PL6541B1 - Ksztaltki wegla wysokoaktywnego. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy ksztaltek weglowych wysokoaktywnych, pod która to nazwa w znaczeniu wynalazku rozumiec nalezy kazdy wegiel ksztaltowany w po¬ staci ziarn, kawalków • lub tez jakiejkol¬ wiek dowolnej innej w przeciwstawieniu do postaci sproszkowanej.Ksztaltki te róznia isde od jakichkol¬ wiek innych znanych szczególnie wielka twardoscia i bardzo wielka odpornoscia na wszelkie wplywy mechaniczne oraz dzia¬ lania chemiczne; podczas tizycia nie roz¬ padaja sie, ani' nie rozsypuja sie na pro¬ szek, tak ze nie podlegaja szczególnemu zuzyciu, dajja sie bardzo dobrze regenero¬ wac, wykazuja bardzo znaczna zdolnosc adsorbcji dla wszelkiego rodzaju adlstorbcji gazów, a takze sluza do odbarwiania i in¬ nych oczyszczan plynów.Projektowano diotychczas kilka sposo¬ bów wytwarzania ziarn lub innych ksztal¬ tek z wegla aktywnego. Jednak dotych- azas w technice nie udalo sie wytwarzanie wegli formowanych o tak wielkiej twar¬ dosci i wytrzymalosci przy równoczesnej tak wybitnej i wszechlstrtonnej aktywnosci.Sposób wytwarzania ksztaltek weglo¬ wych opisano w patencie Nr 6132, lecz ksztaltki weglowe podlug niniejszego wy¬ nalazku traktuje sie jakio nowe, same przez sie, niezaleznie od sposobu uzytegio do ich wytwamzajnia. Poza tem mozna wytwarzac twarde ksztaltki weglowe o wlasciwo- sciach poniize|j opisanych imnemi sposoba^mi, jak naprzyklad przy.uzyciu nieorga¬ nicznych srodków wiazacych, jak naprzy¬ klad przy wytwarzaniu osadu kwasu krzemowego (Sillicagel) w weglu.Odnosnie do tego zaznacza isie, ze spo¬ sób aktywowania wegla i produktów we¬ glowych, szczególnie te sposoby, wedlug których stosuje isie gaizy i temperature, nalezy uwazac jako procesy fizyczne ze wzgledu na to, ze pierwiastkowy wegiel aktywny, jako taki znajduje sie w weglu wyjsciowym, a proces aktywlowania pole¬ ga zasadniczo na oczyszczaniu i uwalnia¬ niu wegla tego od przylegajacych zanie¬ czyszczen. Ze wzgledu na to, ze pier¬ wiastkowy wegiel aktywny podczas akty¬ wowania nie tworzy sie jako nowe cialo, nile nalezy dopatrywac sie w aktywowa¬ nym weglu ciala powstalego na drodze chemicznej. Jednakze ksztaltki wytworzo¬ ne wedlug wynalazku sa njowemi przed¬ miotami nadaj acemi sie do opatentowania, niezaleznie od ich sposobu wytwarzania.Obok innych wlasnosci nowego wegla wyslepujje na pierwszy plan nadzwyczaj¬ na twardosc spowodowana pewnemi wa¬ runkami i sposobami postepowania pod¬ czas ich wytwarzania. Jako takie warun¬ ki nalezy wymienic stopien rozdrobnienia i strukture materjalu wyjsciowego zawie¬ rajacego wegiel, wzglednie wegla jako prodliiktu wyjsciowego, (Szczególne wlasci¬ wosci organicznego i nieorganicznego srod¬ ka wiazacego, obecnosc cial nieorganicz¬ nych, dokladlne przemieszanie róznych skladników, wysokie cisnienie podczas ksztaltowania, sposób suszenia, spiekania, zarzenia i aktywowania.Gotowy wegiel sklada sie, szczególnie po ekstrakcji rozpuszczalnych cial nieor¬ ganicznych, glównie z wegla pierwiastko¬ wego o bardzo malej zawartosci skladni¬ ków niieorganicznych.Ponizej opisano kilka wartosciowych i znamiennych wlasciwosci wegli formowa¬ nych podlug wynalaizku. Podczas okresla¬ nia twardosci przy pomocy sklerosfeopu metoda odbijania wykazal wegiel prasowa¬ ny w ksztalcie cylindra twardlosc okolo 10 —20 — 30 — 40 stopni Shoresa i na¬ wet wiea&j. Dla porównania zaznacza sie, ze znajdujacy sie w handlu wegiel Bayera, stanowiacy równiez wegiel zlozony i for¬ mowany w ten sam sposób, wykazal tylko twardosc okolo 5° Shoresa.Twardosc wegla próbowano równiez w cylindrze mierniczym o pojemnosci 1000 cm3. Okazalo sie, ze wegiel wytrzy¬ muje bez uszkodzenia cisnienia okolo 1 — 2 — 3 — 4 atm i wyzej. Wysokosc sypna oblicza sie na 40 — 80 m i wyzej.Pojedyncze ziarna cylindryczne o wyso¬ kosci 4 mm i takiej samej srednicy wyka¬ zaly "wytrzymalosc lamliwosci miedzy ply¬ tami olowianemi okolo 200 — 300 — 400— 500 — 600 — 700 kg na 1 om2 i wiecej.Ksztaltki mozna odpowiednio do celów zastosowania wytwarzac o róznym cieza¬ rze objetosciowym w przyblizeniu 200 — 300 — 400 — 500 — 600 g na lfc Wyna¬ lazek umozliwia zatem wytwarzanie wegli bardzo gestych, które posiadaja znakomita adsorboje na jednostke objetosci w sto¬ sunku do adsorbcji na jednostke cie¬ zaru.Cieplo wchlaniania,', to jelst cieplo, wy¬ wiazujace sie przy zarobieniu wegla cie¬ cza, w danym wypadku benizolem, dosie¬ ga mniej wiecej 30 — 40 kaloryj i wyzej.Adsorbcja gazoliny wynosi w stosunku do calkowitego wchloniecia ponad 20% (punkt przelomowy) i osiaga maximum przy 40 —i 60% i wiecej. Wartosc adsorb- cyjna benzolu jest jeszcze wieksza.W celu zastosowania nowego wegla do masek gazjowych, oznaczona byla adlsorib- cja chloropikryny. Czas dzialania ozna¬ czony wedlug metody ,,accelerated service- thrae" wegla o ciezarze objetosciowym = okolo 0,46 wyno&i mniej wiecej 40 — 60 — 80 — 100 minut i wyzej. Ilosciowe wchla¬ nianie chloropikryny stanowilo przytern w .mprzyblizeniu 20 — 30 — 40 — 50% [wagi wegla i wyzej, ) W odniesieniu dio czterochlorku wegla znaleziono w tych samych warunkach czas dzialania równy mniej wiecej w przyblize¬ niu 60 — 80 — 100 — 120 min, przyczem ilosc wchlonieta stanowila 50 — 60 — 70 — 80 i wiecej procentów wagowych.Takze w odnielsiieniu do innych substancyj jak napnzyklad: pary wiodneji, fenolu, ble¬ kitu metylowego, jodu i it. d. wykazuje no¬ wy wegiel bardzo przednie wlasciwosci.W przypadku blekitu metylowego wy¬ klócano 0,2 g w ciagu 20 minut ze wzra¬ stajaca wciaz iloscia roztworu 2 g blekitu w litrze wjady. Zdolnosc adsorbcji wynosi w ten sposób 20 — 40 — 60% ii wiecej- Adsorbcja jodu wynosi na 1 g wegla 50 — 70 — 90 — 120 cm3 0,1 normalnego roztworu jodu i wiecej.Dla fenolu wartosc adsorbcji stamowi 20 — 50% wag. i wiecej.Takze adjsorbqja pary wodnej byla bar¬ dzo znaczna, w zaleznosci jednak od stop¬ nia wilgoci traktowanego powietrza lufo innych gazów!, napnzyklad suchy wegiel wchlanial okolo 20 — 30% i wiecej przy wilgotnosci w 60P.W tych warunkach staje sie rzecza ja¬ sna, ze nowy wegiel nadaje sie znakomicie do kazdego nodzaju aidsorbcji gazowi, jak do wywolywania, przyspieszania, powstrzy¬ mywania lub odpowiedniego przeprowa¬ dzania reafkcyj, do oddzielania lub mie¬ szania róznych cial, miedzy innemi do za¬ stosowania w maskach gazowych, do roz¬ dzielania mieszanin gazowych celem uzy¬ skania z nich skladników, lub wydzielenia zanieczyszczen, równiez do oddzielania par, mgly i zawieszonych cial, jak naprzy- klad do sus*eiua powietrza i innych gazów, odkurzania, czyszczenia gazów dla ce¬ lów katalitycznych (usuniecie trucizn ka¬ talitycznych, /trucizn kontaktowych lub tym podobnych). Nowy wegiel daje znakfc mite rezultaty przy zastosowaniu go do otrzymywania gazjoliny z gazu ziemnego, benzolu z gazu swietlnego i innych miesza¬ nin gazowych, jak z gazów odlotowych niektórych przemyslów, do uzyskiwania lot¬ nych srodków rozpuszczajacych, wydzie¬ lania siarkowlodoiru, do gromadzenia ga¬ zów w (zbiornikach cisnien, do wytwarzania prózni i t d., równiez do wykonywania reakcyj katalitycznych.Równiez znakomitym jest nowy wegiel w zastosowaniu do plynów sluzacych do odbarwiania i innych celów czyszczenia wlacznie ze sterylizacja i filtracja. Ksztalt¬ ki weglowe posiadaja tego rodzaju wlo- skowatosc, ze adsorbcja plynów i gazów moze sie odbywac, az do jadra kawalków wegla, Poza tern mozna, jak wyzej wzmian¬ kowano, tak miarkowac warunki .podczas wytwarzania, ze mozna otrzymac, albo we¬ giel odpowiedni do adsorbcjji gazu, albo szczególnie zastopowany do plynów, lub do obydwóch celów razem.Znaczna twardosc ksztaltek weglo¬ wych powoduje, ze sa one nader wytrzy¬ male na wplywy mechaniczne, tak, ze po¬ szczególne kawalki podczas uzycia nie sproszkowuja sie, ani nie zuzywaja zajsiad- niczo w jakikolwiek inny sposób. Ksztalt¬ ki posiadaja bardzo wielka odpornosc na scieranie. Wegiel wedlug niniejszego wy¬ nalazku daje sie równiez calkowicie re¬ generowac przez wypedzenie adsoribowa- nych gazów? zajpomoca odparowania lub innemi sposobami, przyczem wlasciwa re~ generacja odbywa isie przez wyzarzenie lub traktowanie od(powiedniemi zwiazkami chemicznemi (kwasy, lugi, srodki utlenia¬ jace i redukujace) i gazami. Wegiel ten wykazuje bardzo duza trwalosc wzgledem wszystkich chemicznych dzialan, jak na- przykllad: ogrzewanie ze stezonym kwa¬ sem siarkowym, lub iz mieszanina kwasu siarkowego i siarczanu potasowego Lub ze siarka i t. d.Nowy wegiel istosu)je sie w przyrzadach kolumnowych i filtrach, niietylko do ad- — 3 —sonboji gazu, lecz takize do filtracji (od¬ barwianie, sterylizacja i t, d,) plynów.Znaleziono, ze w porówioaiiaiu ze zwy- klemi filtraimii z wegla kosttoego, mowy we¬ giel posiada wieksza izdolnosc odbarwia¬ nia roztworów cukrowych od wegla kost¬ nego, przyczem wysuwa sie tu i ta dodat¬ nia stroma nowego wegla, ze czesciej ani¬ zeli wegiel kostny daje sie on regenero¬ wac bardzo dokladnie i wygodnie.Wegiel ten moze byc zastopowany do oczyszczania wody do picia wflactznie ze sterylizacja i usuwaniem chloru w wypad¬ ku polaczenia z metoda chlorowa.Wskutek nadzwyczajnej twardosci wy- twiorówi podlug niniejszego wynalazku, te ostatnie moga byc zastosowane do wy¬ twarzania ksztaltek w celach technicznych, jaik napuzyklad do celów elektrotechnicz¬ nych. PL

Claims (3)

1. Z astrze zenia patentowe, 1. Ksztaltki wegla wysokoaktywne¬ go, znamiennie tern, ze wyjkazauja, pnzy ba¬ daniach slkleroskopowych metode odbija¬ nia sie, twardosc w przyblizenifu 10 — 20 stopni Shoresa i wiecejj.

2. Ksztaltki wegla wysokoaktywnego wedlug zastrzi. 1, izlnamienme tern, ze wy¬ kazuja, przy badaniu skleroskopowem metoda odbijania sie, twardosc w przybli¬ zeniu 20 — 30 stopni Shoresa i wiecej.

3. Ksztaltki wegla wysokoaktywnego wedlug ziastrz, 1 i 2, znamienne tern, ze wykazuja, przy badaniu skleroskopowem metoda odbijania sie, twardosc w przyibli- zeniu 30 — 40 stopni Shoresa i wiecej, 4. Ksztaltki wegla wysokoaklywftego wedlug zastrz;, 1 — 3, znamienne tern, ze w cylindrze mierniczym o pojemnosci 1000 cm3 wytrzymuja cisnienie 1 — 2 i wiecej kg na 1 om2, 5. Kslztaltki wegla wysokoaktywnego wedlug zastrz, 1 — 4, iztnamieiune tern, ze w cylindrze mierniczym o pojemnosci 1000 om8 wytrzymuja cisnienie 2 — 3 i wiecej kg na 1 cm2, 6, Ksztaltki wegla wysokoaktywnego wedlug zastrtz,, 1 — 5, znamienne tern, ze w cylindrze mierniczym o pojemnosci 1000 cm3 wytrzymujja cisnienie 3 — 4 i wiecej kg na 1 cm2, 7, Ksztaltki wegla wysokoaktywnego wedlug zastrz. 1 — 6, znamienne tern, ze pojedyncze jziama cylindryczne o 4 mm wysokosci i tej samej srednicy wykazuja wytrzymalosc lamliwosci 200 — 300 i wie¬ cej kg na 1 cm2, 8, Ksztaltki wegla wysokoaktywnegio wedlug zastrz, 1 — 7, znamienne tern, ze pojedyncze ziarna cylindryczne o 4 mm wy)siok)OSci i tej samej srednicy wykazuja wytrzymalosc lamliwosci 300 — 400 i wie¬ cej kg na 1 cm2, 9, Ksztaltki wegla wysokoaktywnego wedlug zastrz, 1 — 8, zinamienme tern,, ze pojedtyncze ziarna cylindryczne o 4 mm wysokosci i tej isamej srednicy wykazuja wytrzymalosc lamliwosci 400 — 500 i wie¬ cej kg na 1 cm2, 1Q. Ksztaltki wegla wysokoaktywnego wedlug zastrz, 1 — 9, znamienne tein, ze poijedlyncze ziarna cylindryczne o 4 mm wysokosci i tej isamej srednicy wykazuja wytrzymalosc lamliwosci 500 — 600 i wie¬ cej kg na 1 cm2, 11, Ksztaltki wegla wysokoaktywnego wedlug zastrz, 1 — 10, znamienne tern, ze pojedyncze ziania cylindryczne o 4 mm wysokosci i tej samej srednicy wykazujja wytrzymalosc lamliwosci 600 — 700 i wie¬ cej kg na 1 cm2, 12, Ksztaltki wegla wysokoaktywnego wedlug zastrz, 1—10, [zmamiewne tern, ze pojedyncze ziarna cylindryczne o 4 mm wysokosci i tej isaimej srednicy wykazuja wytrzymalosc lamliwosci 700 — 800 i wie¬ cej kg na 1cm2, * 13, Ksztaltki wegla wysokcaktywtiego wedlug zastrz, 1 — 12;, znamienne tern, ze wewnetrzne cieplo wchlaniania w odnie- — 4 —sieniu do benzolu wynosi 30 — 40 i wiecej kaloryj. ^ 14. Ksztaltki wegla wysokoaktywnego wedlug zastrz,. 1 — 13, znamiennie tein, ze ich wartosc adscrbcyjna w odniesieniu do wchloniecia gaizoliny wynosi wiecej niz 20% wagowych. 15/ Ksztaltki wegla wysokioaktywmego wedluig zastrz. 1 — 14, znamienne tern, ze ich zdolnosc adsorbcjii w odniesieniu do gaizoliny wynosi 40 — 60 i wiecej procent wagowych. 1(. Ksztaltki wegla wysokoaktywnego wedlug zastrz. 1 — 15, znamienne 'tern, ze ich wartosc adsorbcyjna w odniesieniu do calkowitego wchlaniania chloropikryny wynosi 20 — 50 i wiecej % wagowych. 17. Ksztaltki wegla wysokoaktywneglo wedlug zastrz. 1 — 16, znamienne tern, ze ich czas trwania adsorbcji chloropikryny (,,acoelerated (service-timeM) wynosi 40 — 100 i wiecej minut. 18* Ksztaltki wegla wysokoaktywnego wedlug zastrz. 1 —17, znamienne tern, ze ich wartosc adsorbcyjna, w odniesieniu do calkowitego wchlaniania czterochlorku wegla, wynosi 50 — 80% wagowych i wie¬ cej. 19. Kszitaltki wegla wysokoaktywnego wedlug |zasta. 1 — 18, znamienne tern, ze czas trwania adsorbcji czterochlorku we¬ gla („accelerated service-time") wynosi 60 — 120 i wiiiecej minut. 20. Ksiztailtki ^wegla wysokoaktywnego wedlug zastrz, 1 — 19, znamienne tein, ze ich zdolnosc adsorbcji blekitu metylowego wynosi 20—60% i wiecej. 21. Ksztaltki wegla wysokoaktywnego wedlug zastrz. 1 — 20, znamienne tern, ze ich zdolnosc adsorbcyjna jodu wynosi 50— 120 cm3 Vio normalnego roztworu jodu i wieoej na 1 gnam wegla. 22. Klsfctoltki wegla wysokoaktywnego wedlug zastrZi. 1 — 21, znamienne •tern, ze ich zdolnosc adsorbcyjna fenolu wynosi 20 — 50% i-wiecej,. 23. Ksztaltki wegla wysokoaktywnego wedlug zastrz^ 1 —22, iznamienne tetm<, ze ich zdolnosc adisoribcji pary wodnej wyno¬ si 20 — 30% i wiiiecej przy izawartosci wil¬ goci w powietrzu w60^. \ 24. Ksztaltki wegla wysokoaktywnego wedlug zastrz,. 1 — 23, znamienne tern, ze posiiaidaja zdolnosc odbarwiania wieklsiza od Wegla kostnego w kawalkach o tej sa¬ mej wlielkoisd. 25. Ksztaltki wegla wysokoaktywnego wedlug zastrz. 1 — 24, znamiiemne pola¬ czeniem wysokiej .'zdolnosci adlsoribcyjnej gazów z wielka zdolnoscia odbarwiania. 26. Ksiztaltki wegla wysokbaktyiwmego wedlug zastrz. 1 — 25, znamienne tem, ze maja ksiztalt cylilndrów lub rurek, których dlugosc w przyblizeniu równa sie srednicy, Chemische Werke Carbon Gesel lschaf t m. b. H. Zastepca: Inz. Cz. Raczynski, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL