BE393382A - - Google Patents

Description

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  Procédé de fabrication d\(élibon't.9-t1f. 



   Il est bien connu que, si on soumet certaines matières organiques, notamment les matières cellulosiques, à l'action de déshydratants, comme le ZnCl2, SnCl2, Mgcl2, etc, et que l'on chauffe le mélange   à   une certaine température, la matière organique est dissociée et seul le substrat de Carbone reste inattaqué. 



   Ce Carbone résistant à l'action des agents utilisés dans le procédé possède des propriétés décolorantes et adsorbantes plus ou moins grandes suivant la manière de procéder et le sel   utilisé.   



   Dans les procédés ordinairement appliqués pour produire ce charbon actif, on travaille comme suit : 
La matière organique pulvérisée est mélangée, à la   tempe -   rature ordinaire, à une solution déshydratante, et on laisse en contact un certain temps pour favoriser l'imprégnation. 



  .Après quoi on soumet la masse à un chauffage prolongé, en vue de l'amener à une température déterminée, afin d'éliminer les 

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 vapeurs d'eau et des sous-produits de la distillation ; ensuite, quand ces matières sont éliminées, on prolonge le chauffage avec ou sans pression, à des températures plus ou moins élevées, allant parfois jusqu'à et au-delà de 1000  C. , pour obtenir la carbonisation. 



   Cette façon de procéder est très coûteuse, et présente des difficultés de réalisation, parce que, en chauffant la masse de réaction, la déshydratation et la carbonisation s' effectuent difficilement, étant donné que sous cette forme, la masse est peu conductrice de la chaleur (à cause du peu de conductibilité de la matière organique elle-même) et le temps nécessaire pour la porter à la température requise est très prolongé. 



   De plus, étant donné que la matière organique s'imbibe difficilement de l'agent déshydratant on est pratiquement obli- gé, pour obtenir une imprégnation homogène, d'employer un excès de solution déshydratante, sinon, certaines parties de matière cellulosique absorberaient un excès de solution, tandis que d'autres portions resteraient sèches, et il en résulterait,par suite du chauffage, une distillation sèche avec dégagement de gaz malodorants, suffocants, et parfois toxiques. 



   Ensuite, après avoir carbonisé par la chaleur le mélange de matières organiques et de déshydratant, on soumet dans les procédés habituels la masse de réaction ainsi obtenue à l'ac- tion de l'eau acidulée par HCL, dans le but d'enlever le déshy - dratant de la matière organique carbonisée. L'acide   chlorhydri-   que a pour fonction de chlorurer, et par conséquent de rendre solubles les oxychlorures et les chlorures basiques formée au cours du procédé de chauffage, suivant la réaction : 
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 ZnC1 2' + HO. 2 2 HC1 ,: ZnO (Dans le cas d'utilisation de   ZnCl2)   Le Zno ainsi formé est insoluble dans l'eau, même bouillante, et, par conséquent, il est impossible de l'éliminer de la masse par 

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 simple lavage à l'eau pure.

   Le rôle de Hcl est de transformer les sels insolubles en chlorures solubles, suivant : 
ZnO+2 HCl=ZnCl2+H2O Maie, il n'est pas pratiquement possible de calculer le pour - oentage exact nécessaire pour chlorurer quantitativement les oxydes, et on doit donc opérer avec un excès de HCl qui passe dans les eaux mères ; comme celles-ci sont récupérées et concen- trées afin d'être réutilisées, il faut opérer la déshydratation avec ces eaux mères de réemploi dans des appareils qui ne sont pas attaqués par HCl, étant donné que cet acide dilué et à chaud attaque pratiquement tous les métaux, même les alliages réputés anti-acide, et donnerait des chlorures polluant la masse. On travaille donc dans des appareils en émail, qui outre leur prix élevé, sont très sensibles aux chocs et aux variations brusques de températures. 



   Le procédé de fabrication est alors continué suivant les procédés connus de lavage et, éventuellement de broyage et de dessication 
L'objet de la présente invention est de remédier aux in -   convénients   cités. Dans ce but, on procède comme suit : 
La matière organique est desséchée autant qu'il est possi- ble pratiquement en veillant à ne pas attaquer la matière. Quand cette opération est terminée, on pulvérise la matière organique et on l'ajoute à une solution d'un sel réducteur déshydratant, préalablement oonoentrée et chauffée jusqu'à environ 200  C (dans le cas de l'emploi de ZnCL2) et on brasse la masse ainsi obtenue. 



   Cette façon de procéder a l'avantage d'augmenter la vitesse d'évaporation des matières volatiles formées au cours de la déshydratation des matières organiques, parce que la solution saline étant meilleure conductrice de la chaleur, l'élimination des vapeurs d'eau est plus aisée, et par conséquent plus rapide ; les phénomènes se passent alors d'une manière toute différente, 

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 la répartition de la chaleur est uniforme, et, par conséquent, la déshydratation de la masse est homogène, l'élimination des matières volatiles est plue rapide, la carbonisation est   oomplè-   te sans devoir recourir à des températures élevées. Après dé - shydratation on augmente la température pour carboniser le produit. 



   Quand l'opération de carbonisation est terminée, on élimine de la masse de réaction le sel déshydratant par l'action par exemple de l'acide chlorhydrique. Après avoir éliminé et   chloru-   ré les sels basiques et les oxysels (oxychlorures) formés au cours de la carbonisation, on neutralise   l'excès   de HCl prove - nant de cette chloruration au moyen du métal ou de l'hydrate du sel utilisé (par le Zn,dans le cas de ZnCl2) Ceci présente le grand avantage, que la solution récupérée alors est neutre, et que l'on peut en ce cas travailler, avec le sel récupéré, dans des appareils en fonte ordinaire, sans avoir recours à des mé - taux spéciaux, émaux, céramiques réfractaires, dont le prix est excessif.

   Un autre avantage est d'enrichir la solution de sel déshydratant, et, celle-ci ne renfermant plus d'acide libre, d'éviter les dégagements nocifs d'acide chlorhydrique lors du chauffage en cuve ouverte. 



     Quand   on a éliminé le sel déshydratant, il faut transformer en sels solubles les composés organiques insolubles provenant des matières premières, afin de pouvoir en débarrasser la masse de réaction. Ceci peut se faire très facilement au moyen de HC1, dont on additionne   5%   environ en poids à la masse, et on porte le tout   à   ébullition. Les sels insolubles sont alors chlo- rurés et rendue solubles - on peut donc les éliminer par lavage à l'eau chaude.

   Par ce lavage,on peut très facilement éliminer les chlorures, mais la masse est acide, et, l'expérience a dé - montré que, si loin que l'on pousse le lavage à l'eau pure, il y a une limite où l'eau ne véhicule plus d'acide libre, alors que le PH de la masse est toujours acide ; on obvie à cet in - 

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   oonvénient   en neutralisant la masse par Ca(OH)2, Après cela on broie la masse dans un appareil   app roprié.   



  EXEMPLE DE   REALISATION :   
100 Kgs. de tourbe, de sciure de bois, ou d'une matière organique analogue sont pulvérisées et desséchées. On fait con -   @   centrer jusqu'à une température d'environ 200  C 500 Kgs. d'une solution de ZnCl2 à 50  B. On mélange et on brasse le tout. Le brassage est continué jusqu'à ce que on ait atteint une température d'environ 3500 C Ensuite la masse de réaction est lavée aveo de l'eau acidulée à 1% HC1, afin de dissoudre le chlorure basique de Zn (ZnCl2 6 ZnO) formé au cours du chauffage ; ensuite, après récupération complète du Zncl2 on neutralise par du Zn la solution acide récupérée, afin de pou - voir la réutiliser. 



   Après récupération de la solution de Zncl2 on cuit le charbon avec   5 %   de son poids   d'HCl   afin de chlorurer ou de rendre solubles les sels insolubles provenant des appareils ou des matières premières. Ces chlorures sont alors éliminés par lavage à l'eau très chaude. On arrête le lavage quand on n'a plus la réaction caractéristique des chlorures et on neutralise l'acidité subsistante au moyen d'une solution de Ca(OH)2, après quoi on broie et dessèche le charbon. 



   Cette façon de procéder permet d'obtenir un charbon actif supérieur, par des procédés tellement simplifiés que son prix de revient s'en trouve diminué dans de très fortes proportions,ce qui est d'importance capitale pour sa vulgarisation dans la grosse industrie (sucreries glucoseries, huileries, etc.. ) où les charbons actifs fabriqués d'après les procédés connus, mal- gré leurs avantages sur le charbon d'os, sont d'introduction difficile à cause de leur prix trop élevé.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS.

   1. Procédé de fabrication d'un charbon actif par l'action des sels réducteurs déshydratante sur dee matières organiques, caractérisé en ce que la matière organique est chauffée à siccité puis pulvérisée avant d'être mélangée au déshydratant réducteur.

   2. Procédé de fabrication de charbon actif suivant reven- dication 1, caractérisé en ce que la solution déshydratante est préalablement portée à une température légèrement inférieure à la température de prise en masse (2000 environ pour du ZnCl2) après quoi on y ajoute la matière organique, l'ensemble étant brassé à chaud.

   3. Procédé de fabrication de oharbon actif suivant reven- dications 1 et 2, caractérisé en ce que la solution acide pro - venant de la récupération du sel déshydratant est neutralisée en vue de nouveaux usages par le métal ou l'hydrate de métal du sel déshydratant.

   4. Procédé de fabrication de oharbon actif suivant reven- dications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que la masse acide de charbon obtenue après solubilisation (par exemple par HCl) et lavage des sels provenant du traitement est neutralisée de préférence par un alcalino-terreux comme Ca(OH)2 .