DE975099C - Verfahren zur Herstellung von aktiver Kohle - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von aktiver Kohle Es ist bekannt, feinkörnige feste Brennstoffe dadurch zu aktivieren, daß man sie in der Hitze mit aktivierend wirkendien Gasen oder Dämpfen auf- wirbelt. Man hat auch schon dieses Verfahren in der Weise durchgeführt, daß man die aktivierenden Gase von unten durch einen Rost in die aufzuwirbelnde Brennstoffschicht einführt und über dem Rost Sauerstoff oder sauerstoffhaltige Gase durch eine oder mehrere Düsen einbläst. Ferner ist es bekannt, kohlehaltiges Material dadurch zu aktivieren, daß man es durch ein von unten zugeführtes Gas aufwirbelt und daß man dicht über der Wirbelschicht Luft einbläst. Es wurde nun gefunden, daß die Aktivierung fester kohlenstoffhaltiger Stoffe, insbesondeTe staubfönniger oder'feinkörniger Brennstoffe, mit besonderem VorteiJ in der Weise durchgeführt wird, daß man in die durch unten zugeführte, aktivierend, wirkende Gase aufgewirbelte erhitzte: Brennstoffschicht durch eine Vielzahl von Düsen in verschiedener Höhe und in den Raum über der Brennstoffschicht, vorteilhaft ebenfalls in verschiedener Höhe, Sauerstoff oder sauerstoffhaltige Gase, z. B. Luft, einbläst.
• Auf diese Weise wird die Aktivierungsdauer verringert und Aktiviergas eingespart. Ein besonderer Vorteil der Arbeitsweise nach der Erfindung be- steht darin, daß durch Einleiten des sauerstoffhaltigen Gases durch mehrere Düsen in verschiedener Höhe in die Wirbelschicht und darüber das von unten her die Wirbelschicht durchströmerade Gas mit dem sauerstoffhaltigen Gas in innige Berührung gebracht wird. Dadurch wird erreicht, daß weniger Kohle verlorengeht und so die Ausbeute an aktiver Kohle erhöht wird. Das Verfahren hat den weiteren Vorteil, daß der in dem Raum über der Brennstoffschicht befindliche Staub in an sich bekannter Weise nachvergast wird. Auch auf den von den Abgasen mitgerissenen Staub wirkt sich die Arbeitsweise nach der Erfindung günstig aus. Seine Aktivität ist höher als bei dem bisher üb- lichen Verfahren. Man kann diesen Staub mit Hilfe eine Zyklons aus den Abgasen gewinnen und unmittelbar als aktive Kohle verwenden, wenn man ihn nicht nochmals dem Aktivierungsprozeß zuführen will.
• Die Einführung der sauerstoffhaltigen Gase, denen auch andere Gase, insbesondere Wasserdampf, Kohlendioxyd oder Verbrennungsgase, zugesetzt sein können, erfolgt mit Hilfe der üblichen Vorrichtungen, vorteilhaft radial oder tangential durch Düsen, die zweckmäßig gegeneinander versetzt sind. Man kann die sauerstoffhaltigen Gase schräg von oben nach unten gegen das Brennstoffbett gerichtet in den Raum über der Brennstoffschicht einführen.
• Als Aktivierungsgas, das gleichzeitig die Durchwirbelung der Brennstoffschicht bewirkt, verwendet man die hierfür üblichen Gase, die bis zu etwa 15 % freien Sauerstoff enthalten können. Infolge der Zuführung von Sauerstoff und anderen Gasen in verschiedener Höhe oberhalb des Rostes und in den Raum über der Brennstoffschicht benötigt man für die Aktivierung und Durchwirbelung erheblich weniger Gas als bisher. Wird ein billiger Brennstoff für die Herstellung von aktiver Kohle verwendet, z. B. Steinkohlen Petrolkoks, Säureschlammkoks oder Schwelkoks, so kann man größere Mengen Sauerstoff bei der Aktivierting verwenden und einen gewissen Verlust durch Verbrennen in Kauf nehmen. Z Über der Brennstoffschicht crweitert. sich der Aktivierungsraum zweckmäßig, uni die Reaktionszeit des mitgeris,senen Staubes mit den sauerstoffhaltigen, Gasen zu verlängern. Das aus dem Raum austretende Abgas kann, gegebenenfalls nach Zugabe von Wasserdampf oder Kohlendioxyd, dem Aktivierungsverfahren wieder zugeführt werden. Das Verfahren kann auch in unterteilten oder in mehreren übereinanderliegenden Brennstoffbetten kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt werden. Im kontinuierlichen Betrieb führt man zweckmäßig den Ausgangsstoff der obersten Wirbelschicht zu, läßt ihn im Gegenstrom zu den aufströmendien Aktivierungsgasen von einerWirbelschicht zu der nächstunteren fließen und zieht das aktivierte Gut aus der untersten Wirbelschicht kontinuierlich ab-, wobei man vorteilhaft in der untersten Wirbelschicht in sauerstofffreier Atmasphäre lediglich mit erhitzten Gasen und Dämpfen zu Ende aktiviert, während man in die darüberliegenden Wirbelschichten und ebenso oberhalb von ihnen jeweils an mehreren Stell-en Sauerstoff oder sauerstoffhaltige Gase einbläst. Das Verfahren dient so - wohl zur Aktivierung fester kohlenstoffhaltiger Stoffe als auch zur Regenerierung von aktiver Kohle. Die dabei angewandten Temperatureil liegen bei etwa 6oo bis ioool. Man arbeitet bei gewöhnlichem oder erhöhtem Druck.
• Es ist bekannt, bei Wirbelschichtverfahren, z. B. bei der Vergasung von Kohle, die Umsetzungsgase in verschiedener Höhe in einen von dem aufgewirbelten, zu behandelnden Gut, z. B. Kohle, gefüllten Schachtofen einzuführen. DieseArt der Einführung dient dazu, ohne Anwendung von kosten mehrere Wirbelschichten übereinander auszubilden, weshalb es die Verwendung von Öfen verlangt, die im Verhältnis zum Durchmesser hoch sind. Die Aktivierang von Kohle ist nicht erwähnt. Eine solche Unterteilung der Brennstoffschicht in mehrere Wirbelschichten wird beim erfindungsgemäßen Verfahren nicht angestrebt; sie kann auch bei Verwendung der üblichen Aktivierungsüfen nicht eintreten, da deren Höhe gering ist. Beispiel In einem runden Schachtofen, der nach oben erweitert ist, befindet sich auf einem Schamotterost feinkörniger Braunkohleschwelkoks. Durch den Rost wird ein Gemisch von heißen Verbrennungsgasen und Wasserdampf eingeführt. Die Gags- und Dampfmengen worden dabei so bemessen, daß der Brennstoff bei 8oo' in schwacher Wirbelbewegung gehalten wird.
• In einer Entfernung von 5o cm über dem Rost führt man an fünf Stellen radial Luft in das etwa i m hohe Brennstoffbett ein und leitet an weiteren fünf Stellen wenig unter der Oberfläche der Wirl>--1-schicht eben-falls. radial weitere Luft zu. In einem Abstaild von 1,5 m über der Wirbefischicht wird in derselben Weise Luft, der etwas Wasserdampf beigemischt ist, eingedüst. Alle Zuführdüsen in, den verschiedenen, Abständen vom Rost sind gegeneinander versetzt Bei dieser Arbeitsweise erhält man eine aktive Kohle mit der Methylenblauzahl 12 (die Methylenblauzahl ist i, wenn o,i g aktive Kohle i cm3 einer 0,15%igen Methylenblaulösung aufnimmt). Gegenüber der bisherig-en Arbeitsweise ist die Menge an notwendigem Aktivierungsgas um 4o"/o erniedrigt. Das aus dem Aktivierungsraum austreitiende Gas hat einen unteren Heizwert von i i oo kca,1 gegenüber 8oo kcal beim Arbeiten ohne stufenweise Luftzuführung. Gibt man außer Sauerstoff noch.- Wasserdampf zu, so erhält man ein noch wasserstoffreicheres Gas, das für Synthesezwecke geeignet ist.
• Der aus dem Abgas wiedergewonnene Kohlestaub hat eine Mothylenblauzahl von 7,5 und kann somit für Entfärbungszwecke verwendet werden. Ohne die stufenweise Luftzuführung ist die Methylenblauzahl nur 3.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von aktiver Kohle durch Behandlung fester kohlenstoffhaltiger Stoffe, insbesondere staubförmiger oder feinkörniger Brennstoffe, bei hohen Ternpera,-turen mit aktivierend wirkenden Gasen tind/oder Dämpfen in einee Wirbelschicht, die durch Einführung der von unten zugeführten aktivierend wirkenden Gase in die Brennstoffschicht erzeugt wird, wobei oberhalb des Rostes Sauerstoff oder sauerstoffhaltige Gase durch mehrere Düsen eingeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoff oder die sauerstoffhaltigen Gase durch eine Vielzahl von Düsen in verschiedener Höhe in die Wirbelschicht eingeführt werden und daß gleichzeitig in an sich bekannter Weise in den Raum über der Wirbelschicht, vorteilhaft ebenfalls in verschiedener Höhe, Sauerstoff oder sauerstoffhaltige Gase, insbesondere Luft, eingehlasen werden. 2,. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß den sauerstoffhaltigen Gas(:ii noch andere Gase oder Dämpfe, wie Wasserdampf, Kohlendioxyd oder Verbrennungsgase, zugesetzt werden. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den Sauerstoff oder die sauerstoffhaltigen Gase schräg von oben nach unten gegen das Brennstoffbett gerichtet in den Raum über der Brennstoffschicht einführt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentanmeldung B i52oi IVb/ 12 i (bekanntgemacht am 2,6. 6. 1952); deutsche Patentschriften Nr. 469 277, 463 772, 453 972, 520 381; britische Patentschrift Nr. 661 56o; »Cheinie-Ingenieur-Technik«,:24. Jahrgang, 1952, S. 96; Kausch, Die Aktivkohle, 1928, S.:25; Bailleul u. a., Aktive Kohle, 1953, S. 138.