FI67527C - Foerfarande foer framstaellning av aktivkol - Google Patents

Description

rl KUULUTUSjULKAISU /πς9π l J 0 ' UTLÄGGNINGSSKIUFT OfOZ/ C |45j Γαtentti ny Inn. tty il Li lv25 ^ ^ (51) K»Jlu/tatCL3 C 01 B 31/08 SUOMI—FINLAND (H) tmma»*^-******»** 792171 (22) HduMnl^M-ArnSfarinc·^ 11.07-79 ' ' (21) ANnflMl—GHdfhettdaf 11-07-79 (41) Tafcc JulfclMltrt — BIMt *rt| 1 A. 01.80

Patentti· ja rekistarihallitiit f min ...........K ιμΜμΗμΙμ ^____

Patent- och nghtantynlnn ' ' A—eimi ti^dod»utUfcrift—» p«Mtcmrmi 31.12.84 (32)(31)(31) Pyyd-ty«βοΟι··*·-*·«·«» priortuc 13-07-78 Unkari-Ungern(HU) PE-1046 (71) Pdt? Nitrog£nmuvek, Värpalota, Unkari-Ungern(HU) (72) Sändor Berkes, Szdkesfehdrvär, Jänos Jesztl, Veszpr£m, B€la Szemes, Balatonalmädi, Gyula Kineses, Veszprdm,

Istvän Vig, Värpalota, Gäbor Hodossy, Veszpr£m,

Lajos György Nagy, Budapest, L£sz1<5 Noszkö, Budapest,

Istvän Lakatos, Budapest, Gäbor Nemeshegyi, Budapest,

Antal Simai, Budapest, Gäbor Török, Budapest,

György Föti, Budapest, Unkari-Ungern(HU) (74) Berggren Oy Ab (54) Menetelmä aktiivihiilen valmistamiseksi -Förfarande för framstäl1 ning av aktivkol

Keksintö tarkoittaa menetelmää sellaisen aktiivihiilen valmistamiseksi, jolla on suuri ominaispinta ja säädetty huokoskoko. Keksinnön mukaisesti valmistettu aktiivihiili soveltuu ensi sijassa jätevesien puhdistamiseen.

On tunnettua, että monissa kemiallisen teollisuuden menetelmissä käytetään aktiivihiiltä syntyvien sivutuotteiden poistamiseksi tai kertyneiden jätevesien puhdistamiseksi. Lisääntyneiden ympäristönsuo-jelunongelmien takia käytetään jo nykyään kaikkialla suurin osa valmistetusta aktiivihiilestä tähän tarkoitukseen. Aktiivihiiltä valmistettaessa on sen takia ensi sijassa otettava huomioon tämän käyttöalueen edut.

Käytettäessä aktiivihiiltä puhdistustarkoituksiin tietyt seokset tai seosryhmät adsorboituvat. Tämän tapahtuman ratkaisevat adsorboivien molekyylien suuruus tai aktiivihiilen huokoskoko. Oikean huokoskoon valinta on sen takia erittäin tärkeätä; puhdistustapahtuman vaikutus tai sen taloudellisuus riippuvat oikein valitusta tai säädetystä i:.

67527 huokoskoosta. Sen lisäksi on myös aktiivihiilen hiukkaskoko tärkeä tekijä adsorptiossa. Hiukkaskokoon nähden vaatimukset ovat käytetystä puhdistusmenetelmän tekniikasta tai teknologiasta riippuen erilaisia. Siten täytyy esimerkiksi silloin huolehtia sopivasta hiukkaskoosta kun aktiivihiili kelluu puhdistettavassa nesteessä tai milloin sen on tietyn ajan kuluessa saostuttava; hiukkaskoko on olennaista myös niin sanotuissa kiinteän maaperän vesitorneissa, joissa on käytettävä hiukkasia, joiden rakenne käytön aikana säilyy tukkeutumia aiheuttamattomana.

Edelleen on tunnettua, että aktiivihiilen hiukkaskokoa voidaan säätää kahdella tavalla: toisaalta mekaanisella käsitelyllä, esimerkiksi puristamalla ja toisaalta vastaavalla menettelyllä aktiivihiiltä valmistettaessa siten, että käytetyn lähtöaineen alkuperäiset hiuk-kaskoot säilyvät. Olennaista on siis, että hiukkaskokoa voidaan hallita mahdollisimman harvalukuisilla työvaiheilla tai mahdollisimman vähäisellä työmäärällä ja että sitä voidaan säätää myöhemmästä käyttöalueesta riippuen.

On olemassa paljon aktiivihiilen valmistusta koskevaa ammattikirjallisuutta .

Yleisimmin käytetyssä valmistusmenetelmässä käytetään niin sanottuja kemiallisia karbonointiaineita, esimerkiksi sinkkikloridia, savuavaa rikkihappoa, rikki- tai fosforihappoa. Tämä menetelmä on luonteeltaan sellainen, että lähtöaineen karbonointi suoritetaan lisätyn karbo-nointiaineen mukanaollessa. Samanaikaisesti karbonoinnin kanssa seuraa myös aktivointi. Tällä menetelmällä on kuitenkin useita haittoja: Tuotos on esimerkiksi vähäinen ja aktiivihiilen muodostuessa lähtö-raaka-aine muuttuu suuresti, se hajaantuu ja murentuu. Alhainen tuotos perustuu ensi sijassa siihen, että kemiallinen karbonointiaine tavallaan hajottaa kasvirakenteen niin, että huomattava osa hiilipitoisuudesta haihtuu kaasumaisina hajaantumistuotteina.

Mainittujen puutteiden takia kemiallisella karbonoinnilla valmistettuun aktiivihiileen liittyy myös liian suuria kustannuksia, jotta sitä voisi suuremmassa määrässä käyttää hyväksi ympäristönsuojelu-tarkoituksissa esimerkiksi jätevesien puhdistamisessa.

Toisen suuren ryhmän tunnetuista aktiivihiilen valmistusmenetelmistä 67527 muodostaa lämpöaktivoinnille perustuva menetelmä. Tähän asti tunnetut tällaiset menetelmät voidaan kuitenkin toteuttaa menestyksellisesti vain erittäin korkeita lämpötiloja pitkään käyttäen.

Seuraavassa annetaan muutamia konkreettisia esimerkkejä kummastakin menetelmätyypistä.

US-patenttijulkaisussa 3 840 476 on selitetty kahdessa vaiheessa tapahtuvaa juoksevan koksin aktivointia. Tässä menetelmässä käsitellään hiilipitoista lähtöainetta lähinnä happipitoisella kaasulla 300-400°C:ssa ja sitten 50 % höyryä sisältävällä kaasulla 900-1100°C:ssa. Tällä menetelmällä valmistettu aktiivihiili soveltuu kuten mainitun julkaisun selityksestä ilmenee, varsinkin öljynpuhdis-tamojen jätevedessä olevien orgaanisten epäpuhtauksien sitomiseen. Menetelmän huomattavana haittana on aktivoinnin keston pituus (noin 7-20 tuntia). Kuten omin mittauksin todettiin, niin ominaispinta pienenee suuresti aktivoinnin keston myötä.

US-patenttijulkaisussa 3 755 193 on selitetty erästä menetelmää typpipitoisen pölyhiilen valmistamiseksi. Tässä menetelmässä liuotetaan orgaaninen polymeeri epäorgaanisen halogenidin ja tiosyanaatin väke-vöityyn liuokseen ja saatu tahmea neste karbonoidaan 700-1200°C:ssa, jolloin lämpötila nostetaan annetussa lämpötilan rajoissa tarkoituksenmukaisesti 2-6°C:n kuumennusnopeudella minuutissa. Tämän menetelmän olennainen haitta perustuu siihen, että kuumennusnopeus on alhainen ja aktivointi kestää siis kauan.

Unkarilaisessa patenttijulkaisussa 165 759 on selitetty menetelmää aktiivihiilen valmistamiseksi, jonka lähtökohtana on orgaanisesta aineesta saatu lietesuspensio. Tässä menetelmässä liete ensin tiivistetään ja pyroloidaan sitten pelkistävässä ilmakehässä. Tämän menetelmän huomattava haitta on se, että valmistetun tuotteen ominais-pinta on pieni, nimittäin vain noin 32 m /g.

Sveitsiläisestä patenttijulkaisusta 511 192 tunnetaan eräs menetelmä pihkaiseen puumateriaaliin perustuvan aktiivihiilipitoisen suodatus-massan valmistamiseksi. Tässä menetelmässä pihkaista sahajauhoa käsitellään painoonsa nähden 3,6 %:lle (tilavuudeltaan 15-20 kertaiseksi laimennetulla) rikkihapolla ja tislataan sitten kuivaksi, jonka jälkeen muodostuneeseen hiillytystuotteeseen lisätään lisäaineita, esimerkiksi tervaa, pikeä ja sokeria tai melassia ja _ __:: 1__ 67527 saatu massa pannaan 450-500°C nousevaan lämpökäsittelyyn. Tämän menetelmän haittana on se, että on lisättävä 100-400 paino-% sokeria tai melassia hiillytetyn aineen painosta laskien, mikä tekee menetelmästä erittäin kalliin ja perinpohjaisen.

Espanjalaisessa patenttijulkaisussa 426 440 selitetään erästä olii-vinsiemeniin ja öljynpuristuskakkuihin perustuvaa aktiivihiilen valmistusmenetelmää. Lähtömateriaali puhdistetaan vaahdottamalla ja karbonoidaan sitten 700-900°C:n typpi-ilmakehässä. Samalla tuote aktivoidaan sinkkikloridilla. Tällä menetelmällä on kuitenkin se suuri haitta, että toisaalta täytyy karbonoidessa käyttää korkeita lämpötiloja ja toisaalta käytetty sinkkikloridi saattaa aiheuttaa ympäristön saastumista ja menetelmä edellyttää korrodoitumattomia laitteita .

Puolalaisessa patenttijulkaisussa 72 948 on selitetty jatkuvaa käyt-tömenetelmää puuhiilen valmistamiseksi. Lähtöaineena käytetään ligno-selluloosapitoisia puita, sahajauhoja, lastuja tai hedelmien siemeniä eikä siis hydrolysoituja aineita,jolloin saadaan vain huonolaatuista aktiivihiiltä. Aktivointi suoritetaan yksipohjaisessa retortissa 700-900°C:n vesihöyryilmakehässä. Samanlaista menetelmää on selitetty saksalaisessa patenttijulkaisussa 737 332, aktivointi suoritetaan tällöin 1000°C:ssa.

Edelleen on saksalaisessa hakemusjulkaisussa 20 52 507 selitetty erästä menetelmää aktiivihiilen valmistamiseksi. Lähtömateriaalina käytetään ksyloosipitoisten kasviaineiden happamessa kuidun erotuksessa saatuja jätteitä. Selityksessä on ilmoitettu, että hapan kuidun erotus suoritetaan laimennetuilla epäorgaanisilla hapoilla korotetussa lämpötilassa ja että kemiallisena karbonointlaineena käytetään sink-kikloridia tai fosforihappoa. Tällä menetelmällä on kuitenkin se huomattava haitta, että happamessa kuidun erotuksessa käytetyt epäorgaaniset hapot suurin piirtein hajottavat kasvirakenteen, minkä lisäksi tulevat vielä sinkkikloridin tai fosforihapon käyttöö kemiallisena karbonointiaineena liittyvät yllämainitut suuret haitat.

Keksinnön tavoitteena on aikaansaada myös jatkuvasti käyttökelpoinen menetelmä aktiivihiilen valmistamiseksi, jolla kasvijätteistä voidaan taloudellisesti ja yksinkertaisesti karbonoimalla ja aktivoinnilla, happamia tai emäksisiä aineita tai suoloja käyttämällä, toisin sa- 5 67527 noen kemiallisia karbonointiaineita käyttämättä valmistaa aktiivi-hiiltä, jonka huokoskoko on mielivaltainen ja lähtömateriaalin hiuk-kaskoko ei menetelmän aikana olennaisesti muutu, lähtömateriaalin hiilipitoisuus pysyy aktiivihiilenä mahdollisimman täydellisesti ja jota huolimatta vielä haihtuvien hajaantumistuotteiden muodossa haihtuvista hiilipitoisista substansseista on helppo käsitellä.

Keksintö perustuu osaltaan siihen yllättävään toteamukseen, että aktiivihiilen valmistuksen lähtöaineena voidaan edullisesti käyttää orgaanisella hapolla autokatalyyttisesti osittain hydrolysoituja kasvijäteaineita, ensi sijassa furfurolin valmistuksesta saatuja jätteitä. Esimerkiksi unkarilaisesta patenttijulkaisusta 164 886 tunnetaan, että 50-250°C:ssa ja alle 2:sta 20:een ilmakehään suoritetussa kasvijätteiden vesihöyryuuttamisessa tapahtuu osittainen hydrolysoituminen, joka jätemateriaalissa pysyneiden ja/tai siitä hajaantumalla vapautuneiden orgaanisten happojen avulla, varsinkin etikkahapon ja/tai muurahaishapon avulla autokatalysoituvat. Täten saatu jätema-teriaali sisältää selluloosasta ja ligniinistä peräisin olevia ha-jaantumistuotteita, esimerkiksi virtsahappoja, sakkarideja ja gal-laatteja noin 6-15 paino-%, ja nämä viimeksimainitut yhdisteet karbo-noituvat tai karamelloituvat jo suhteellisen alhaisessa lämpötilassa (150°C:ssa). Osittain hydrolysoidusta jäteaineesta saadut orgaaniset hapot katalysoivat sen krakkauksen ja lisäävät siten karbonointiin johtavien reaktioiden nopeutta. Siten on mahdollista suorittaa karbo-nointi käyttämättä karbonointiaineita ja jopa alhaisemmissa lämpötiloissa ja lyhyemmässä ajassa.

Keksinnön lisäperustana on se yllättävä toteamus, että lähtöaineena käytetystä kasvijäteaineesta edellä suoritetun hydrolyysin perusteella furfurolista, furfurolihartsin välituotteista ja furfuroli-har„sista 10-15 paino-prosenttisena muodostuva seos ei osallistu mainittuun karbonointiin tai karamellointiin, vaan se verkkou-tuu hajaantumiselle vastakkaisena tapahtumana lämpötilan noususta riippuen. Kuten jo korostettiin niin edellä käyneessä hydrolyy-sissä käytetty happo on läsnä lähtöaineena käytetyssä jäteaineessa ja tämän hapon vaikutuksesta mainitusta furfurolista, furfurolihartsin välituotteista ja furfurolihartsista koostuvasta seoksesta syntyy furfurolihartsia. Sen takia tuote ei karbonointimenettelyn aikana murene, vaan sen hiukkaset säilyttävät muodostuvan hartsirungon takia alkuperäisen kokonsa.

___ ___________ L :_ 6 67527

Sekä selitetty suotuisa karbonointitapahtuma että myös hartsirungon muodostuminen sujuvat kuitenkin vain silloin kun lähtömateriaalia lämpökäsitellään 150-400°C käsittävässä lämpötilassa 10-40°C:n kuu-mennusnopeudella minuuttia kohden, erityisesti 10-20°C/min ja 400-600°C:n lämpötilassa, jossa tapahtuu niin sanottu kaasunpoisto, toisin sanoen haihtuvien ainesosien täydellinen poistaminen,15-30°C:n kuumen-nusnopeudella minuutissa. Keksinnön mukaisesti suoritettu karbonointi syntyy 500-600°C käsittävässä ja korkeintaan 30 minuuttia kestävässä lämpökäsittelyssä noudattamalla mainittua kuumennusparametria.

Edelleen todettiin yllättäen, että tuotteen halutut hiukkaskoot voidaan aikaansaada silloin kun karbonointiin liittyvässä aktivoinnissa, jossa ainakin yhtä, vesihöyryä, hiilidioksidia ja savukaasua käsittävistä aktivointiaineista lisäämällä tai useammilla vuorotellen lisätyillä aktivointiaineilla karbonoitu materiaali aktivoidaan siten, että se korkeintaan 30 minuutissa kuumenee korkeampiin lämpötiloihin, varsinkin 800-1000°C käsittäviin lämpötiloihin.

Keksinnön kohteena on sen takia menetelmä aktiivihiilen valmistamiseksi osittain hydrolysoidusta kasvijätemateriaalista karbonoimalla ja aktivoimalla sitä korkeissa lämpötiloissa ainakin yhdellä vesihöyryä, hiilidioksidia ja savukaasua käsittävistä aktivointiaineista, jolloin joko yhtä aktivointiainetta tai useampien aktivointiaineiden muodostamaa seosta jatkuvasti lisätään tai useampia aktivointiainei-ta lisätään vuorotellen, joka on tunnettu siitä, että osittain hydrolysoituna kasvijätemateriaalina käytetään orgaanisella hapolla autokatalyyttisesti hydrolysoitua kasvijätemateriaalia, jota epäsuoraan tai suoraan kuumennetaan 150-400°C:ssa, 10-40°C:n kuumennusno-peudella minuutissa ja 400-600°C:n aina valitun lämpökäsittelyn lämpötilan mukaan 15-30°C:n kuumennusnopeudella minuutissa ja lämpökäsitellään 500-600°C:ssa korkeintaan 30 minuutin ajan ja lopuksi aktivointi suoritetaan korkeammissa lämpötiloissa korkeintaan 30 minuuttia kestävänä.

Mieluummin kuumennus suoritetaan 150-400°C:ssa, 10-20°C:n kuumennus- nopeudella minuutissa.

Edelleen on suositeltava, että 30 minuuttia kestävä lämpökäsittely suoritetaan vähintäin 550°C:n lämpötilassa.

67527

Aktivointi on mieluummin vielä suoritettava 800-1000°C:n lämpötilassa.

Kuumennus aktivointilämpötilaan on tarkoituksenmukaista suorittaa 10-20°C:n, mieluummin 16-20°C:n kuumennusnopeudella minuutissa.

Orgaanisina happoina, joiden avulla keksinnön mukaisella menetelmällä on saatu lähtömateriaalina käytettyä hydrolysoitua kasvijätemate-riaalia, käyvät tarkoituksenmukaisesti jätemateriaalin sisältämät ja/tai jätemateriaalista hajaantumalla vapautuneet orgaaniset hapot, varsinkin etikkahappo ja/tai muurahaishappo, erityisesti ensinmai-nittu.

Keksinnön mukaisen menetelmän pääeduista mainittakoon seuraavaa:

Keksinnön mukaan valmistetun aktiivihiilen huokoskoko on tarpeen vaatiessa etukäteen sovittu tai etukäteen määrätty, sen ominaisyl-ä-pinta on suuri ja tuotos erinomainen, niin ettei siis voimakkailla epäorgaanisilla hapoilla toteutettujen tunnettujen menetelmien pysyviä haittoja esiinny. Keksinnön mukaista menetelmää voidaan myös pienin kustannuksin toteuttaa jatkuvasti. Keksinnön mukaisesti valmistettu aktiivihiili sopii sen takia erinomaisesti ympäristösuojelutar-koituksiin eikä sen oma valmistus aiheuta minkäänlaista ympäristön saastumista.

Aktivoinnissa voidaan valitsemalla parametrit sopivasti säätää keskimääräistä hiukkaskokoa ja huokostilavuutta tai huokoskoon jakoa kussakin valmistuserässä valmistettavan aktiivihiilen käyttöalueesta riippuen. Keksinnön mukaisella menetelmällä valmistetun aktiivihiilen huokoskoko saattaa nousta 5-1000 A:in. Sellaisen aktiivihiilen valmistamiseksi, jonka huokoset voittopuolisesti ovat 5-100 A:n suuruisia, on tarkoituksenmukaista aktivoida 800-900°C:n lämpötilassa 3-5 minuuttia kestävän ajan vesihöyryllä tai 20-30 minuuttia kestävän ajan hiilidioksidilla tai savukaasulla. Voidaan myös menetellä siten, että mainitut aktivointiaineet sekoitetaan keskenään tai että niitä käytetään vuorotellen.

Sellaisen aktiivihiilen valmistamiseksi, jonka huokoset voittopuolisesti ovat 100-1000 A:n suuruisia, aktivointi suoritetaan tarkoituksenmukaisesti 900-1000°C: ssa '20-30 minuutin ajan hiilidioksidilla tai savukaasulla tai 7-10 minuutin ajan vesihöyryllä. Tässäkin voidaan mainittuja erilaisia aktivointiaineita käyttää keskenään se- 8 67527 koitettuina tai vuorotellen.

Keksinnön mukaisen menetelmän-käytännöllisen toteuttamisen lähtökohtana on tarkoituksenmukaisesti kuivattu jätemateriaali. Tämän materiaalin raekoko nousee useimmiten 0,2-20 mm:iin ja riippuu happameen hydrolyysiin käytetyn lähtömateriaalin hiukkaskoosta. Koska lähtömateriaalin hiukkaskoko tuskin muuttuu keksinnön mukaisessa menetelmässä niin valmistetun aktiivihiilen hiukkaskoko lankeaa olennaisesti tälle alueelle.

Keksinnön mukaisen menetelmän lähtöaineena voidaan käyttää esimerkiksi unkarilaisessa patenttijulkaisussa 164 886 tai "Escher-Wyss Mitteilungen"-julkaisussa 1969/2-1970/1 sivuilla 69-77 selitetyllä menetelmällä saatuja jäteaineita, sopivasti furfuroli- ja rehuhiiva-valmistuksen jätteitä. Esimerkkeinä mainitaan sahajauhoista, maissin-tähkistä, maissinoljista, puulastuista, riisinkuorista, kaislasta tai kaislan puristusjätteistä happamella autokatalyyttiselJä hydro-lyysilla valmistetut jäteaineet.

Keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamisessa voidaan lähtökohtana pitää myös kosteata, esimerkiksi 5 % kosteutta sisältävää materiaalia. Tässä tapauksessa on tarkoituksenmukaista materiaalin esikui-vattamiseksi kuumentaa lämpökäsittelyn kuumennusjakson alkulämpötila, toisin sanoen 150°, 30°C:n nopeudella minuutissa. Kuumennuksessa käytetään tarkoituksenmukaisesti maakaasua tai karbonoinnissa synty den hajaantumisjätteiden palamisesta peräisin olevaa savukaasua suorana tai epäsuorana kuumennuksena.

Karbonoinnin aikana voidaan karbonoitavaa materiaalia sisältävän reaktiolaitteen läpi tasa- tai vastavirtaan johtaa jotakin inerttistä kaasua, esimerkiksi typpeä, hiilidioksidia tai jotakin muuta hapetonta tai happiköyhää kaasua (kuten savukaasua), jonka tarkoituksena on samalla huuhtoa pois hajaantumisjätteet jäljellejäävästä hiilirun-gosta.

Lopuksi menetellään tarkoituksenmukaisesti siten, että karbonoimalla saadun hiillytystuotteen tiivistyvä osa jäähdytetään mieluummin ase-toni/hiilidioksidijäähdytysseoksella ja kuumennetaan sen jälkeen aktivointilämpötilaan, jossa se aktivoituu.

Keksintöä valaistaan tarkemmin seuraavien esimerkkien avulla.

67527

Esimerkki 1

Pyrolyysiputkessa hiillytettiin 100 g maissintähkistä valmistetusta furfurolivalmistuksesta peräisin olevaa ilmakuivaa jätettä, jolloin lämpötila nostettiin 200°C:een 16°C:n minuuttinopeudella, väli 200-400°C 10°C:n minuuttinopeudella ja väli 400-600°C 16°C:n minuutti-nopeudella. Sitten lämpötila pysytettiin 10.. minuutin ajan 600°C:ssa ja karbonoitiin materiaali siten. Tänä aikana johdettiin typpeä pyro-lyysiputken läpi 25 l:n tuntinopeudella.

Saadut tiivistyvät hajaantumistuotteet jäähdytettiin pyrolyysiput-keen liitetyssä, jäähdytetyssä erottimessa asetoni/hiilidioksidi-jäähdytysseoksella. Kaasunpoiston jälkeen annettiin putken jäähtyä käytetyssä kaasuvirrassa. Tuote pantiin hyvin suljettavaan astiaan. Täten saatiin 36-41 g (36-41 %) hiillytystuotetta.

Hiillitystuote saatettiin pyrolyysiputkessa 16-20°C:n/min. kuumennusnopeu-della 900°C:n lämpötilaan ja se aktivoitiin tässä lämpötilassa 9-15 minuutin ajan samalla kun tässä lämpötilassa johdettiin putkeen vettä, lisäysnopeuden ollessa 100 g tunnissa ja vedestä syntyvä vesihöyry johdettiin materiaalin lävitse, jolloin typpeä käytettiin hinauskaa-suna 25 l:n tuntinopeudella. Aktivoinnin jälkeen typpivirta pysytettiin pyrolyysiputkessa ja sen annettiin jäähtyä huoneenlämmössä.

Tuote suljettiin hyvin suljettavaan astiaan. Täten saatiin 20,5-27 g aktiivihiiltä, mikä vastaa 57-66 %:n tuotosta hiillytystuotteesta laskettuna ja 20,5-27 %:n tuotosta laskettuna lähtöaineena käytetystä furfurolivalmistuksen jäteaineesta.

Tuotteen ominaisarvot olivat seuraavat:

Jodiluku: 670-1000 mg J/g näyte 3

Metyleenisiniluku: 3-7 cm metyleenisini/0,1 g näyte.

Esimerkki 2

Pyrolyysiputkessa hiillytettiin 100 g ilmakuivaa jätettä, joka oli peräisin furfurolin valmistuksesta puulastuista lähtien, jolloin lämpötila nostettiin 200°C:een 16°C:n minuuttinopeudella, väli 200-400°C 10°C:n minuuttinopeudella ja väli 400-550°C 16°C:n minuutti-nopeudella. Sitten materiaali karbonoitiin 10 minuutin ajan 550°C:ssa, jolloin pyrolyysiputken läpi johdettiin inertisenä kaasuna hiilidioksidia tilavuusnopeuden ollessa 25 1/tuntia kohden.

Tiivistyvät hajaantumistuotteet jäähdytettiin pyrolyysiputkeen lii- — 1:.. __ 10 67527 tetyssä asetoni/hiilidioksidi-jäähdytysseoksella täytetyssä erotti-messa. Kaasunpoiston jälkeen pyrolyysiputken annettiin jäähtyä kar-bonoinnissa käytettyyn lämpötilaan. Tuote pantiin hyvin suljettavaan astiaan. Täten saatiin 36-37 g (36-37 %) hiillytystuotetta. Pyrolyy-siputkessa saatettiin 10 g saadusta hiillystystuotteesta 850-950°C:n lämpötilaan 20°C:n kuumennusnopeudella minuutissa. Tämä lämpötila pysytettiin 15 minuutin ajan, jolloin putkeen johdettiin vettä 30 g:n lisäysnopeudella tuntia kohden ja hiilidioksidia 25 l:n tilavuus-nopeudella tuntia kohden. Aktivointiaineena käytettyä vesihöyryä kuljetti hinausvälineenä toimiva hiilidioksidi putken läpi. Aktivoinnin jälkeen annettiin pyrolyysiputken jäähtyä typpi-ilmakehässä.

Tuote suljettiin hyvin suljettavaan astiaan. Täten saatiin 7,1-7,3 g aktiivihiiltä, mikä vastaa 71-73 %:n tuotosta hiillystystuotteesta laskettuna, ja 26-27 %:n tuotosta furfurolinvalmistuksen jäteaineesta laskettuna.

Tuotteen ominaisarvot olivat seuraavat:

Jodiluku: 500-6h0 mg J/g näyte

Metyleenisiniluku: 6-10 cm3 metyleenisini/O,1 g näyte.

Claims (4)

11 67527

1. Menetelmä aktiivihiilen valmistamiseksi osittain hydrolysoidusta kasvijätemateriaalista karbonoimalla ja aktivoimalla sitä korkeissa lämpötiloissa vesihöyryä, hiilidioksidia ja/tai savukaasua käsittävällä aktivointiaineella, jolloin joko yhtä aktivointiainetta tai useampien aktivointiaineiden muodostamaa seosta jatkuvasti lisätään tai useampia aktivoin-tiaineita lisätään vuorotellen, tunnettu siitä, että osittain hydrolysoituna kasvijätemateriaalina käytetään furfuraalituotannon jätettä, jota epäsuoraan tai suoraan kuumennetaan 150-400°C:een, 10-40°C:n kuumennus-nopeudella minuutissa ja 400-600°C:een aina valitun lämpökäsittelyn lämpötilan mukaan 15-30°C:n kuumennusnopeudella ja jota 500-600°C:n lämpötilassa lämpökäsitellään korkeintaan 30 minuutin ajan ja lopuksi suoritetaan aktivointi korkeimmassa lämpötilassa korkeintaan 30 minuuttia kestävänä.

2. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 ,,mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuumennus 150-400°C:een suoritetaan 10-20°C:n kuumennusnopeudella.

3. Patenttivaatimusten 1-3 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että korkeintaan 30 minuuttia kestävä lämpökäsittely suoritetaan vähintäin 550°C:n lämpötilassa.

4. Patenttivaatimusten 1-3 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että aktivointi suoritetaan 800-1000°C:n lämpötilassa.