DE935125C - Verfahren zur Herstellung aktiver und zugleich chemisch besonders reaktionsfaehiger Kohle in Stueckform - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung aktiver und zugleich chemisch besonders reaktionsfähiger Kohle in Stückform

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  bei Soo his rooo" verbessert «-erden. Durch die

  besondere Art der Vorbehandl:ung wird beim Cal-

  cinieren ein Schmelzen und Biälien der Kohle ver-

  mieden.

  InzwIchen hat man erkannt. daß man zu hoch-

  reaktionsfähigen Kohlen gelangt, wenn man die

  Vorlbehandlung an pulverförmigem Ausgangs-

  material im Gegensatz zum vorerwähnten Ver-

  fahren, bei welchem nur eine geringfügige Oxydation der Kohle eintritt, derartig betreibt, daß der Sauerstoff im vorbehandelten Material wenigstens io°/o beträgt. Hierzu ist jedoch notwendig, daß man unter Zutritt größerer Luftmengen erhitzt und im übrigen diese Luftbehandlung auf etwa 2o Stunden und länger erstreckt. Die Kohle wird anschließend entgast, und man erhält eine ausgezeichnete pulverförmige hochreaktionsfähige Kohle.
• Es wurde nun gefunden, daß man zu Kohlen mit gleicher Reaktionsfähigkeit, aber zu solchen in stückiger Form gelangt, wenn man das bei der oxydierenden Behandlung von Steinhohle und ähnlichen festen Brennstoffen bis zu einer Sauerstoffaufnahme von 2o bis 30°/o anfallende Pulver mit einem organischen Bindemittels vermischt und die Masse, gegebenenfalls nach Verformung, unter Luftabschluß entgast. Das neuartige kohlenstoffhaltige Material ist dank .seiner Stü:ckigkeit und seiner hohen Reaktionsfähigkeit vorzüglich für chemische Reaktionen geeignet, die eine stückige Kohle verlangen. Damit ist man nun nicht mehr auf die Holzkohle als das bisher übliche Ausgangsmaterial zur Herstellung stückiger, hochreaktionsfähiger Kohlen angewiesen, sondern kann von gewöhnlicher Steinkohle oder ähnlichen Brennstoffen ausgehen.
• Eigenartigerweise wird nach dem Verfahren der Erfindung zunächst durch die hochgradige Oxydation - ganz abgesehen von der erheblichen Steigerung des Sauerstoffgehalts der Kohle-zwar das Bitumen restlos oxydiert, aber anschließend in das Oxydationsprodukt ein organisches Bindemittel, bei dem es sich um Weichpech od. dgl., also ebenfalls um ein Bitumen, -handeln kann, eingearbeitet. Damit war zweifellos zu erwarten, daß die erneute Untermischung von Bitumen unter die Kohle wieder zu Back- und Bläherscheinungen führen würde und somit zu einem Verschmelzen der Kohlesubstanz und zu einem Verschließen ihrer Poren. Überraschenderweise wirken sich jedoch die Zugaben des Bindemittels in keiner Weise nachteilig auf die Reaktionsfähigkeit der stückigen Entgasungsprodukte aus.
• Als Bindemittel lassen sich alle organischen Stoffe verwenden, die beim Entgasen einen möglichst porösen, aber hinreichend festen Koks liefern. Solche Stoffe sind Produkte der Teerdestillation, ferner Kohlehydrate, also Zuckerarten, Stärke, Dextrin u. dgl. Man wird in erster Linie auf Abfallstoffe zurückgreifen, z. B. Abfallzuckerlösungen, Melasse, Abfälle aus der Stärkeindustrie; auch entkalkte Sulfitablauge ist unter Umständen sehr brauchbar.
• Wird ein besonders aschearmes Endprodukt verlangt, so kann man das Ausgangsmaterial in bekannter Weise entaschen, bevor man zur oxydativen Vorbehandl.ung schreitet. Es kann dies um so leichter erfolgen, als die Voroxydation ohnedies eine gepulverte Substanz verlangt.
• Die praktische Durchführung des Verfahrens geschieht etwa folgendermaßen. Die auf eine Korngröße von o,5 bis i mm zerkleinerte Kohle wird, erforderlichenfalls nach Entaschung, in dünner Schicht in Gegenwart von Sauerstoff, Luft oder anderer oxydierend wirkender Gase unter allmählicher Temperatursteigerung erhitzt. Je höher die Temperatur, um so schneller verläuft die Voroxydation, nur ist die Temperatur in jedem Fall unter dem Entflammungspunkt der Kohle zu halten. Dieser wird zweckmäßig vorher durch einen Blindversuch ermittelt. Im allgemeinen bewegen sich die Temperaturen bei der Voroxydation zwischen etwa i5o und 25o°. Je nach der verwendeten Kohlensorte werden hierbei 2o bis 3o Gewichtsprozent Sauerstoff aufgenommen, und zwar ohne daß es zu einer nennenswerten Abgabe von Kohlendioxyd kommt. Am besten benutzt man zur Voroxydation einen rotierenden Trommelofen, der ein kontinuierliches Arbeiten ermöglicht. Das erhaltene Kohlepulver wird nun mit entkalkter Sulftablauge zu einer steifen Paste angemengt; es genügt, daß eine stampfbare Masse entsteht. Diese wird in einer Art Koksofen oder in einer Retorte so lange auf Rotglut erhitzt, bis keine Gase mehr entweichen. Erforderlichenfalls wird die Entgasung durch Einleiten indifferent sich verhaltender Gase unterstützt, was besonders gegen Schluß des Vorgangs von Vorteil sein kann. Die Entgasungstemperatur, die jetzt mit Hinblick auf die vollständige Verkohlung des Bindemittels höher sein muß als beim Entgasen des nicht mit einem solchen angemengten Pulvers (siehe oben), hängt von den an das Endprodukt gestellten Anforderungen ab; je niedriger sie ist, um so länger dauert die Entgasung, aber um so wirksamer - in chemischer und physikalischer Beziehung - ist das Endprodukt. Nach beendeter Entgasung läßt man unter Luftabschluß erkalten, was in der Apparatur selbst oder in einem besonderen Kühlbehälter erfolgen kann, in den das Endprodukt übergeführt wird. Erforderlichenfalls kann die Paste auch zu besonders geformten Körpern verpreßt werden, bevor man sie entgast.
• Bei der Wahl des Bindemittels ist zu beachten, daß, wenn ein schwefelfreies Endprodukt erhalten werden soll, kein schwefelhaltiger Stoff verwandt werden darf. In diesem Falle wird man daher statt der Sulfitablauge eine andere Substanz, z. B. Zucker, Stärke u. dgl., benutzen. Abwesenheit von Schwefel ist stets dort erwünscht, wo das Endprodukt zu chemischen und metallurgischen Zwecken gebraucht werden soll, bei denen Schwefel störend wirkt. Hierher gehört z. B. die Erzeugung schwefelfreier Generatorgase, die Durchführung von Reduktions-, Aufkohlungsprozessen usw. Übrigens tritt schon bei der Entgasung der voroxydierten und ang; pasteten Substanz eine weitgehende Entschwefelung ein, indem der Schwefel ,größtenteils als Schwefeldioxyd ausgetrieben wird.
• Das erhaltene Endprodukt stellt Stücke von guter Festigkeit dar, die alle Eigenschaften einer Aktivkohle zeigen und daher solche ersetzen können, z. B. bei der Gasadsorption, Desodorierung, Entfärbung, Entfuselung von Branntwein u. dgl. Hervorragend geeignet ist es jedoch besonders zur Herstellung von Schwefelkohlenstoff, da es die

  hierzu bisher vornehmlich benutzte, sehr teure

  Holzkohle in ausgezeichneter Weise zu ersetzen

  vermag.

Claims (1)

1. PATENTANSPR@@CIlL i. Veriallren zur Herstellung von chemisch h@-@cllre@a@tionsfä:-ier holi'e in Stückform, da- @lur cll @@Icennzeichnet, dall man das bei der oz@diercliden Feliandlullg von Stehilzohle und äiililic:ieli festen Brennsteffen bis zu einer Sauer- stofinufllahnie v'-)n 20 bis 30'i/0 im oxydierten Material anfallende Pulver mit einem organi- scllen I@inlelnittel vermischt und die Masse, r;,e@enentalls nach Verformung, unter Luft- al-)sc@üttl.l ellt ast. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch ge- kennzeichnet, daß man während des Erhitzen: der Masse chemisch indifterent wirkende Spül- gase durch oder Tiber dieselbe leitet. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den pulverförmigen Brennstoff vor der Behandlung mit ozydierelid wirkenden Gasen ertascht. Angezogene Druclcsci:rifteli: Deutsche Patentschriften N r. 670 038. 533 936. 547 516, 681 1-53, 518 514. 411 ;18, 691 873# 6c90 037; französische Patentschritten N r. 642 36o, 7-94 079 USA.-Patentschriften N r. 2 008 148, 2 008 146. 1 968 847 deutsche Patentschrift N r. 909 -1,53-