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Procédé de production de oharLon actif
Suivant les procédés connus actuellement pour la fabrication du charbon dit charbon actif,tel qu'on l'emploie par exemple pour la décoloration de liquides,on emploie comme matière de dé- part des produits bruts contenant du carbone,d'origine végétale ou animale, et possèdent une structura cellulaire organique. Le charbon à employer pour les applications en question de décolora- tion ou autres est obtenu ou mis en liberté à partir de ces substan- ces par distillation sèche ou par carbonisation, de telle sorte que la texture mécanique provenant de la structure cellulaire reste partiellement conservée.
Ceci suppose une action énergique des différents moyens comme le traitement par la chaleur et par des gaz appropriés,qu sont nécessaires le plus souvent pour amener à l'état voulu en vue des applications envisagées le carbone ' contenu dans le charbon.
Tous les genres de charbon actif fabriqués suivant les diffé- rents procédés connus de ce genre contiennent toutefois une certaine teneur en cendres plus ou moins considérable ,qu'il est impossible morne par le traitement au moyen do dissolvants chimiques,d'éliminer
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complètement et en particulier sans naire à la texture poreuse sur laquelle repose l'activité du charbon.
Cette teneur en cendres est nuisible pour beaucoup d'applications du charbon actif; par exemple, lors du traitement de liquides au moyen de semblables charbons, les parties de la teneur en cendres peuvent passer en solution partiellement dans le produit traité,et souiller ainsi celui-ci
Il est possible suivant la présente invention de fabriquer du charbon à grande activité qui est totalement exempt de cendres et qui est par conséquent chimiquement tout à fait indifférent, à part l'effet de surface du charbon.
Ce résultat est obtenu par le fait que la matière à base de charbon n'est pas obtenue par carbonisation de produits végétaux et animaux présentant une structure cellulaire organique,mais par combustion incomplète d'hydrocarbures,sous la forme d'une suie qui est soumise ensuite . un chauffage en présence de gaz appropriés ou à un autre procédé pour devenir actif.
Le charbon obtenu d'une manière connue par combustion incomple- te d'un hydrocarbure, c'est-à-dire le charbon précipité chimique- ment n'a pas la structure poreuse reposant sur la liaison rigide des particules de charbon,comme le charbon obtenu par carbonisa- tion d'une masse organique. Il consiste au contraire en des parti- cules extrêmement fines reliées seulement superficiellement en flocons meubles faciles à détruire.
Bien que de ce genre de répar- tition, il résulte pour les charccns obtenus .par précipitation chimique à partir d'hydrocarbures une surface très grande,proba- blement encore plus grande que dans les charbons provenant de la carbonisation de susbtances organiques, les masses de suie obtenues d'une manière connue ne possèdent que des propriétés actives minimes Il est à supposer que lors de la.réduction de la suie,il se forme d'abord un charbon de grande activité qui lors de la suite du traitement dans la flamme chaude,est enveloppé par du charbon secondaire graphitique. inactif. se formant par décomposition
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d'hydrocarbures,ou bien que- la surface des particules de suie est rendue inactive lors de la formation par absorption d'hydrocarbures ou de gaz.
Suivant la présente invention .la. charbon actif est liseré, par l'élimination de ce charbon secondaire ou de ces impuretés.
La réalisation da procédé se fait suivant les procédés usuels pour r-ndre actives des poudres décolorantes à base de charbon; la suie est par exemple portée à l'incandescence en présence de gaz oxydants,en suite de quoi certaines parties superficielles inactives du charbon sont brûlées de sorte que le charbon actif reste. A cet effet,on peut mélanger aux gaz la suie finement répar- tie,avec amenée d'air dans des récipients chauffés de l'extérieur, ou bien sans apport particulier de chaleur on peut enflammer la suie et la laisser brûler avec une arrivée d'air suffisante pendant un court moment jusqu'à ce que l'opération rendant la matière active soit terminée.
Dans ce dernier procédé,l'opération est raccourcie,l'activité obtenue est plus uniforme et la perte par combustion est plus mini- me lorsqu'on utilise la suie à l'état floconneux divisé,comme elle se dépose dans les chambres à suie,sans détruire les fins intervalles qui existent alors et qui facilitent l'accès uniforme de l'air.
Le charbon ainsi obtenu exerce une forte action décolorante sur les liquides colorés et présente an outre du reste,les pro- priétés d'un charbon fortement actif qui présente encore l'avan- tage que,par suite du fait qu'il est tiré d'hydrocarbures,il est complètement exempt de cendres dont la présence pourrait être nuisible lors du traitement de certains liquides à décolorer.
Le charbon de suie constituant le produit du présent procédé pos- sède en outre,une couleur beaucoup plus foncée que le charbon de suie non traité et il a par conséquent un pouvoir colorant plus élevé de serte qu'il peut être employé aussi très avantageusement
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comme noir par exemple poar la fabrication de couleurs d'imprimerie
On a observé que les gas prenant naissance lors de la produc- tion même du charbon de suie conviennent particulièrement pour être employés pour la réalisation du procédé de récnauffage. on peut employer à cet effet lss gaz de fumée sortant des fours de production de suie à partir d'hydrocarbures ou les envoyant sans refroidissement préalable, éventuellement avec adjonction de va- put d'eau,
dans une chantre particulière, un tambour tournant ou un autre appareil, pour les y maintenir en contact intime pendant un certain temps avec la suie à la température convenant pour rendre celle-ci active. le traitement par l'incandescence peut toutefois faire suite immédiatement à la production de la suie par le fait que par des moyens- appropriés,on fait en sorte que la suie contemue en suspension dans les gaz de combustion se main- tienne pendant un certain temps à la température d'incandescence, de telle façon qu'elle se sépare d@rectement à l'état actif et avec un pouvoir colorant particulièrement élevé.
On connaît un procédé de calcination suivant lequel des mas- ses de suie sont portées à l'incandescence à leur surface avec un accès limité de l'air,dans le but de brûler ou de gazéifier les constituants empyreumatiques qui s'y trouvent. Ce procédé primitif qui a été remplacé dans la suite par le procédé plus économique de l'incandescence complètement à l'abri de l'air .n'est pas idex- tigue à celui du présent brevet. La matière commence seulement suivant ce procédé, à être rendue active après que la calcination est terminée.
Contrairement au procédé antérieur, la surface de chaque particule de suie incandescente est mise en contact avec les gaz actifs et est brûlée pour mettre en liberté le charbon actif,
Par la calcination,on obtient un produit final qui ne diffère de la matiere ide départ que par le .fait qu'il est exempt; de cons- tituants empyreumatiques. La suie rendue active suivant le présent procédé exerce au contraire une action décolorante intense sur les
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liquides colores et se caractérise,comme on l'a indique, par une coloration particulièrement foncée.
Résumé
Procédé de fabrication d'un charbon fortement actif,de couleur foncée et ayant un grand pouvoir colorant,caractérisé en ce que la matière à base de charbon est obtenue sous la forme de suie par combustion incomplète d'hydrocarbures et est ensuite traitée par incandescence en présence de gaz appropriés ou par le traitement à l'aide d'autres moyens usuels servant à rendre actives une poudre décolorante fraîche ou à revivifier une poudre décolorante épuisée à base de charbon; ce procédé de fabrication d'un charbon actif pouvant en outre, être caractérisé par les points suivants ensemble ou séparément:
a) avec conservation aussi complète que possible de la structure floconneuse meuble de la précipitation, la suie est enflammée, maintenue à l'incandescence avec arrivée d'air jusqu'à la fin du traitement pour la rendre active,et est ensuite éteinte; b) pendant le traitement à l'incandescence pour la rendre active, la suie est maintenue en contact intime avec les gaz de combustion chauds prenant naissance lors de sa production par combustion incomplète d'hydrocarbures.
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