[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE2453325C2 - Process for the production of granular, chemically activated coal - Google Patents

Process for the production of granular, chemically activated coal

Info

Publication number
DE2453325C2
DE2453325C2 DE2453325A DE2453325A DE2453325C2 DE 2453325 C2 DE2453325 C2 DE 2453325C2 DE 2453325 A DE2453325 A DE 2453325A DE 2453325 A DE2453325 A DE 2453325A DE 2453325 C2 DE2453325 C2 DE 2453325C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
carbon
activated
mixture
raw material
hardness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2453325A
Other languages
German (de)
Other versions
DE2453325A1 (en
Inventor
Julius L. Columbus Ohio Kovach
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
North American Carbon Inc
Original Assignee
North American Carbon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by North American Carbon Inc filed Critical North American Carbon Inc
Priority to DE2453325A priority Critical patent/DE2453325C2/en
Publication of DE2453325A1 publication Critical patent/DE2453325A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2453325C2 publication Critical patent/DE2453325C2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/30Active carbon
    • C01B32/354After-treatment
    • C01B32/384Granulation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Description

(a) gemahlenes festes kohlenstoffhaltiges Rohmaterial mit einem Sauerstoffgehalt von wenigstens etwa 25Gew.-% (feuchtigkeits- und aschefreie Basis),(a) ground solid carbonaceous raw material with an oxygen content of at least about 25% by weight (moisture-free and ash-free base),

(b) in Wasser und Phosphorsäurelösung lösliches oder emulgierbares Bindemittel, nämlich Lignosulfonat und/oder Polyvinylalkohol, in einer Menge, daß hierdurch mindestens 24 Gew.-% des gesamten Kohlenstoffs, des Gemisches aus a + b gestellt werden, und(b) A binder which is soluble or emulsifiable in water and phosphoric acid solution, namely lignosulfonate and / or polyvinyl alcohol, in an amount that thereby at least 24 wt .-% of the total carbon, the mixture of a + b, and

(c) Phosphorsäure in einer Menge, daß ein Verhältnis von mindestens 035 :1, ausgedrückt als Verhältnis von 100%iger Phosphorsäure zu dem Trockengemisch aus a und b, gebildet wird.(c) phosphoric acid in an amount that is a ratio of at least 035: 1, expressed as a ratio of 100% phosphoric acid to the dry mixture of a and b.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kohlenstoffhaltige Rohmaterial und das Bindemittel in dem Gemisch proportioniert werden, um im Ausgangsgemisch eine Zugabe von Kohlenstoff durch das Bindemittel von wenigstens 28 Gew.-% und einen Kugelabriebshärtewert des Endproduktes von wenigstens 90% zu erzielen.2. The method according to claim 1, characterized in that the carbonaceous raw material and the binder in the mixture can be proportioned to add to the starting mixture Carbon by the binder of at least 28% by weight and a ball abrasion hardness value of the To achieve end product of at least 90%.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von körniger, chemisch aktivierter Kohle, indem ein kohlenstoffhaltiges Rohmaterial, mit Phosphorsäure gemischt, das Gemisch geformt und auf eine ca. 65O0C nicht übersteigende Temperatur erhitzt wird und anschließend die Aktivkohle gewaschen und getrocknet wird.The invention relates to a method for producing granular chemically activated carbon using a carbon-containing raw material mixed with phosphoric acid, molding the mixture and not in excess of temperature is heated to a approximately 65O 0 C, followed by washing the activated charcoal and is dried.

Aktivierte Kohle wird im Handel hergestellt, indem entweder das Dampf- oder das chemische Aktivierungsverfahren angewandt wird. Das Dampfaktivierungsverfahren wird angewandt, wenn Rohmaterialien verwendet werden, die wesentlich oder vollständig karbonisiert worden sind, entweder auf natürliche Art wie bei der Umwandlung von cellulosehaltigen Materialien in Braunkohle und Steinkohle, oder künstlich durch Erhitzen eines kohlenstoffhaltigen Rohmaterials in Karbonisierretorten oder -öfen in der Abwesenheit von Luft auf Temperaturen von 6000C.Activated charcoal is made commercially using either the steam or chemical activation process. The steam activation process is used when using raw materials that have been substantially or fully carbonized, either naturally as in the conversion of cellulosic materials into lignite and bituminous coal, or artificially by heating a carbonaceous raw material in carbonation retorts or furnaces in the absence of Air to temperatures of 600 0 C.

Ein Karbonisieren des kohlenstoffhaltigen Rohmaterials zersetzt die ursprünglichen Kohlenstoff-Wasserstoff-Sauerstoffverbindungen durch Austreiben von Sauerstoff und gasförmigen Verbindungen von Kohlenstoff. Wasserstoff und Sauerstoff: dadurch wird der flüchtige Anteil reduziert und der Kohlenstoffgehalt erhöht. Ein karbonisiertes Rohmaterial, welches für wirtschaftliche Verwendung bei dem Dampfaktivierungsverfahren geeignet ist, weist einen Sauerstoffgehalt von weniger als 25% auf einer feuchtigkeits- und aschenfreien Basis auf.Carbonizing the carbonaceous raw material decomposes the original carbon-hydrogen-oxygen compounds by expelling oxygen and gaseous compounds of carbon. Hydrogen and Oxygen: this is what makes the volatile content is reduced and the carbon content is increased. A carbonized raw material, which is used for economical Suitable for use in the steam activation process has an oxygen content of less than 25% on a moisture and ash free basis.

Die Porenstruktur, die sich aus der Karbonisierung ergibt, erlaubt den Eintritt von Wasser in Form von Dampf. Die gesteuerte Oxydation des verbleibenden Kohlenstoffes durch Dampf bei Temperaturen oberhalb annähernd 700°C ist der Mechanismus der Dampfaktivierung. In der Praxis ist die Temperatur viel höher. Mittels dieses Verfahrens wird die mittels Karbonisierung geschaffene Porenstruktur gedehnt und vergrößert, so daß ein großer Oberflächenbereich und ein großes Porenvolumen innerhalb des Partikels erzeugt wird.The pore structure that results from the carbonization allows the entry of water in the form of Steam. The controlled oxidation of the remaining carbon by steam at temperatures above approximately 700 ° C is the mechanism of steam activation. In practice the temperature is much higher. By means of this process, the carbonization created pore structure stretched and enlarged, so that a large surface area and a large Pore volume is generated within the particle.

Wenn das karbonisierte Rohmaterial weich ist wieWhen the carbonized raw material is soft like

beispielsweise Holzkohle, Braunkohle oder bituminösefor example charcoal, lignite or bituminous

Kohle, erzeugt das Dampfaktivierungsverfahren einCoal, produces the steam activation process

weiches aktiviertes Kohleproduktsoft activated carbon product

Wenn das karbonisierte Rohmaterial hart ist, wie beispielsweise Holzkohle (auf Kokosnußschalbr oasis) oder Steinkohle, die gemahlen und mit Pechbindern in körnige Formen gebracht ist, um ihre Härte zu erhöhen, erzeugt das Dampfaktivierungsverfahren ein härteres aktiviertes KohleproduktWhen the carbonized raw material is hard, such as charcoal (based on coconut shawl) or Bituminous coal, which is ground and made into granular forms with pitch binders in order to increase their hardness, is produced the steam activation process produces a harder activated carbon product

Im allgemeinen gesprochen erfordern die meisten Gasphasen- und säulenartigen Flüssigkeitsphaseri-Anwendurigen einen harten, abriebsbeständigen Kohlenstoff mit einer Kugelabriebhärte (»Ball-Pan«-Härtewert) von wenigstens 85 und vorzugsweise 90. In den meisten Fällen werden diese Anforderungen mit einer Kohle erfüllt, die mit Hilfe des Dampfaktivierungsverfahrens aus hartem, karbonisiertem Rohmaterial erzeugt worden istGenerally speaking, most gas phase and columnar liquid phase require users a hard, abrasion-resistant carbon with a ball abrasion hardness ("ball pan" hardness value) of at least 85, and preferably 90. In most cases, these requirements will come with a Coal, which is produced from hard, carbonized raw material with the help of the steam activation process has been

Das chemische Aktivierungsverfahren kann andererseits nützlich und wirtschaftlich nur bei Rohmaterialien angewandt werden, die nicht zu einem großen Ausmaß karbonisiert sind. Da sein Gehalt an Sauerstoff und Wasserstoff reduziert ist, wird ein kohlenstoffhaltiges Rohmaterial durch das chemische Verfahren weniger aktivierbar, da der Mechanismus des chemischen Verfahrens die selektive und im wesentlichen vollständige Entfernung von Sauerstoff und Wasserstoff im Gegensatz zum Kohlenstoff durch das chemische Aktiviemngsmittel bei Temperaturen unterhalb ungefähr 650°C einschließt, so daß gleichzeitig die Karbonisierung und Aktivierung durchgeführt werden.The chemical activation process, on the other hand, can be useful and economical only on raw materials which are not carbonized to a large extent. As its oxygen content and Hydrogen is reduced, one carbonaceous raw material becomes less by the chemical process activatable because the mechanism of the chemical process is selective and essentially complete Removal of oxygen and hydrogen as opposed to carbon by the chemical activator at temperatures below about 650 ° C, so that the carbonization takes place at the same time and activation.

Im allgemeinen sind kohlenstoffhaltige Rohmaterialien mit einem Sauerstoffgehalt von weniger als 25% und einem Wasserstoffgehalt von weniger als 25% und einem Wasserstoffgehalt von weniger als 5% nicht geeignet für die Verwendung bei dem chemischen Aktivierungsverfahren, da die aktivierte Menge zu gering ist, um wirtschaftlich nützlich zu sein. Geeignete kohlenstcffhaltige Rohmaterialien reichen von beispielsweise Holz und Strou, die einen Sauerstoffgehalt von ungefähr 49% und einen Wasserstoffgehalt von ungefähr 6% auf einer feuchtigkeits- und aschenfreien Basis haben, bis beispielsweise gemeine Braunkohlen, die Sauerstoff- und Wasserstoffgehalte von wenigstens ungefähr 25 bzw. 5% aufweisen.In general, carbonaceous raw materials with an oxygen content of less than 25% and a hydrogen content of less than 25% and a hydrogen content of less than 5% are not suitable for use in the chemical activation process, as the amount activated is too small, to be economically useful. Suitable carbonaceous raw materials range from, for example Wood and Strou, which have an oxygen content of about 49% and a hydrogen content of about 6% on a moisture-free and ash-free basis, until, for example, common lignites, which contain oxygen and have hydrogen contents of at least about 25 and 5%, respectively.

Das chemische Aktivierungsverfahren ist in der Praxis auf solche kohlenstoffhaltigen Rohmaterialien begrenzt, die ausreichend porös sind, um leicht die Absorption von chemischen Aktivierungsmittellösungen in einer Menge zu erlauben, die ausreichend ist, um die gleichzeitige Karbonisierung und Aktivierung der Rohmaterialien durchzuführen. Da Materialien ausreichender Porosität fast unveränderlich weich sind, und da es an harten Materialien fast unveränderlich an ausreichender Porosität mangelt, ist das chemische Aktivierungsverfahren in der Praxis auf weiche kohlenstoffhaltige Rohmaterialien beschränkt; weiche aktivierte Koh-In practice, the chemical activation process is limited to such carbonaceous raw materials which are sufficiently porous to allow easy absorption of chemical activator solutions in to allow an amount sufficient to simultaneously carbonize and activate the raw materials perform. Since materials of sufficient porosity are almost invariably soft, and since it is The chemical activation process is the almost invariable lack of sufficient porosity in hard materials limited in practice to soft carbonaceous raw materials; soft activated carbon

3 43 4

leprodukte waren das Endergebnis. lenstoffgehalt weniger als 60% und einen Sauerstoffge-l products were the end result. fuel content less than 60% and an oxygen

In der US-PS 25 08 474 ist ein chemisches Aktivie- halt größer als 30% auf einer feuchtigkeits- und aschen-In US-PS 25 08 474 a chemical activity is greater than 30% on a moisture and ash-

rungsverfahren beschrieben, welches dem Wunsch nach freien Basis aufweist und in Wasser oder in LösungenDescribed rungsverfahren, which has the desire for free base and in water or in solutions

einem harten Kohleprodukt entspricht und offenbar des anorganischen chemischen Aktivierungsmittels ent-corresponds to a hard carbon product and evidently corresponds to the inorganic chemical activating agent.

Härtewerte zwischen 81 bis 87 erzielt Jedoch lehrt die- 5 weder lösbar oder emulgierbar ist, und welches von demHardness values between 81 to 87 achieved. However, the 5 teaches is neither soluble nor emulsifiable, and which of the

ses Verfahren nicht die Verwendung von Bindemitteln Aktivierungsmittel derart zersetzt werden kann, daß se-This process does not require the use of binders, activating agents can be decomposed in such a way that they

und verwendet eine relativ komplexe und teure Metho- lektiv und im wesentlichen sein Sauerstoff- und Wasser-and uses a relatively complex and expensive method, and essentially its oxygen and water

de mit vielen Verfahrensstufen, Ein solches Verfahren stoffgehalt entfernt wird, ohne bemerkenswert dende with many process stages, such a process is removed without noticing the substance content

wurde bislang wirtschaftlich nicht verwendet, da die Ko- Kohlenstoffgehalt zu entfernen,has not been used economically so far, as the co-carbon content has to be removed,

sien zu hoch sind und das Verfahren weder kosten- noch io Ein bevorzugtes Bindematerial für das erfindungsge-They are too high and the process is neither cost-effective nor efficient.

qualitätsmäßig mit Dampf aktivierten Kohleprodukten mäße Verfahren ist Lignosulfonat.The method of quality activated with steam activated coal products is lignosulfonate.

konkurrieren kann. Als chemische Aktivieningsmittel gilt Phosphorsäure.can compete. Phosphoric acid is a chemical activating agent.

Die genannten Druckschriften beschreiben also ledig- Ic Abhängigkeit von dem Aktivitätsniveau, welches lieh chemische Aktivierungsverfahren, befassen sich in- gewünscht ist, und ob die Kohle für eine Gas- oder dessen nicht mit der Schaffung von geformten oder klas- 15 Flfissigkeitsphasenanwendung gefordert ist, ist das Versierten Kohlenstoffkörpern, in denen die Härtewerte hältnis von 100%iger Phosphorsäure zu kohlenstoffhalaußerordentlich wichtig im Hinblick auf den Endver- tigen Materialien auf Trockenbasis wenigstens annäwendungszweck des Verfahrensproduktes sind. hemd 035:1 für einige Gasphasen-Kohlen und so großThe cited publications therefore only describe the dependence on the level of activity, which borrowed chemical activation processes, deal with is desired, and whether the coal is for a gas or a The one who is versed is not required to do this with the creation of shaped or classy 15 liquid phase application Carbon bodies in which the hardness ratio of 100% phosphoric acid to carbonic acid is extremely high important in terms of the final dry-based materials at least one purpose of the process product. shirt 035: 1 for some gas phase coals and so big

Die der Erfindut» zugrundeliegende Aufgabe besteht wie ungefähr 135:1, wie es typisch für chemisch akti-The task on which the invention is based is approximately 135: 1, as is typical for chemically active

in der Schaffung eines sehr harten, körnigen aktiven 20 vierte pulverförmige Kohlen für Flüssigkeitsphasenan-in creating a very hard, granular active 20 fourth powdered carbon for liquid phase

Kohleprodukts mit verbesserter Abriebbeständigkeit Wendung angewandt wird.Coal product with improved abrasion resistance turn is applied.

und Härte. Die Erfindung macht geltend, daß durch Zu- Das Mischen des gemahlenen Rohmaterials, des Bin-and hardness. The invention asserts that by adding The mixing of the ground raw material, the binding

sammenmischen der im Hauptanspruch angegebenen ders und des Aktivierungsmittels in einer geeignetenMix together the ders specified in the main claim and the activating agent in a suitable one

Komponenten unter Berücksichtigung der gewichtspro- herkömmlichen Weise ergibt ein Gemisch mit einerComponents taking into account the weight-related conventional manner results in a mixture with a

zentualen Grenzen ein aktiviertes Kohleprodukt erhal- 25 Haltbarkeit, so daß vorb^stimmte Formen susgebildetAn activated charcoal product can be preserved within the central limits of its shelf life so that predetermined shapes are formed

ten wird, das sich durch eine außerordentlich große werden können, welche der Schleuderwirkung einesth is that can be caused by an extraordinarily large, which the centrifugal effect of a

Härte auszeichnet und eine tablettierbare Konsistenz herkömmlichen Drehrohrofens widerstehen. Nach demCharacterized by hardness and a consistency that can be made into tablets withstands conventional rotary kilns. After this

aufweist Mischen wird das Gemisch in die gewünschte Partikel-mixing, the mixture is converted into the desired particle

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, formen gebracht, die denn in dem Karbonisierungs/Ak-This object is achieved according to the invention by bringing forms that are in the carbonization / Ak-

daß als Ausgangsgemisch eine Mischung aus a, b und c 30 tivierungsofen angeordnet werden, wo sie auf eine Tem-that a mixture of a, b and c 30 tivierungsofen are arranged as the starting mixture, where they are placed on a tem-

eingesetzt wird, wobei gilt: peratur erhitzt werden, die normalerweise 6500C während einer Zeitperiode nicht überschreitet, welche weni-is used, whereby the following applies: temperature are heated that normally does not exceed 650 0 C for a period of time which is less

(a) gemahlenes festes kohlenstoffhaltig Rohmaterial ger als 3 Stunden in einer umgebenden Ofenatmosphäre mit einem Sauerstoffgehalt von wenigstens etwa beträgt Diese Ofenatmosphäre ist als solche definiert, 25 Gew.-% (feuchtigkeits- und aschefreie Basis), 35 die sich aus der im wesentlichen vollständigen Verbren-(a) Ground solid carbonaceous raw material for less than 3 hours in a surrounding furnace atmosphere with an oxygen content of at least about This furnace atmosphere is defined as such, 25% by weight (moisture-free and ash-free base), 35 resulting from the essentially complete burning

(b) in Wasser und Phosphorsäurelösung lösliches oder nung von Erdgas oder Heizöl in einem Ofen ergibt,
emulgierbares Bindemittel, nämlich Lignosulfonat Die Temperatur und die Dauer der Karbonisierung/ und/oder Polyvinylalkohol, in einer Menge, daß Aktivierungswärmebehandlung werden entsprechend hierdurch mindestens 24 Gew.-% des gesamten der Zusammensetzung des Gemisches und der Eigen-Kohlenstoffs des Gemisches aus a + b gestellt 40 schäften variiert, welche in dem aktivierten Kohleendwerden, und produkt erwünscht sind.
(b) results in water and phosphoric acid solution soluble in or solution of natural gas or heating oil in a furnace,
emulsifiable binder, namely lignosulphonate The temperature and the duration of the carbonization / and / or polyvinyl alcohol, in an amount that activation heat treatment is accordingly at least 24 wt .-% of the total of the composition of the mixture and the carbon of the mixture of a + b 40 shafts varied which end in the activated carbon and product are desired.

(c) Phosphorsäure in einer Menge, daß ein Verhältnis Alternativ kann die umgebende Ofenatmosphäre von mindestens 035 :1, ausgedrückt als Verhältnis durch Zuführen eines Trägergases wie beispielsweise von 100%iger Phosphorsäure zu dem Trockenge- Luft oder Dampf modifiziert werden, um lediglich das misch aus a und b, gebildet wird. 45 Ausspülen der Zersetzungsprodukte der Karbonisie-(c) Phosphoric acid in an amount that a ratio can alternatively the surrounding furnace atmosphere of at least 035: 1 in terms of the ratio by supplying a carrier gas such as from 100% phosphoric acid to the drying air or steam can be modified to do just that a mixture of a and b, is formed. 45 Rinsing out the decomposition products of the carbonization

rungs/Aktivierungswärmebehandiung zu beschleuni-activation / activation heat treatment to accelerate

Vorteilhafi werden das kohlenstoffhaltige Rohmate- gen. Wenn Dampf als Spülmedium verwendet wird, sollThe carbonaceous raw material is advantageous. If steam is used as the flushing medium, it should

rial und das Bindemittel in dem Gemisch proportioniert, kevne Beeinflussung bezüglich möglicher Dampfaktivie-rial and the binder in the mixture is proportioned, no influence on possible steam activation

um im Ausgangsgemisch eine Zugabe von Kohlenstoff rung des Gemisches vorhanden sein, da die Temperatu-in order to add carbon to the mixture in the starting mixture, since the temperature

durch das Bindemittel von wenigstens 28 Gew.-% und 50 ren für diese Reaktion zu gering sind,due to the binder of at least 28% by weight and 50 ren are too low for this reaction,

einen Kugelabriebshärtewert des Endproduktes von Nach der Karbonisierungs/Aktivierungsbehandlunga ball abrasion hardness value of the final product of After the carbonization / activation treatment

wenigstens 90% zu erzielen. werden die aktivierten Kohlepartikel gewaschen, umto achieve at least 90%. the activated carbon particles are washed to

Das kohlenstoffhaltige Rohmaterial kann jedes feste die Phosphorsäuremengen zu entfernen und wiederzu-The carbonaceous raw material can be any solid to remove and recycle the amounts of phosphoric acid.

organisrhe Rohmaterial sein, das primär aus Kohlen- gewinnen, und dann werden sie in herkömmlicher Weiseorganic raw material, which is obtained primarily from coal, and then they are used in a conventional manner

stoff, Wasserstoff und Sauerstoff besteht und wenig- 53 getrocknetsubstance, hydrogen and oxygen and little dried

stens 25 Gew.-% Sauerstoff auf feuchtigkeits- und Das überraschende und vollständig unerwartete Er-at least 25 wt .-% oxygen to moisture and The surprising and completely unexpected

aschenfreier Basis enthält und ausreichende Porosität gebnis dieser Behandlung ist eine höchst aktivierte Koh-ash-free base and sufficient porosity. The result of this treatment is a highly activated carbon

aufweist, um die Menge an chemischem Aktivierungs- Ie in gewünschter Form und Größe, welche äußerst harthas to the amount of chemical activation Ie in the desired shape and size, which is extremely hard

mittel zu absorbieren, das erforderlich ist, um das Mate- und abriebsbeständig ist und bei welcher die Kugelab·to absorb material that is necessary to make the material resistant and abrasion-resistant and in which the ball ab

rial durch selektive und im wesentlichen vollständige 60 riebhärtewerte der Partikel bis 97% reichen.rial through selective and essentially complete 60 hardness values of the particles range up to 97%.

Entfernung seines Anteils an Sauerstoff und Wasser- Die Kugelabriebhärte bezieht sich auf einen Stan-Removal of its share of oxygen and water- The ball abrasion hardness refers to a standard

stoff ohne bemerkenswertes Entfernen seines Kohlen- dardversuch, der in »The American Society For Testingwithout noticeable removal of its carbon experiment, which is described in The American Society For Testing

stoffgehaltes zu zersetzen, so daß ein Porensystem in- Materials (ASTMK D 3802, beschrieben ist. Das Maie-to decompose substance content, so that a pore system in materials (ASTMK D 3802, is described. The Maie-

nerhalb einer amorphen Kohlenstoffstruktur geschaffen rial wird dabei in einem Gefäß mit einem DurchmesserWithin an amorphous carbon structure, rial is created in a vessel with a diameter

werden kann. 65 von 203 mm mit 15 Stahlkugeln eines Durchmessers voncan be. 65 by 203 mm with 15 steel balls with a diameter of

Das kohlenstoffhaltige Bindematerial kann dabei ein 12,7 mm und 15 Stahlkugeln eines Durchmessers vonThe carbon-containing binding material can be 12.7 mm and 15 steel balls with a diameter of

organisches Rohmaterial sein, welches primär aus Koh- 9,5 mm angeordnet und während einer bestimmten Zeitbe organic raw material, which primarily consists of Koh- 9.5 mm and arranged for a certain time

lenstoff. Wasserstoff und Sauerstoff besteht, einen Koh- behandelt. Das Gewicht in % der geformten Proben, diefuel. Hydrogen and oxygen is made up of a carbon treated. The weight in% of the molded samples that

abgerieben sind, wird gegen das Gewicht der Ausgangsprobe gemessen. are rubbed off is measured against the weight of the original sample.

Obwohl es nicht bekannt ist, was genau eintritt, das diesen überraschenden Effekt verursacht, wird vermutet, daß das Rohmaterial von dem Aktivierungsmittel imprägniert und von dem Bindemittel beschichtet wird, während letzteres innig mit dem Aktivierungsmittel während der Mischstufe vermischt wird. Während der Wärmebehandlung der geformten Partikel des Gemisches wird das Rohmaterial gleichzeitig karbonisiert und aktiviert, und das Bindematerial wird ebenfalls ähnlich zersetzt, um möglicherweise aktivierte Kohlenstoffbindungen zwischen den Partikel des ursprünglich weichen, kohlenstoffhaltigen Rohmaterials zu liefern. Diese wiedergebildeten, geformten karbonisierten und aktivierten Partikel weisen eine Härte und eine Abriebsbeständigkeit auf, die wesentlich höher als diejenigen Werte des Produktes nach bekannten Verfahren sind, bei welchen das gleiche kohlenstoffhaltige Rohmaterial verwendet wird.Although it is not known what exactly will occur that causes this surprising effect, it is assumed that the raw material is impregnated by the activating agent and coated by the binder, while the latter is intimately mixed with the activating agent during the mixing stage. During the Heat treatment of the shaped particles of the mixture, the raw material is carbonized at the same time and activated, and the binding material is also similarly decomposed to possibly activate carbon bonds between the particles of the originally soft, to supply carbonaceous raw material. These re-formed, shaped, carbonized and activated Particles have a hardness and an abrasion resistance that are significantly higher than those values of the product by known processes in which the same carbonaceous raw material is used.

Versuche mit aktivierter Kohle, die mit&ls des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt kt und für Gasphasenverwendungen vorgesehen ist, zeigten, daß sie eine Tetrachlorkohlenstoff-Adsorptionsaktivität größer als 95% und eine Kugelabriebhärte von fast 97% aufwies, höher als die meisten Nußkohlen, die mittels des Dampfverfahrens hergestellt sind. Eine andere aktivierte Kohle, die mittels des erfinduagsgemäßen Verfahrens hergestellt und für Flüssigkeitsphasenanwendung vorgesehen ist, besaß einen Melassenentfärbungswert von 90% und eine Kugelabriebhärte von fast 92%. Aktivierte Kohle, die aus den gleichen kohlenstoffhaltigen Rohmaterialien hergestellt ist, wobei das bekannte Verfahren angwendet wird, welches kein Bindematerial einschließt, besaß eine Kugelabriebhärte in dem Bereich von 60 bis 70%. Ein solches Erzeugnis ist wirtschaftlich für die meisten Anwendungen nicht konkurrenzfähig, wobei eine harte, abriebsbeständige, körnige aktivierte Kohle erforderlich istExperiments with activated charcoal, which with & ls the invention Process manufactured and intended for gas phase uses showed that they have a carbon tetrachloride adsorption activity greater than 95% and a ball abrasion hardness of almost 97% higher than most nut coals made by the steam process. Another activated charcoal produced by the method according to the invention and for liquid phase application had a molasses discoloration value of 90% and a ball abrasion hardness of almost 92%. Activated charcoal made from the same carbonaceous raw materials, the known one Method used which does not include binding material had a ball abrasion hardness in the range from 60 to 70%. Such a product is not economically competitive for most applications, a hard, abrasion-resistant, granular activated carbon is required

Die Ergebnisse dieser Versuche zeigen, daß sehr harte, geformte aktivierte Kohlepartikel mhtels des Verfahrens gemäß Erfindung aus relativ weichen, kohlenstoffhaltigen Rohmaterialien wie beispielsweise Holz, Stroh, Torf u.dgl. und ähnlichen kohlenstoffhaltigen Materialien hergestellt werden können, welche vergleichbare Fähigkeiten aufweisen, das chemische Aktivierungsmittel zu adsorbieren.The results of these experiments show that very hard, shaped activated carbon particles by means of the process according to the invention from relatively soft, carbonaceous raw materials such as wood, Straw, peat and the like and similar carbonaceous materials can be produced, which comparable Have abilities to adsorb the chemical activating agent.

Weiterhin wurde gefunden, daß die Härte der aktivierten Kohle innerhalb bestimmter Grenzen gesteuert werden kann, und zwar durch Proportionieren der Menge des kohlenstoffhaltigen Rohmaterials und des kohlenstoffhaltigen Bindemittels bezüglich der Menge an Kohle, welche jeweils zu dem Gesamtkohlenstoffgehalt des Gemisches beträgt. Wenn beispielsweise der Kohlenstoffgehalt des Bindematerials ungefähr 24% des Gesamtkohlenstoffgehahes des anfänglichen Gemisches umfaßt, ist die Kugelabriebhärte des aktivierten Kohleproduktes ungefähr 85%. Durch Erhöhen des Zusetzens von Kohle aus dem Bindemittel auf ungefähr 33% des Gesamtkohlenstoffgehaltes in dem anfänglichen Gemisch wird die Kugelabriebhärte des aktivierten Kohleproduktes auf 96% erhöhtIt has also been found that the hardness of the activated carbon is controlled within certain limits by proportioning the amount of the carbonaceous raw material and the carbonaceous one Binder in terms of the amount of coal, which in each case to the total carbon content of the mixture is. For example, if the carbon content of the binding material is approximately 24% of the Including total carbon content of the initial mixture is the ball abrasion hardness of the activated one Coal product about 85%. By increasing the addition of coal from the binder to approx 33% of the total carbon content in the initial mixture becomes the ball abrasion hardness of the activated one Coal product increased to 96%

Der maximale Gehalt des Bindemittels in dem Gemisch ist durch wirtschaftliche Betrachtungen begrenzt, da der Kohlenstoffgehalt des Bindemittels teurer ist als derjenige der bevorzugten kohlenstoffhaltigen Rohmaterialien, und durch die Tatsache, daß Härtewerte über ungefähr 97% unverhältnismäßig große Zunahmen desThe maximum content of the binder in the mixture is limited by economic considerations, since the carbon content of the binder is more expensive than that of the preferred carbonaceous raw materials, and by the fact that hardness values above about 97% disproportionately large increases in the

Anteiles an Bindematerial erfordern.Require proportion of binding material.

Während geringere Mengen an Bindemittel die Kugelabriebhärte der aktivierten Kohle wesentlich gegenüber bekannten Verfahren erhöhen, muß eine körnige aktivierte Kohle eine solche Härte von wenigstens 85% aufweisen, um gegenüber mit Dampf aktivierter Kohle zu konkurrieren, die aus harten karbonisierten Rohmaterialien in den meisten Gas- und säulenartigen Flüssigkeitsphasen-Anwendungen erzeugt sind.While lower amounts of binder the ball abrasion hardness of the activated carbon is significantly opposite known processes, a granular activated carbon must have a hardness of at least 85% have to compete with steam activated coal made from hard carbonized raw materials in most gas and columnar liquid phase applications.

Mit der Erfindung wird also ein chemisches Aktivierungsverfahren geschaffen, welches mit dem Dampfaktivierungsverfahren konkurrenzfähig istWith the invention, a chemical activation process is thus created, which with the steam activation process is competitive

Vor der Erfindung hatte trotz der Vorteile der chemischen Aktivierung bezüglich höherer Ausbeuten, größerer Steuerung der Porenstruktur und geringerer Kapitalkosten chemisch aktivierte körnige Kohle lediglich einen relativ kleinen Marktanteil. Gemäß Erfindung wird also ein Verfahren zur Herstellung von körniger, chemisch aktivierter Kohle vor, wenigstens gleicher Qualität und in vielen Hinsichten νοη wünschenswerten Eigenschaften geschaffen als die Kohle, die mittels bekannter chemischer oder Dampfaktivierungsverfahren erzeugt wird.Prior to the invention, despite the advantages of chemical activation in terms of higher yields, greater had Control of pore structure and lower capital costs chemically activated granular coal only a relatively small market share. According to the invention, a method for the production of granular, chemically activated charcoal, at least of the same quality and in many respects νοη desirable Properties created as the coal, by means of known chemical or steam activation processes is produced.

D»e Erfindung wird nachfolgend an Beispielen erläutert The invention is illustrated below using examples

Beispiel IExample I.

10 Teile gemahlenes Holz wurden mit 3 Teilen Amnaoniumlignosulfonat und 13 Teilen einer 85% igen Phosphorsäure gemischt Die Bestandteile wurden ;n Tablettenform extrudiert und dann in einem Drehofen bei 5000C während 75 Minuten karbonisiert/aktiviert. Die geformten Tabletten waren ausreichend fest, um in dem Drehofen dem Umwälzen zu widerstehen. Nach Entleeren aus dem Ofen wurden die Tabletten in heißem Wasser gewaschen, um die Phosphorsäure wiederzugewinnen und dann getrocknet. Die sich ergebenden aktivierten Kohletabletten hatten eine Tetrachlorkohlen-Ätoffaktivität von 69% und eine Kugelabriebhärte von ungefähr 85%.10 parts of ground wood were mixed with 3 parts of ammonium lignosulfonate and 13 parts of 85% phosphoric acid. The ingredients were ; Extruded in tablet form and then carbonized / activated in a rotary kiln at 500 ° C. for 75 minutes. The molded tablets were strong enough to withstand agitation in the rotary kiln. After emptying from the oven, the tablets were washed in hot water to recover the phosphoric acid and then dried. The resulting activated carbon tablets had a carbon tetrachloride etching activity of 69% and a ball abrasion hardness of approximately 85%.

Beispiel IIExample II

10 Teile gemahlenes Holz wurden mit 73 Teilen einer 50%igen Ammoniumlignosulfonatlösung und 7,5 Teilen einer 75%igen Phosphorsäure gemischt Das Gemisch wurde in Tablettenform extrudiert und dann während 120 Minuten bei 5500C karbonisiert/aktiviert Die sich10 parts of ground wood were mixed with 73 parts of a 50% ammonium lignosulfonate solution and 7.5 parts of a 75% phosphoric acid. The mixture was extruded in tablet form and then carbonized / activated at 550 ° C. for 120 minutes

so ergebende aktivierte Kohle hatte eine Tetrachlorkohlenstoffaktivität von 60%, eine Jodaktivität von 79% unrj urne Kugelabriebhärte von 90%.The activated charcoal thus obtained had a carbon tetrachloride activity of 60%, an iodine activity of 79%, and a ball abrasion hardness of 90%.

Beispiel IIIExample III

10 Teile Holzmehl wurden mit 9,25 Teilen einer 50%igen Ammoniumlignosulfonatlösung und 6,65 Teilen einer 75%igen Phosphorsäure gemischt. Die aus dem Gemisch extrudierten Tabletten wurden während 90 Minuten bei einer Temperatur von 575°C karbonisiert/aktiviert. Die hergestellte akiivitrte Kohle haue eine Tetrachlorkohlenstoffaktivität von 67% und eine Kugelabriebhärte von 95%.10 parts of wood flour were mixed with 9.25 parts of a 50% ammonium lignosulfonate solution and 6.65 parts a 75% phosphoric acid mixed. The tablets extruded from the mixture were during Carbonized / activated for 90 minutes at a temperature of 575 ° C. The activated coal produced had a carbon tetrachloride activity of 67% and a Ball abrasion hardness of 95%.

Beispiel IVExample IV

10 Teile Holzmehl wurden mit 2 Teilen Ammoniumlignosulfonat-Feststoffen, 6 Teilen piner 50%igen Am-10 parts of wood flour were mixed with 2 parts of ammonium lignosulfonate solids, 6 parts of piner 50% am-

moniumlignosulfonatlösung und 17,3 Teilen einer 85%igen Phosphorsäure gemischt. Die aus dem Gemisch extrudierten Tabletten wurden bei einer Temperatur von 525°C während 110 Minuten karbonisiert/aktiviert. Das aktivierte Kohlenpnodukt hatte eine Tetra- s chlorkohlenstoffaktivität von 96%, einen Oberflächenbereich von 1300 m2/g und ein«: Kugelabriebhärte von 97%.monium lignosulfonate solution and 17.3 parts of an 85% phosphoric acid mixed. The tablets extruded from the mixture were carbonized / activated at a temperature of 525 ° C. for 110 minutes. The activated carbon product had a carbon tetrachloride activity of 96%, a surface area of 1300 m 2 / g, and a ball abrasion hardness of 97%.

Beispiel VExample V

10 Teile Sägemehl wurden mit 3,2 Teilen Polyvinylalkohol und 173 Teilen einer &i%igen Phosphorsäure gemischt. Die aus dem Gemisch extrudierten Tabletten wurden während 100 Minuten b«:i einer Temperatur von is. 550°C karbonisiert/aktiviert. Die hergestellte aktivierte Kohle hatte eine TetrachlorkiDhlenstoffaktivität von 90% und eine Kugelabriebhärte von ungefähr 91 %.10 parts of sawdust were mixed with 3.2 parts of polyvinyl alcohol and 173 parts of a 1% phosphoric acid mixed. The tablets extruded from the mixture were heated to a temperature of is for 100 minutes. 550 ° C carbonized / activated. The manufactured activated Coal had a carbon tetrachloride activity of 90% and a ball abrasion hardness of approximately 91%.

3030th

4545

5050

5555

Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung von körniger, chemisch aktivierter Kohle, indem ein kohlenstoffhaltiges Rohmaterial, mit Phosphorsäure gemischt, das Gemisch geformt und auf eine ca. 6500C nicht übersteigende Temperatur erhitzt wird und anschließend die Aktivkohle gewaschen und getrocknet wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangsgemisch eine Mischung aus (a, b) und (c) eingesetzt wird, wobei gilt:1. A process for the production of granular, chemically activated charcoal by a carbonaceous raw material mixed with phosphoric acid, the mixture is formed and heated to a temperature not exceeding about 650 0 C and then the activated charcoal is washed and dried, characterized in that a mixture of (a, b) and (c) is used as the starting mixture, where:
DE2453325A 1974-11-11 1974-11-11 Process for the production of granular, chemically activated coal Expired DE2453325C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2453325A DE2453325C2 (en) 1974-11-11 1974-11-11 Process for the production of granular, chemically activated coal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2453325A DE2453325C2 (en) 1974-11-11 1974-11-11 Process for the production of granular, chemically activated coal

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2453325A1 DE2453325A1 (en) 1976-05-13
DE2453325C2 true DE2453325C2 (en) 1985-03-28

Family

ID=5930501

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2453325A Expired DE2453325C2 (en) 1974-11-11 1974-11-11 Process for the production of granular, chemically activated coal

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2453325C2 (en)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL6617100A (en) * 1965-12-06 1967-06-07
JPS5039635B2 (en) * 1973-03-13 1975-12-18

Also Published As

Publication number Publication date
DE2453325A1 (en) 1976-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69409443T2 (en) CATALYTIC CARBON, METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF AND ITS USE FOR THE DECOMPOSITION OF PEROXIDES
DE2361097C3 (en) Process for the production of granular activated carbon
US3864277A (en) Hard granular activated carbon and preparation from a carbonaceous material a binder and an inorganic activating agent
DE4498936C2 (en) Process for the production of activated coke for processes for simultaneous desulfurization and denitrification
EP2982649A1 (en) Method for the production of high quality activated carbons and activated carbons produced using the method
DE3229396A1 (en) METHOD FOR THE PRODUCTION OF CARBONATED ADSORPTION AGENTS IMPREGNATED WITH ELEMENTAL SULFUR
DE2906510A1 (en) FILTER MATERIAL
DD140241A5 (en) METHOD FOR PRODUCING HARD GRANULAR ACTIVATED CARBON
EP0188203A2 (en) Process for the preparation of active carbons
EP1286916B1 (en) Production of activated carbon exhibiting an elevated catalytic activity
DE1104930B (en) Process for the production of hot-pressable stabilized boron nitride
DE19625069A1 (en) Preparing granular activated charcoal with very high bulk density
EP0814056B1 (en) Process for manufacturing activated carbon
DE2453325C2 (en) Process for the production of granular, chemically activated coal
DE2625625A1 (en) GRAINY ACTIVATED CHARCOAL AND METHOD FOR MANUFACTURING IT
DE2621530C2 (en) Process for the production of granular activated carbon
DE1907913C3 (en) Process for the production of activated carbon with a multi-core three-dimensional structure
DE973481C (en) Process for the production of adsorption carbon
EP0192807A2 (en) Process for manufacturing active briquettes rich in carbon
DE767623C (en) Production of highly effective active charcoal
DE1483145B2 (en)
DE945088C (en) Process for the production of activated carbon
AT114999B (en) Process for the production of highly active coal.
DE2320886C3 (en) Process for the production of activated carbon
DE3939018C1 (en) Method of making furnace briquettes - has raw sand and carbon carrying material mixes before heating

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee