DE974632C

DE974632C - Verfahren zur Herstellung eines im wesentlichen aus Kohlenstoff bestehenden Produktes mit grosser chemischer und physikalischer Reaktionsfaehigkeit

Info

Publication number: DE974632C
Application number: DEB3003A
Authority: DE
Inventors: Otto Dr Grosskinsky; Georg Dr Huck; Joachim Dr Karweil
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1950-04-12
Filing date: 1950-04-12
Publication date: 1961-03-09

Description

Verfahren zur Herstellung eines im wesentlichen aus Kohlenstoff bestehenden Produktes mit großer chemischer und physikalischer Reaktionsfähigkeit Das Hauptpatent 970 .782 betrifft ein Verfahren, nach welchem ein stückiges oder pulveriges kohlenstoffhaltiges h-Taterial bei erhöhter Temperatur, jedoch unterhalb des Zündpunktes, höchstens etwa 12 Stunden mit Gasen behandelt wird, deren Gehalt an wirksamem Sauerstoff so bemessen ist, daß in den Abgasen 3o % und mehr des mit dem Oxydationsgas eingeführten Sauerstoffs abgeführt werden. Im Anschluß an die derart bewirkte Oxydation wird die hohle in bekannter Weise auf Adsorptions- oder Entfärbungskohle oder eine ähnlich geartete reaktionsfähige'Kohle verarbeitet.
Die Erfahrung hat gezeigt, daß an sich jede hohlesorte mit Erfolg einer veredelnden Behandlung unterworfen werden kann. Die Ausbeute an Endprodukt, die für die wirtschaftliche Seite des Verfahrens naturgemäß von größter Bedeutung ist, ist jedoch sehr unterschiedlich und hängt sowohl von der petrographischen Zusammensetzung der Kohle als auch von dem Gehalt der Kohle an flüchtigen Bestandteilen und der Intensität der oxydativen Vorbehandlung ab.
Man kann die Brauchbarkeit einer Steinkohle zur Herstellung einer Adsorptionskohle dadurch charakterisieren, daß man die Ausbeute an Kohle einer Standardqualität angibt, die bei übereinstimmender Art der Behandlung erhalten wird. Unter Standardadsorptionskohle sei ein Kohleprodukt verstanden, von dem ioo g bei 2o' C aus einem mit 32 g Benzol je Kubikmeter beladenen Gasstrom -.o g Benzol adsorbieren.
.Neben der Ausbeute an Endprodukt sind auch die Verfahrenskosten von größter Bedeutung für die Herstellung von marktfähiger veredelter Kohle. Dazu gehören die Kosten der Aufbereitung, wie Mahlen und Sieben, die Apparatekosten bzw. Apparateausnutzung, die bestimmt wird durch die erforderliche Zeit der oxydativen Vorbehandlung und die Größe des erforderlichen Abbrandes mit Wasserdampf, Kohlensäure od. ä.
Es wurde nun gefunden, daß man besonders vorteilhaft Adsorptionskohle herstellen kann, wenn man solche Kohlen zur Herstellung von Adsorptions- und Entfärbungskohlen anwendet, die von Natur aus feinkörnig sind. Es gehören dazu z. B. Sichterstäube und die Schlämme der Kohlenwäschen.
Es ist zwar bereits bekannt, für die Aktivierung von gewöhnlichen Kohlen auf dem üblichen Wege, z. B. durch Wasserdampfbehandlung u. dgl., feinpulverige Kahle als Ausgangsmaterial zu nehmen. Die pulverige Kohle ist jedoch bei diesen Verfahren immer durch Aufmahlung der Stückkohle gewonnen worden. Demgegenüber werden beim erfindungsgemäßen Verfahren natürliche Kohlenstäube verarbeitet. Der natürliche Kohlenstaub hat eine durch die Art seiner Entstehung bedingte spezifisch geartete petrographische Zusammensetzung, die sich von der Stammkohle wesentlich unterscheidet, wie dies im Gehalt an flüchtigen Bestandteilen, der Backfähigkeit und des Schmelzverhaltens der Asche zum Ausdruck kommt.
Mit den besagten Kohlen lassen sich gegenüber den üblichen Stückkohlen bessere Ausbeuten erzielen. Eineu erheblichen technischen Fortschritt stellen die geringen Verarbeitungskosten dar. Die vor der Behandlung mit vergasend wirkenden Mitteln erforderliche Oxydationszeit läßt sich erheblich vermindern. Die Oxydationszeit von Stäuben bzw. Schlämmen mit einer Korngröße unterhalb o,2 mm läßt sich beispielsweise bis auf die Hälfte reduzieren gegenüber der Zeit, die zur Oxydation einer grobstückigen, zu Kohlenstaub vermahlenen Kohle erforderlich ist. Darüber hinaus lassen sich diese Stäube usw., falls erwünscht, wegen ihrer geringen Härte leicht mahlen. Derartige Kohlen werden im übrigen als Abfallkohle gewertet, so daß sie billig sind und ihrer Veredlung eine besondere wirtschaftliche Bedeutung zukommt. Schließlich ist auch der Verwachsungsgrad der Kohlen gering, so daß sie sich leicht entaschen lassen.
Im allgemeinen liegt die Korngröße von Sichterstäuben und Schlämmen unter 5oo #x. Soll der für die Oxydation bestimmte Staub eine bestimmte Körnung aufweisen, so kann diese Forderung durch Sieben oder Sichten erfüllt werden. Natürlich kann man auch den Staub als Ganzes auf die gewünschte Feinheit mahlen.
Die Entaschung kann in üblicher Weise durch Flotation, elektrostatische Aufbereitung oder Phasenumkehr mit Öl usw. durchgeführt werden. Bei nassen Aufbereitungsverfahren wird die Kohle vor Einsatz in den Oxydationsofen zweckmäßigerweise getrocknet. Bei Verwendung eines Phasenumkehrverfahrens ist außerdem das Öl nach der Entaschung zu entfernen.

Einen Überblick über die Ausbeuten, die bei der Herstellung von Adsorptionskohlen von Standardqualität erzielt werden, gibt - die nachfolgende Tabelle. In allen Fällen erfolgte die Wasserdampfbehandlung der voroxydierten staubfreien Beinkohle nach Brikettierung und anschließendem Brechen auf 3 bis 6 mm Korngröße bei goo' C in ruhendem Zustand. Bei der oxydativen Vorbehandlung war die Körnung sämtlicher Ausgangskohlen zu 70% kleiner als o,roo mm. Die Oxydation erfolgte bei 26o' C in einem Drehrohrofen (Umfangsgeschwindigkeit 0,4 m je Minute) mit ö, i kg Luft je Stunde und Kilogramm Kohle. Die Kühlung der Trommel erfolgte während der ersten Stunde von außen mit Wasser und danach durch Anblasen mit kalter Luft. Während der Oxvdation betrug der-Sauerstoffgehalt der Abgase 15o/o. Die Tabelle zeigt, daß der Sichterstaub nur etwa ein Drittel der Oxydationsdauer einer stückigen gen iahlenen Kohle benötigt. Sämtliche Angaben beziehen sich auf Beinkohle.

Ausgangskohlen

Kohle I .... Fettkohle 27'10 flüchtige Be-

standteile

Kohle II .... Fettkohle 25"/o flüchtige Be-

standteile

Kohle III .... Sichterstaub 26°/o flüchtige Be-

standteile

Adsorptionskohleausbeuten

Oxydationszeit in % von der Beinkohle

in Stunden

Kohle I Kohle II ( Kohle III

i O 2 20

3 0 20 31

6 7 27 33

i2 i9 33 3-f

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung eines im wesentlichen aus Kohlenstoff bestehenden Produktes mit großer chemischer und physikalischer Reaktionsfähigkeit aus fossilen oder rezenten Brennstoffen durch oxydierende Behandlung mit Luft und anschließende Entgasung und/oder Behandlung mit vergasenden und/oder wasserentziehenden Mitteln, wobei man ein Ausgangsmaterial verwendet, das dadurch gewonnen wird, daß man die genannten Brennstoffe bei erhöhter Temperatur, jedoch unterhalb des Zündpunktes, höchstens etwa 12 Stunden derart mit Luft oder ähnlichen Oxydationsgasen vorbehandelt, daß in den Abgasen 30°/o und mehr des mit dem Oxydationsgas eingeführten Sauerstoffs abgeführt werden, nach Patent 970 782, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ausgangsmaterial Steinkohle verwendet, deren Korngröße von Natur aus kleiner als 0,5 mm, vorzugsweise kleiner als 0,2 mm ist.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ausgangsmaterial Sichterstäube verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man Schlämme aus der Kohlenwäsche als Ausgangsmaterial verwendet. d. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Ausgangsmaterial vor der Oxydation entascht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 533 936, 5-I7 5i6; französische Patentschrift N r. 642 36o.