JP5371765B2 - 高分子材料製のバラバラの固体粒子を製造する方法 - Google Patents
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Description
液層流中の制御された液滴合一の後に、下降カラム液中での分散重合によって硬化ビーズを形成し、そのビーズをさらに6〜8時間加熱して重合を完了させる高分子ビーズの生産については、米国特許第4424318号(Vairettiら)に開示されている。ビーズはスチレンとジビニルベンゼンとの共重合体であり、分散媒はベントナイトとリグノスルホン酸ナトリウムを含む塩化カルシウム水溶液である。この方法は合一段階が長いので混合物の高速重合には不適であり、層流カラム中で重合を完了できるとの開示や示唆はなく、分散媒が水溶液以外でもよいとの示唆もない。本発明者らの知識と信念によれば、Vairettiの方法は実用化されておらず、スチレン/ジビニルベンゼンビーズの生産は依然として撹拌バッチ式のままである。
本課題はメソ孔質/ミクロ孔質構造を有する炭素ビーズ生産の中間体としてフェノール樹脂のメソ孔質ビーズを工業的規模で生産することを追求している本出願人にとって関連性のあるものとなった。
れる。ASTM D6556-04も参照されたい。
回転キルンにおける炭素質材料の炭化と活性化は知られているが、実際の生産工程は遅く、生産される材料は特性にばらつきがある。
て少しの角度だけ傾き、キルン中で材料を撹拌し、キルン雰囲気を通して材料を上昇かつ落下させる役目を担う階段(flight)を備えた回転キルン中で炭素を活性化することが開示されており、その好適な活性化材料は水蒸気であるが二酸化炭素の使用についても述べられている。ビーズ形態における高流動性材料の処理については開示されておらず、炉を通過する材料の流れを遅らせて滞留時間を制御する手段は提示されていない。
図1は高分子ビーズの生産に好適な装置の第一の実施形態に関する簡略工程図である。
よる測定とIUPACの定義により直径が2nm未満の孔を有する炭素または他の材料をいう。
よる測定とIUPACの定義により直径が50nmより大きな孔をミクロ孔と共に有する炭素または他の材料をいう。
・第一および第二成分の流れの効果的な混合
・分散媒中の液体前駆体の効果的な分散により所望の範囲の液滴径を有する所望の大きさの液滴を形成し、重合時間よりも短い時間内に分散工程を完了し、意図しない粘度の増加および/または凝集物の堆積を実質的に防ぐこと
・形成されるビーズが重合中に分裂も凝集もせず、回収時に十分に硬化していて相互に接触しても凝集しないという条件下で重合すること。
2.液滴として重合性液体前駆体の分散媒への分散
3.分散媒の層流中での液体前駆体液滴の重合
4.分散媒からの形成ビーズの回収
5.ビーズの洗浄
6.ビーズの真空乾燥
7.残存溶媒除去のためのビーズの熱処理
8.ビーズの炭化
9.炭化ビーズの活性化
メソ孔質活性化炭素以外の、例えばイオン交換材などの材料の生産には、上記工程順はビーズの洗浄で完了すればよい。樹脂ビーズ以外の、例えばココナッツ由来または他の植物質などの材料の処理には、熱処理、炭化、および活性化工程が行われる。
当然だが、重合性液体前駆体は二つの混合操作を受ける。すなわち、最初に第一のミキサー中でその成分の流れ114、122(図5)が混合され、次に第二のミキサー418中で生成した混合流126が分散媒中に分散される。同様に分散媒もまた二つの混合操作を受け、最初に第三のミキサー146中で第三の分散剤の流れ134が第四の分散剤の流れ140と混合され、次に第二のミキサー148中で重合性液体前駆体の流れがその内部で分散される。第一および第三のミキサーの役割は別々に入ってくる流れに由来する成分を均質に混合することであり、一方第二のミキサーの役割は連続相としての分散媒中に分散相として重合性液体前駆体の分散物を生成することである。
記載されており、その開示事項もまた本明細書に参照により援用されている。これらは分散物を生成するのによく知られている混合バルブ、オリフィスまたは多孔板に比較して非常に優れている、というのは、後者には過度に広い液滴径分布と低効率という不都合があるからである。インライン静的ミキサーは一般に50%を超える、例えば70%を超える空きスペースを有するため、内部での材料の凝集およびこれに伴う詰まりの可能性が非常に小さくなる。4つの部材からなるKosch-Glitsch XMX静的ミキサーについてのさらなる
情報はJ.M.ZalcらのPolymer Engineering and Science, 43, No.4, 875-889に詳しい記載があり、この開示事項は本明細書に参照により援用されている。
部応力の液滴内の表面力に対する比によって支配される。この比はウエーバー数Weによって支配される。液滴の分裂が生じるにはこの比が臨界値をこえなければならない。直径dmaxを有する最大安定液滴については、We=Wecである。応力は大きさがle=0.1Dhの乱流渦によって生み出される。ここでDhはミキサーの水力直径であり、第二の実施形態の場合には約1.5mmの微小規模乱流である。lkの大きさを有する液滴はその後これらの渦と共に単純に輸送され、さらに分裂することはない。
ここで、
した。
散工程に影響しうることを示した。液滴内の液体は液滴を安定化し分裂を減らす内部せん断力を生じさせる外部圧力分布によって循環している。ここから、臨界ウエーバー数を修正する粘性数Viが導かれる。
めのミキサー146はSulzer SMVミキサーであり、その内部の交差する部材は波板であったがそれ以外は図4に示したものとほぼ同様であった。反応混合物を油中に分散するためのミキサー148は5つの部材からなるSulzer SMLXミキサーであり、その内部の交差す
る部材もまた図4とほぼ同様に配置されたバーであった。
ある材料の処理に使用され、一般に層流条件で運転するように構成されていた。その直径は6mm、長さは8cmであり、線通過速度約35cm/秒およびレイノルズ数12において最大流量約10ml/秒の処理が求められた。これらの最大流量条件はミキサー128中の約1バールの圧力降下よび約0.2秒の通過材料の滞留時間に対応していた。実際の運転では、線速度約9cm/秒、レイノルズ数4、滞留時間約0.8秒で流速は2.5ml/秒(10kg/時)であった。材料は所望の重合温度よりも低くその差は30℃を超えていたため(温度はミキサー148に入る混合供給物の温度低下を制限しつつミキサー128中の反応度合いを最小にするよう選択された)重合速度は比較的低く、これらの条件下のその滞留時間ではミキサー148内では顕著な重合は起こらなかった。そのような重合はミキサーを通る流れの粘度の増加によって最初に明らかになる。
ml/秒および対応する速度約57cm/秒で通過し、約0.6秒の対応する最少設計滞留時間と約4600のレイノルズ数が得られ、十分に乱流の範疇に入る。実際の実施形態では、合流はミキサー148を18.5ml/秒で通過する。これは、約25cm/秒の線速度、約2000のレイノルズ数(完全な乱流への遷移に近い)、および約1.8秒の滞留時間に対応している。重合が実質的にミキサー148内で進行するには、それを通過する流れが重合カラム152内の設計重合温度またはその近傍にあるにもかかわらず、これでは不十分である。この場合もやはり、ミキサー148内の過度な重合はそれを通過する材料の粘度の増加、および液滴径がその所望の値から対応して増加することによって最初に観察される。重合可能な液体前駆体を懸濁媒体中に液滴として分散させる合流の処理はある実施形態では0.5〜5秒、例えば1〜3秒、より好ましくはある実施形態では1.5〜2秒で完了する。
下記の条件はノボラック/ヘキサミン系に特有である。懸濁媒体に混合・分散された液体前駆体はミキサー148から領域150、152へ直接通過しそこで分散媒は層流になり、重合は例えば30秒〜5分、特に1〜4分での時間内に急速に進行し、硬化ビーズが生じ、そのビーズは凝集することなく、また重合工程中の凝集材料の顕著な堆積なしに分散媒から回収できる。ある実施形態では反応混合物の液滴は液滴が凝集も分裂もすることない条件下で分散媒の下降カラム152中で重合され、反応混合物はカラムの底に到達する時間までに完全に樹脂に硬化して生じた樹脂ビーズは凝集することなく回収することができる。
本発明は、非混和性液体分散媒中に分散可能であって、懸濁してその媒体の層流中または層流を通って移動する液滴として硬化可能な重合性液体の反応混合物からの重合ビーズの形成に応用することができる。本発明は重合によって分散液滴から形成されるビーズにメソ孔質を与えるのに効果的な量の孔形成剤を含む前述の反応混合物に応用することができる。
この樹脂は国際公開第WO02/12380号に開示されているいかなる出発原料からでも調製できる。求核成分はフェノール、ビスフェノールA、クレゾールなどのアルキルフェノール類、レゾルシノールおよびハイドロキノンなどのジフェノール類、およびm−アミノフェノールなどのアミノフェノール類を含んでよい。
架橋剤は通常はノボラックなどの求核成分100重量部あたり5〜40重量部、典型的には求核成分100重量部あたり10〜30(10、15、または20など)重量部使用される。それは例えばホルムアルデヒドまたはフルフラールなどのアルデヒドまたはヘキサメチレンテトラミン(ヘキサミン)、メラミンまたはヒドロキシメチル化メラミンなどのポリアミンでよい。
孔形成剤は溶媒としても作用する。したがって、孔形成剤は樹脂系成分が溶けるのに十分な量で使用されるのが好ましく、孔形成剤の樹脂系樹脂の全成分に対する重量比は少なくとも1.25:1であることが好ましい。それは好ましくは非極性有機液体である分散剤との組み合わせで選択される極性有機液体からなり、主にまたは完全に非混和な組み合わせを生じ、分散相を形成する孔形成剤と分散媒との非混和度が大きいほど孔形成剤が分散媒中に抽出される量がより少なくなる。孔形成剤は、好ましくは分散媒よりも大きな密度を有し、溶解樹脂形成成分を含む孔形成剤の液滴が分散媒の下降流よりも急速にカラムを下方へ通過するように使用されることが意図される。異なる種類の有機化合物のプロトン性溶媒および非プロトン性溶媒の両方がこれらの要件に合致して、孔形成剤として個別にまたは混合して使用できる。反応性成分および触媒を溶かすことのほかに、フェノール樹脂の場合は、孔形成剤は重合が進行して脱離生成される水との相溶性も必要とされ、孔形成剤は水と高度に混和し、その結果洗浄によって重合された樹脂ビーズから容易に除去できることが好ましい。
分散媒は硬化が行われる温度、例えば160℃まで大気圧で沸騰も分解もせず加熱することができる液体で、エチレングリコールおよびその中に溶けている成分とは混和しない。それは精製鉱油であり石油の分留の副産物である炭化水素系の変圧器油でよい。それは基本的にC15〜C40のアルカン類およびシクロアルカン類からなっていてもよく、等級により0.8〜0.9の密度を有し、また等級により大気圧で260〜330℃の沸点を有する。変圧器油は通常の硬化温度である150℃で約0.5ポアズの粘度を有する。前述のごとく変圧器油またはその他の分散媒は求核前駆体と架橋剤の合流体積の3〜10倍、例えば約5倍の体積で使用される。
分散媒がそこに分散されることになる反応混合物と接触する前に分散媒中に分散して液滴の合一を遅らせるのに好適な分散剤は、デニッシュオイルなどの乾性油として販売されているか、あるいはキリ油、アマニ油などの天然に存在する前駆体を部分的に酸化して生産されている。分散剤は工程の進行につれて消費されるので分散媒を再利用する場合には再利用油流中の分散剤は補充しなければならない。分散剤は変圧器油などの分散媒中に溶液流として簡便に供給され、低濃度の活性成分を含むデニッシュオイルが使用される場合、例えば5〜10%v/vの量が供給される。酸化された油を使用する場合にはより多くの溶液が使用されるだろう。
多孔質炭素材料の生産に使用するのに好適な樹脂は、分散媒としての変圧器油中に分散剤としてデニッシュオイルを用いて孔形成剤としてのエチレングリコール中でヘキサメチレンテトラミン(ヘキサミン)と架橋したノボラック樹脂である。
図1の装置の第二の実施形態では、エチレングリコール中のヘキサミンなどの重合性液体前駆体成分用の供給タンクまたは容器はスターラー12を備えた。ヘキサミン/エチレングリコール溶液は現場でPlater Chemicals社製 の固体ヘキサミンを容器中のエチレン
グリコールに加えてヘキサミンが溶解するまで撹拌して調製された。容器は例えば約3バールに加圧され、外部蒸気カバーで当初90℃に維持されたが、試運転後は110℃に高めた。第一の成分はタンク10から加熱されないライン14を経由して流量調節弁16を通過した。まず、供給タンク10は必要なレベルに加圧されその後放置されたので、タンクが空になるに従ってゆっくりと減圧される。圧力流はポンプよりも好ましい、というのは流れが脈動して下流に位置するインラインミキサー28、48の動作に影響を与える可能性を回避するためである。エチレングリコール中のノボラックなどの重合性液体前駆体からなる第二の成分供給タンク18はスターラー20を備え、圧力流をもたらすために約3バールに加圧され、また外部蒸気カバーによって当初90℃に維持された。
して、油が回路に送り込まれる間、頭部50中の正しいレベルを維持することを意図した。またビーズスラリーポンプ58を使用してスラリーをリュート管路63から受入容器に戻し再循環させて「リュート管路」までビーズを持ち上げるためのライン63中の線速度を増加させることが意図された。
ビーズは変圧器油をできる限り物理的に分離するために遠心分離機にかけ、エチレングリコールを除去するために水で洗浄した後に残留する水とエチレングリコールを最少にするため真空乾燥する。
炭素質材料の炭化および活性化の方法を提供する。
ウォームホイール構成と、モーターとギヤボックスによって駆動されるウォームギヤなどの別の配置が可能である。キルン本体202は水平から小鋭角で例えば約10°排出端が下向くようにその軸を支持する。
C + H2O → CO + H2または
CO2 + C → 2CO.
炉内のこの端にある材料はもはや白熱して輝くことはなく、活性化の進行を可能にするため例えば約800℃など800〜850℃の範囲の温度を維持することが好ましい。活性化された炭素が筺体204内部の炉本体202部分を離れると、流入する水蒸気によって約150℃に急速に冷却される。その後、図のように回収される。
Claims (16)
- 外部燃焼回転キルンにおける炭素質材料の炭化および活性化方法であって、該外部燃焼回転キルンは、導入端及び排出端を有し、その排出端に向かって下方に傾斜し、前記材料の進行を制御するために前記キルンに沿って間隔をおいて備えられた複数の環状堰と、前記材料を撹拌し、前記材料の一部を持上げ、そして持上げた材料を滝のようにキルン底へ落下させるための前記堰の間に複数の持上げバーを備えているキルンであり、
前記方法は、
前記キルンの導入端に材料を供給する工程と、
前記キルンに水蒸気または二酸化炭素の向流による酸素を含まない雰囲気を供給する工程と、
前記キルンの第1の領域を、前記材料を炭化せずに該材料から溶媒を乾燥または除去するのに十分な温度に維持する工程と、
前記第1領域の下流に位置する前記キルンの第2の領域の温度を、前記材料を活性化せずに該材料が十分炭化されるように維持する工程と、
前記第2領域の下流に位置する前記キルンの第3の領域の温度を、炭化された材料が十分活性化されるように維持する工程と、
前記キルンの排出端から材料を回収する工程と、
を含む、方法。 - さらに、前記第3領域の下流に位置する第4の領域の温度を、炭化され、活性化された材料が前記キルンの排出端に到達する前に冷えるように維持する工程を含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記炭素質材料が植物由来材料であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記炭素質材料が樹脂であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記樹脂がビーズ状であることを特徴とする、請求項4に記載の方法。
- 前記ビーズがメソ孔ビーズであり、前記活性化された炭素生成物がマクロ孔、メソ孔、およびミクロ孔を有することを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 前記ビーズが、フェノール樹脂であることを特徴とする、請求項6に記載の方法。
- 前記ビーズが、フェノール樹脂を孔形成剤中で硬化させて得られることを特徴とする、請求項7に記載の方法。
- 前記キルンが、その全長に沿って5〜10個の堰を備えていることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 過熱水蒸気が、前記キルンの排出端に導入され、前記材料と反対方向に流れて炉内雰囲気を形成することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記水蒸気を、150℃で導入することを特徴とする、請求項10に記載の方法。
- 前記炭素質材料の搬送速度が、前記炭素質材料について2〜5時間の滞留時間になるように構成されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 各堰に隣接した位置における床の深さが、最大で10cmであることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 炭素質材料を炭化および活性化するための外部燃焼回転キルンであって、該キルンは、
導入端及び排出端を有し、その排出端に向かって下方に傾斜する中空の回転本体と、
前記本体を囲み、該本体と共に複数の加熱領域を画定する筺体と、
(a)前記キルンの第1の領域を、前記材料を炭化せずに該材料から溶媒を乾燥または除去するのに十分な温度に維持し、(b)前記第1領域の下流に位置する前記キルンの第2の領域の温度を、前記材料を活性化せずに該材料が十分炭化されるように維持し、(c)前記第2領域の下流に位置する前記キルンの第3の領域の温度を、炭化された材料が十分活性化されるように維持するために、各加熱領域の温度を独立して制御可能な各加熱領域内に設けられたヒーターと、
前記回転本体を通る前記材料の進行を制御するために前記回転本体に沿って間隔をおいて備えられた複数の環状堰と、
前記材料を撹拌し、前記材料の一部を持上げ、持上げた材料を滝のように前記回転本体の底へ落下させるための前記複数の堰の間に備えられた複数の持上げバーと、
前記回転本体の導入端に前記材料を供給するための炭素質材料供給手段と、
前記回転本体の排出端から炭化および活性化された材料を回収するための回収手段と、
前記回転本体に水蒸気または二酸化炭素の向流による酸素を含まない雰囲気を供給するための供給ラインと、
を含む、外部燃焼回転キルン。 - 各堰に隣接した位置における最大床深さが、10cmであるように構成されることを特徴とする、請求項14に記載の外部燃焼回転キルン。
- 前記回転本体が、その全長に沿って5〜10個の堰を備えていることを特徴とする、請求項14に記載の外部燃焼回転キルン。
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WO2012023609A1 (ja) * | 2010-08-19 | 2012-02-23 | 株式会社明治 | 微粒化装置 |
SG187903A1 (en) * | 2010-08-19 | 2013-03-28 | Meiji Co Ltd | Performance estimation method and scale-up method for particle size breakup apparatus |
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GB201221227D0 (en) | 2012-11-26 | 2013-01-09 | Mast Carbon Internat Ltd | Carbon materials and their use |
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CN103894188B (zh) * | 2014-03-14 | 2016-08-24 | 南京中赢纳米新材料有限公司 | 一种钯/树脂碳催化剂的制备方法及其应用 |
NZ735444A (en) * | 2015-04-13 | 2019-05-31 | Univ Curtin | Method of and system for producing solid carbon materials |
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PL234963B1 (pl) * | 2016-08-30 | 2020-05-18 | Metal Expert Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Spolka Jawna | Urządzenie do pirolizy odpadów |
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US10584919B2 (en) * | 2017-08-11 | 2020-03-10 | Anderson International Corporation | Rotary drum finishing dryer |
US10512286B2 (en) | 2017-10-19 | 2019-12-24 | Rai Strategic Holdings, Inc. | Colorimetric aerosol and gas detection for aerosol delivery device |
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EP3728426A4 (en) * | 2017-12-19 | 2021-12-01 | Immutrix Therapeutics, Inc. | MATERIALS WITH SUITABLE POROSITY AND PROCESSES FOR THE MANUFACTURE AND USE OF SUCH MATERIALS |
CN108424804B (zh) * | 2018-02-13 | 2021-05-28 | 鞍钢股份有限公司 | 一种高效处理固废离子交换树脂的方法 |
CN109264694A (zh) * | 2018-10-16 | 2019-01-25 | 蚌埠学院 | 三聚氰胺基多孔材料的制备方法和装置 |
CN109678155A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-04-26 | 玉山县三清活性炭有限公司 | 用于磷酸法活性炭生产的生产设备 |
CN109437199A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-03-08 | 玉山县三清活性炭有限公司 | 用于磷酸法活性炭生产的炭化装置、生产设备和生产方法 |
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CN111530465B (zh) * | 2020-05-26 | 2023-05-12 | 湘潭大学 | 一种负载型烟蒂多孔碳材料催化剂的制备方法及其在硝基环己烷加氢反应中的应用 |
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Family Cites Families (37)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1505517A (en) * | 1919-05-05 | 1924-08-19 | John C Woodruff | Process of activating carbon |
GB228954A (en) * | 1923-08-09 | 1925-02-09 | Johan Nicolaas Adolf Sauer | Improvements in and relating to processes for the production of active carbon |
US1758202A (en) * | 1925-12-31 | 1930-05-13 | Rice Edgar Whitman | Method of and apparatus for reactivating charcoal |
GB263630A (en) * | 1926-01-08 | 1927-01-06 | John Henry Bentley | Improvements in or relating to rotary kilns and furnaces |
GB541314A (en) * | 1940-01-26 | 1941-11-21 | Pittsburgh Coal Carbonization | Improvements in low temperature carbonization of coal |
US2286654A (en) * | 1940-02-28 | 1942-06-16 | Socony Vacuum Oil Co Inc | Method for heat treatment for solid particles |
CH642564A5 (de) | 1979-10-26 | 1984-04-30 | Sulzer Ag | Statische mischvorrichtung. |
US4273619A (en) * | 1979-11-19 | 1981-06-16 | Angelo Ii James F | Apparatus for continuously carbonizing and activating carbonaceous materials |
US4344821A (en) * | 1979-11-19 | 1982-08-17 | Angelo Ii James F | Apparatus for continuously carbonizing and activating carbonaceous materials |
FR2484421A1 (fr) * | 1980-06-13 | 1981-12-18 | Dia Prosim Sa France | Procede continu de polymerisation en lit fluidise |
US4839331A (en) | 1988-01-29 | 1989-06-13 | Rohm And Haas Company | Carbonaceous adsorbents from pyrolyzed polysulfonated polymers |
SU1610211A1 (ru) | 1989-01-17 | 1990-11-30 | Предприятие П/Я Р-6956 | Вращающа с муфельна печь |
CN2060439U (zh) * | 1989-07-21 | 1990-08-15 | 吴云 | 水平旋转式活性炭制取设备 |
DE4304026B4 (de) | 1992-02-28 | 2005-02-17 | Mhb Filtration Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Entsorgung von verbrauchten Ionenaustauschern |
US6184177B1 (en) * | 1992-02-28 | 2001-02-06 | Mhb Filtration Gmbh And Co. Kg | Method of producing activated carbon particles from spent granular organic ion-exchange resin |
US5212144A (en) * | 1992-06-01 | 1993-05-18 | Westvaco Corporation | Process for making chemically activated carbon |
JPH08155419A (ja) * | 1994-12-01 | 1996-06-18 | Ebara Corp | 廃棄物の熱処理装置 |
EP0814056B1 (de) * | 1996-06-22 | 2002-03-27 | MHB Filtration GmbH & CO. KG | Verfahren zur Herstellung von körniger Aktivkohle |
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DE19912154C5 (de) * | 1999-03-17 | 2007-02-01 | Carbotex Produktions-Und Veredelungsbetriebe Gmbh | Verfahren zur Herstellung von geformter Aktivkohle |
DE19920794A1 (de) * | 1999-05-06 | 2000-11-09 | Merck Patent Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Perlpolymerisaten |
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