Verfahren zur Herstellung adsorbierender Massen Es ist bekannt, daß aktive Kohle sich in Vorzug zur Adsorption von Kohlenwasserstoffen eignet, während Kieselsäuregel und andere anorganische Gele ein besonders starkes Adsorptionsvermögen für Feuchtigkeit und Gas und Dämpfe von organischen'Stoffen, die in Wasser löslich sind, besitzen.
Wenn aus Gasen sowohl Feuehtigkeit als auch Kohlenwasserstoffe adsorbiert werden sollen, kann man daher ein Adsorptionsfilter verwenden, das schichtweise aktive Kohle und Silicagel enthält. Das Ubereinanderschichten verschiedenartiger Adsorptionsstoffe, die meist nur an sich in dünnen Schichten liegen, gestaltet sich bei der praktischen Durchführung und großen Filterquerschnitten sehr umständlich.
Demgegenüber bedeutet ein Adsorptionsmaterial, welches beide Eigenschaften besitzt, einen erheblichen technischen Fortschritt.
Erfindungsgemäß wird gemahlenes, zweckmäßig pulverförmiges, aktives Kieselsäuregel mit Ausgangsmaterialien zur Herstellung von aktiver Kohle, z. B. Torf, Holz, Sägespänen, Holzspänen, Braunkohle, Holzkohle, die mit Metallsalzlösungen, wie Zinkchlorid, oder anderen Chemikalien imprägniert sind, vereinigt und das Gemisch durch Pressen, Glühen und Auswaschen weiterbehandelt. Das Verhältnis von Kohle zum Gel richtet sich nach dem jeweiligen Verwendungszweck. Auf diese Weise entstehen harte, gut adsorbierende Körper, die sowohl Kohlenwasserstoffe als auch Feuchtigkeit in ausreichendem Maße erfassen Ein Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung besteht darin, daß man die organischen Ausgangsstoffe, z. B. Holz- und Sägespäne, nicht wie sonst üblich mit einer konzentrierten Lösung von Chemikalien, beispielsweise eines Metallsalzes, wie Zinkchlorid, imprägniert, sondern mit einer verdünnten, z. B. nur etwa 15 bis 300 Be starken Lösung etwa von Zinkchlorid tränkt und das so erhalteneProduktbei etwa 100 bis I500 antrocknet und dann Kieselsäuregelpulver zusetzt. Der Zusatz des Gelpulvers kann auch vor dem Antrocknen erfolgen. Bei dem Antrocknen verkohlen bereits die imprägnierten orto,anischen Substanzen äußerlich bzw. werden sie angeschwärzt. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß die beim Auswaschen der fertigen Adsorbentien anfallende Lösung. beispielsweise von Zinkchlorid, ohne kostspieliges nachträgliches Eindampfen wieder verwendet werden kann.
Um eine Adsorptionsmasse von hoher L)ruck- und Zerreißfestigkeit zu erzeugen, werden die imprägnierten und mit einem oder mehreren Gelen vermischten organischen Stoffe nach dem Antrocknen bei etwa 100 l::is 150° in Strangpressen oder Tablettenpressen gepreßt und geglüht.
Es sind eine Reihe von Vorschlägen für die Herstellung von kdsorbentien gemacht worden, wonach man in aktiver Kohle oder deren Ausgangsstoffen durch Zusatz kolloidaler Kieselsäure oder von Wasserglas und Säure ein Kieselsäuregelgerüst entstehen läßt. Diese Verfahren führen nicht zu Erzeugnissen, die aktive Kieselsäure enthalten. Die in Anwesenheit von Säuren oder Salzen getroclinete bzw. geglühte Kieselsäure wird nicht aktiv; Kieselsäure liegt bei diesen Verfahren als Skelett zur Erhöhung der Festigkeit und zur Herabsetzung der Brennbarkeit der Kohle vor.
Nach anderen bekannten Vorschlägen wird Kohle auf anorganischen Materialien niedergeschlagen. Nach einer Arbeitsweise wird fein gemahlener Staub von aktiver Kohle in geringer Menge in Kieselsäuresol oder -hydrogel verrührt. Man erhält ein mechanisches Gemenge von Kohle mit nicht aktiver Kieselsäure, in dem beide Komponenten zum größten Teil nebeneinanderliegen und welches ein nicht ohne weiteres formbares Pulver darstellt.
Nach einem anderen Verfahren wird auf anorganiscllen gelbildenden Stoffen Kohle durch Verglühen organischer Stoffe, wie Kohlehydrate, niedergeschlagen. Wenn man letztere über Gel versprüht oder Hydrogel in Lösungen von Kohlehydraten eintaucht, werden nur geringe Nilengen der organischen Substanz adsorbiert, während die der Lösung entzogene Substanz zum größten Teil an der Oberfläche des Gels haftenbleibt. Selbst bei intensivem Imprägnieren mit Zucker und nachfalgendem Auswaschen ist eine homogene Beladung des Gels mit Zucker nicht erreichbar. Schließlich ist vorgeschlagen worden, Kieselsäuregelprodukte dadurch herzustellen, daß man das Gel mit Kaltasphalt- oder Teeremulsionen vermischt und die Nfischung bis zur Verkoliung der organischen Substanz erhitzt; die koksartige Masse soll ein Verketten der Gelteilchen bewirken. Die abgeschiedenen Koksmengen sind vollständig inaktiv.
Im Gegensatz zu den bekannten Massen erhält man nach der Erfindung einheitliche Nassen von großer Stabilität bei der Formgebung; die geformten Massen behalten ihre Form und Struktur beim Glühen und xviederholtem Beladen unverändert bei. Für die Adsorptionstechnik ist dieses Verhalten, insbesondere die Festigkeit der Adsorbentien, von großer Bedeutung.
Die Erzeugnisse nach der Erfindung siiid harte, hochaktive Körper, in denen sowohl die Kohle als auch die Kieselsäure stark adsorbierende Eigenschaften besitzen.
Adsorptionsversuche haben ergeben, dat ein AIischadsorbens nach der Erfindung, zu dessen Herstellung normales fein pulveriges Kieselsäuregel in einer Menge voll 10 diente, 8 bis 10 0/o Wasser adsorbiert, und daß der Sättigungswert bei der Benzoladsorption bei 6o,S 0/o liegt.
Beini Überleiten von Wasserdampf und Benzol enthaltender Luft wird sowohl Wasserdampf als auch Benzol adsorbiert.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Herstellung adsorbierender Massen, die aktive Kohle und anorganische Adsorbentien enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsmaterialien zur Herstellung der aktiven Kohle, z. B. Torf, Holz, Sägespäne, Holzspäne, vor oder nach der an sich bekannten Imprägnierung mit Chemikaliell mi t pulverförmigem, aktivem Kieselsäuregel vermischt werden und diese Alischung in üblicher Weise gepreßt und durch Glühen und nachträgliches Nussvaschen weiterbehandelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsstoffe für die Herstellung der aktiven Kohle mit einer Lauge, z. B. Zinkchlorid lösung, von 15 bis 300 Be' imprägniert und vor bzw. nach dem Vortrocknen bei etwa 100 bis I50° mit dem Gelpulver gemischt werden.

Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften . . . Nr. 466358, 488 669, 523 668, 534 967, 58I 303; USA.-Patentschriften ... Nr. 1 867 435, I 868 565; Isolloidzeitschrift, Bd. 49, Heft 2, 5. 120 rechte Spalte.