DD268677A1 - Verfahren zur herstellung mikroporoeser aktivkohle - Google Patents
Verfahren zur herstellung mikroporoeser aktivkohle Download PDFInfo
- Publication number
- DD268677A1 DD268677A1 DD88312703A DD31270388A DD268677A1 DD 268677 A1 DD268677 A1 DD 268677A1 DD 88312703 A DD88312703 A DD 88312703A DD 31270388 A DD31270388 A DD 31270388A DD 268677 A1 DD268677 A1 DD 268677A1
- Authority
- DD
- German Democratic Republic
- Prior art keywords
- coke
- gas
- activation
- activated
- temperature
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 28
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 30
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims abstract description 20
- 239000003077 lignite Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 4
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 claims description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 2
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 23
- 239000000047 product Substances 0.000 description 18
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 15
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 4
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 4
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 3
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 239000011335 coal coke Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000004438 BET method Methods 0.000 description 1
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NHTMVDHEPJAVLT-UHFFFAOYSA-N Isooctane Chemical compound CC(C)CC(C)(C)C NHTMVDHEPJAVLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229940043430 calcium compound Drugs 0.000 description 1
- 150000001674 calcium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000019577 caloric intake Nutrition 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005115 demineralization Methods 0.000 description 1
- 230000002328 demineralizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001739 density measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- JVSWJIKNEAIKJW-UHFFFAOYSA-N dimethyl-hexane Natural products CCCCCC(C)C JVSWJIKNEAIKJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000002459 porosimetry Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011338 soft pitch Substances 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005987 sulfurization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung mikroporoeser Aktivkohlen, die zur Reinigung und Trennung von Gasen eingesetzt werden koennen, aus Braunkohlenkoks. Wesen der Erfindung ist die Aktivierung des Rohstoffes in einer sauerstofffreien Gasatmosphaere unter definierten Bedingungen, wobei eine Reaktionswaerme von maximal 800 kJ/kg C zugefuehrt wird. Das Verfahren kann in Wirbelschicht- oder Schachtoefen herkoemmlicher Konstruktion realisiert werden.
Description
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung mikroporöser Aktivkohlen aus Braunkohlenkoks, die zur Reinigung und Trennung von Gasen eingesetzt werden können.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Aktivkohlen werden vielfältig zur Entfernung von Verunreinigungen aus Gasen und Flüs iigkeiten eingesetzt. Rohstoffe sind gewöhnlich Sraunkohlenkokse oder organische Produkte wie Holz, KokosnuPachalen,.Knoshen u. a. Die Kohleherstellung erfolgt über die Verarbeitungsstufen Verkokung, Aktivierung und Extraktion mit Mineralsäuren sowie Klassierung. Maßgebend für die Lösung bestimmter Trennaufgaben ist dabei die Einstellung bestimmter Porositäten und Porengrößenverteilungen. So ist bekannt, eine für die Wasserreinigung einzusetzende Aktivkohle mit hohem Makroporenvolumen durch spezielle Verkokungsverfahren von ausgewählten Braunkohlen und nachfolgender Aktivierung bei hohen Temperaturen zu erzeugen. Es sind ferner zahlreiche Verfahren bekannt, Aktivkohlen aus herkömmlichem Braunkohlenkoks durch Aktivierung in Drehrohröfen oder Wirbelsnhichtreaktoren in heißen Gasströmen zu erzeugen, wobei das gewünschte Porenvolumen im Meso- und Makroporenbereich liegt. Derartige Aktivkohlen werden vorzugsweise zur Reinigung von Flüssigkeiten von Verunreinigungen größeren Moleküldurchmessers benutzt. Zur Herstellung von Aktivkohlen mit einem überwiegenden Anteil an Mikroporen unter 1 nm werden als Rohstoffe hauptsächlich Steinkohlenkokse spezieller Herstellungsbedingungen benutzt und unter streng einzuhaltenden Bedingungen die gewünschten Porositäten erzeugt.
Spezieller Aktivkoks für die Rauchgasentschwefelung wird gemäß WO 8504247 und WO 8504388 durch Ummantelung von keramischen Materialien mit gepulvertem Steinkohlenkoks erzeugt, Aktivkoks mit einstellbarem Porensystem gem. DE OS 2624663 durch Formgebung von feinteiligem Koks mit Kunststoffen als Bindemittel und nachfolgende Schwefelung. Aktivkohlen für die Rauchgasentschwefelung werden gem. DE OS 332772"/ und DE OS 1 263970 duioh Pressen von feinteiliger Kohle mit Weichpech und nachfolgende Verkokung erzeugt.
Gemäß DD-PS 252550 wird ein Kohlenstoffmolekuiarsieb aus Braunkohle erzeugt, indem die gewünschte Porendimension durch Auswahl des Rohstoffes, eine spezielle Rohstoffaufbereitung, die Wahl spezieller Brikettierungs- Lir>d Schwelbedingungen erzeugt wird. Aktivkoks für die Rauchgasentschwefelung wird analog durch Verkokung in COj/HjO-haltigem Spülgas erzeugt. Ein Braunkohlenkoks handelsüblicher Provionence wird zur Erzeugung von vorwiegend mikroporösen Aktivkohlen mit den Eigenschaften eines Molekularsiebes bisher nicht eingesetzt. Nachteile der beschriebenen Verfahren sind außerdem, daß spezielle Bindemittel erforderlich sind und die Koksvorbereitung viele und spezielle Aufbereitungsverfahren erfordert.
Ziel der Erfindung ist es, aus Braunkohlekoks üblirher Provinienz in einem einfachen Verfahren mikroporöse Aktivkohle zu erzeugen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aus Braunkohlenkoks geringer Porosität eine mikroporöse Aktivkohle zu erzeugen, bei der das Mikroporenvolumen einen hohen Anteil am Gesamtporenvolumen besitzt und insbesondere das Volumen der Poren mit einem Radius unter 1,25nm das Volumen der Poren mit einem Radius zwischen 1,25 und 15nm weit übertrifft. Die mikroporöse Aktivkohle soll in ihren Trenneigenschaften denen der Molekularsiebe ähnlich sein. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem der Brsunkohlekoko in einem Reaktor mit engem Verweilzeitspektrum oder chargenweise in einer sauerstofffreien Gasatmosphäre auf Akti>' rungstemperatur aufgeheizt und bei Π80 bis 1 200K durch Zuführung einer Reaktionswärme von 100 bis 80OkJ je kg Kohlenstoff aktiviert wird, danach in inerter Atmosphäre abgekühlt und erforderlichenfalls in an sich bekannter Weise durch Extraktion, Wasserwäsche und Trocknung aufbereitet wird. Die zur Aktivierung zugeführte Reaktionswärme ergibt sich als Produkt aus spezifischer Qasclurchsatzmenge, Differenz zwischen Temperatur von zugeführtem Verbrennungsgas und Aktivierung, spezifischer Wärme des Gases und Aktivierungszeit. Die zur Aufheizung auf die Reaktionstemperatur benötigte Energiemenge ist in dieser Reaktionswärme nicht enthalten. Überraschend hat sich gezeigt, daß sich bei dieser geringen und homogenen Aktivierung von Braunkohlekoks ein hohes Mikroporenvolumen im Bereich von Poren unter 1 nm Durchmesser ausbildet, sich aber die Porenstruktur c"3S Kokses im Bereich der Makro- und Transpüriporen nur wenig ändert und sich Mesoporen überhaupt kaum ausbilden. Die erfindungsgemäß erzeugten Produkte haben eine Porosität von 35 bis 45%, wobei die Hälfte auf Poren mit dem Durchmesser 0,4 bis 0,7 nm entfallen, der Rest auf Transportporen mit dem Durchmesser >20nm. Der Anteil der Mesoporen liegt unter 10%, bezogen auf das Gesamtporenvolumen.
Das zur Aktivierung benötigte Gas wird zweckmäßig in einer dem Reaktoi vorgeschalteten Brennkammer durch Verbrennung von kohlenwasserstoffhaltigen Gasen mit Luft erzeugt, wobei die Luftzahl λ kleiner als 1 ist und der Anteil der reduzierenden Gasbestandteile CO + H2 miihr als 5% betragen sollte. Die Reaktionsgeschwindigkeit wird in Abhängigkeit von der Reaktionsfähigkeit des Rohstoffes und dem Reaktortyp durch den Anteil des Wasserdampfes und det reduzierten Gasbestandteile sowie die Verbrennungsterrporatur gesteuert, um einen homogenen Reaktionsablauf zu realisieren. Als geeigneter Rohstoff für das erfindungsgernäße Verfahren hat sich BraunkohlentieftemperaturlOks (BTT-Koks), erzeugt als Nebenprodukt der Spülgassohwelüng, erwiesen. Dieser Koks wird im Wirbelschichtreaktor vorzugsweise im Temperaturbereich 1020 bis 1070 K in einer Atmosphäre mit 15 bis 20% Wasserdampf und 6% reduzierende Gasbestandteile über (i bis 8 Minuten aktiviert, wobei die Temperatur des zugeführten Aktivierungsgases nicht höher als 1170 K liegen sollte. Im Schachtreaktor erfolgt die Aktivierung zweckmäßig bei 1000 bis 1070 K in einer Atmosphäre mit 15 bis 20% Wasserdampf und 6% reduzierenden Gasen über 15 bis 30 Minuten. Die Temperatur des zugeführten Verbrennungsgases soll dabei 1070 K nicht übersteigen. Wesentlich für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Einhaltung der zugeführten Reaktionswärme im Bereich von 100 bis 800kJ/kg Kohlenstoff. Die angegebenen Aktivierungszeiten sind daher nur Richtwerte, die sich aus der Summe der Einflußreaktoren auf die Aktivierung ergeben, wie Reaktionsfähigkeit des Brennstoffes und Reaktortyp, Wasserdampfanteil des Gases, Anteil der reduzierenden Gasbestandteile und Reaktionstemperatur. Die teilweise Entmineralisierung des aktivierten Produktes wird zweckmäßigerweise durcn Extraktion mit halbkonzentrierter Salzsäure realisiert, wobei die bei der Aktivierung reduzierten und als Sulfide vorliegenden Schwefelverbindungen größtenteils gelöst werden. Daneben wird der Gehalt an Eisen- und Calciumverbindungen um über 90% reduziert. Es ist überraschend, daß die nahezu vollstap.diga Umsetzung Jer Mineralien und damit eine so starke Senkung des Mineral- und Schwefelgehaltes des Endproduktes gegenüber d^m Rohstoff trotz des nur geringen C-Ausbrandes möglich ist. Durch die nachfolgende Wäsche mit Wasser sowie eine Rest-Neutralisation durch Natronlauge wird eine mikroporöse Kohle erzeugt, die auch hinsichtlich Mineralstoffgehalt den Anforderungen an eine Aktivkohle entspricht. Erforderlichenfalls können zur weiteren Entmineralisierung und Qualitätsverbesserung des Produktes noch die Verfahrensstuf »n Dichtesortierung und Korngrößenklassierung angeschlossen werden.
Ausführungsbeispiele
Porositätsm issungen
Die porosimetrischen Kenngrößen der in den Beispielen 1 bis 5 erzeugten Aktivkohlen wurden nach bekannten Standardverfahren ermittelt. Die Verteilung der Makroporen wurde durch Guecksilber-Hochdruckporosimetrie bestimmt, die Mesoporenvorteilung aus dem Verlauf der Stickstoff-Tieftemperatursorption abgeleitet. Aus der Differenz zwischen insgesamt adsorbiertem Stickstoffvolumen und dem kumulativen Porenvolumen aus der Stickstoffdesorptionsisothermen bis zu Porenradien vor. rp = 1,25nm wurde das Mikroporenvolumen bestimmt. Eine Abschätzung der Mikroporenverteilung wurde durchgeführt mit Hilfe pyknometrischer Dichtemessungen an den untersuchten Kohleprodukten. Das Gesamtporenvolumen Vp ist ge geben als Differenz Vp = Vk - V0 vom Kornvolumen Vkund Gerüstvolumen V0, wobei V> unter Verwendung von Quecksilber als Pyknometerflüssigkeit ermittelt wird. Bei Anwesenheit von Mikroporen wird das Gerüstvolumen V0 in Abhängigkeit von der Molekülgröße der verwendeten Pyknometerflüssigkeit unterschiedlich erhalten. Aus diesen Differenzen läßt sich das Mikroporenvolumen für Porenradienbereiche innerhalb der Größen der eingesetzten Molekülsorten abschätzen. Als Pyknometerflüssigkeiten wurden Methanol, Ethanol, Cyclohexan und Isooctan verwendet.
Beispiel 1 (erfindungsgemäG)
In einem Hochtemperatur-Durchflul? reaktor, der mit einem thermisch gut isolierten Quarzrohr mit Siebboden als Reakionsraum und einem unmittelbar vorgeschalteten keramischen Aufheizblock ausgerüstet ist, werden 300g BTT-Koks (70% C) eingefüllt, im Gyfreien Nj-Strom zunächst auf 970K aufgeheizt; durch den elektrisch beheizten Keramikblcck wird dann ein COj-Strom von
51 CO2/min geleitet, der mit 110OK in den Reaktor eintritt und den Koks aktiviert. Dabei verläßt das Gas mit 1020K den Reaktor, der Koks heizt sich auf 980 K auf. Nach 20 min wird die Zufuhr des Heißgases unterbrochen und im N2-Strom abgekühlt. Der Ko!<s hat aus dam CO2-Strom etwa 23kJ aufgenommen, d.h. etwa lOOkü/k^C. Nach Abkühlung in CO2 wird das Produkt ausgebaut, mit HCI extrahiert und mit Wasser gewaschen. Die an einer Probe gemessenen Kennworte sind in Tabelle 1 enthalten.
Beispie! 2 (erfindungsgemäß)
In den gleichen Reaktor wie in Beispiel) werden 100g BTT-Koks eingefüllt und 50 Minuten im CCvStrom von 10 l/min behandelt, dereine Reaktoreingangstemperaturvon 1075 K besitzt. Der Koks erhitzt sich dabei auf nahe 1000 K, das Gas verläßt den Reaktor mit 1040K. Nach der Aktivierung wird das Produkt in N2 abgekühlt und wie in den vorangegangenen Beispielen mit HCI extrahiert. Die Energieaufnahme des Kokses aus dem CCvStrom beträgt 46kJ, d. h. etwa 650kJ/kg C. Die erhaltene Aktivkohle hat die in Tabelle 1 angegebenen Eigenschaften.
Beispiel 3 (Vergleichsbeispiel)
In den gleichen Reaktor wie in Beispiel 2 werden 100g BTT-Koks eingefüllt und unter den gleichen Badingungen wie in Beispiel 2 aktiviert, jedoch wird die Beheizung erst nach 200 Minuten unterbrochen. Die Energieaufnahme des Kokses boträgt 18OkJ, d, !1. etwa 2600kJ/kg C. Das erhaltene Produkt hat die in Tabelle 1 angegebenen Eigenschaften.
Beispiel 4 (erfindungsgemäß)
In einer kleintechnischen Wirb9lschichtapparatur (Durchmesser d.<s Wirbelbodens 120 mm) mit vorgeschalteter Brennkammer erfolgt die Aktivierung von BTT-Koks. Etwa 12 m3/n i. N. eines durch Verbrennung von Erdgar ί Luft erzeugten Brenngases, dem noch Wasssrdampf zugesetzt wurde, werden mit einem Dampfgehalt von 20% und einer Temperatur von 117OK durch den Anströmboden geleitet. Der Rohstoff wird von oben in Chargen von 0,7kg eingefüllt. Er heizt sich in 10 Minuten auf 1020K auf, wird über 7 Minuten im Temperaturintervall 1020 bis 1050K aktiviert, durch einen seitlichen Stutzen ausgetragen und in einer N2-Atmosphäre abgekühlt. Die zugeführto Reaktionswärme beträgt 570kJ/kg C. Das Produkt wird mit HCI der Konzentration von 18% extrahiert, mit Wasser neutral gewaschen und bei 420 K getrocknet. Die Eigenschaften sind in Tabelle 1 aufgeführt
Beispiel 5 (Vergleichsbeispiel)
Unter gleichen Bedingungen (Beispiel 4) wurde BTT-Koks über 20 Minuten aktiviert und in analoger Wuise nachbehandelt. Die zugeführte Reaktionswarme betrug 1640kJ/kg C.
Die chemische Zusammensetzung und Porositätsdaten des Rohstoffes und der in den Beispielen 1 bis 5 erzeugten Produkte sind in Tabelle 1 zusamnengestellt.
Die erfindungsgemjf<, d. h. mit kleiner 800 kJ Aktivierungsenergie erzeugten Produkte besitzen üine hohe Mikroporosität, während die in den Vergleichsbeispielen 3 und 5 erzeugten Produkte einen höhren Anteil an Poren großen Durchmessers besitzen.
Die nach der BET-Methode bestimmte spezifische Oberfläche i.1' bei den erfindungsgemäß erzeugten Produkten niedriger, da die Poren zu eng sind, um eine regelmäßige monomolekulare Bedeckung mit N2-Molekülen zu ermöglichen.
Zusammensetzung und Porositätsdaten von BTT-Koks und den Produkten der Beispiele 1 bis 5
Produkt
Zusammensetzung(%): C H S
Asche'
Porenvolumen in cm3/g (gesamt) davon Volumen für Porftnradien r > 10nm
zwischen 1,25... 10nm r <1,25nm zwischen 0,2... 0,4 nm BET-Oberfläche(m'/g)
BTT-Koks
70 2,2 4,2
25 0,12
0,12
Beisp. 1
85 0,7 0,3
10 0,75
0,33 0,32 0,10 0,05 860
Bfiisp.2
| Zusammensetzung(%): C | 70 | . 80 | 84 |
| H | 2,2 | 0,7 | 0,7 |
| S | 4,2 | 0,7 | 0,4 |
| Asche' | 25 | 15 | 11 |
| Porenvolumen in cm'/g (gesamt) | 0,12 | 0,34 | 0,37 |
| davon Volumen iür | |||
| Porenradien r > 10nm | 0,12 | 0,13 | 0,16 |
| zwischen 1,25... 10 nm | — | 0,03 | 0,05 |
| r <1,25nm | — | 0,18 | 0,16 |
| zwischen 0,2... 0,4 nm | — | 0,16 | 0,12 |
| BET-Oberf!äche(m2/g) | 6 | 280 | 363 |
| Produkt | BTT-Koks | Beisp. 3 | Beisp.4 |
85 0,7 0,3
10 0,37
0,17 0,04 0,16 0,12 304
Verbrennungsasche
| BTT-Koks | Beisp.5 | -4- 268 677 | |
| Produkt | 70 | 86 | |
| Zusammensetzung {%): C | 2,2 | 0,7 | |
| H | 4,2 | 0,3 | |
| S | 2D | 9 | |
| Asche' | 0,12 | 0,63 | |
| Poi envoiumen in cmVg (gosamt) | |||
| davon Volumen für | 0,12 | 0,28 | |
| Porenradien r > 10nm | — | 0,23 | |
| zwischen 1,25... 10nrn | — | 0,12 | |
| r <1,25nm | — | 0,03 | |
| zwischen 0,2... 0,4 nm | 6 | 810 | |
| BET-Oberfläche (mVg) | |||
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung mikroporöser Aktivkohle aus Braunkohlenkoks durch Teilve;-gasung im H2O/CO2-haltigen Medium, dadurch gekennzeichnet, daß Braunkohlenkcxs in einer sauerstofffreien Gasatmosphäre im Temperaturbereich 980K bis 1200K in einem Reaktor mit engem Verweilzeitspektrum oder chargenweise durch Zuführung einer Reaktionswärme zwischen 100 und800kJ/kg C aktiviert, abgekühlt und erforderlichenfalls in an sich bekannter Weise einer Extraktion, Wasserwäsche und Trocknung unterworfen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Rohstoff Braunkohlentieftemperaturkoks (BTT-Koks) der Spülgasschwelung verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Aktivierung benutzte Gas in einer vorgeschalteten Brennkammer durch Verbrennung von kohlenwasserstoffhaltigen Gasen in Luft bei λ< 1 erzeugt wird und der Anteil der reduzierenden Gasbestandteile CO und H2 mehr als 5% beträgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der BTT-Koks in einem Wirbelschichtreaktor bei 1020 bis T070K in einer Atmosphäre mit 15 bis 20% Dampf u id 6% reduzierenden Gasen über 6 bis 8 Minuten aktiviert wird, wobei die Temperatur des zu geführten Aktivierungsgases nicht höher als 1170K liegt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß BTT-Koks in einem Schachtreaktor bei 1000 bis 1 070 K in einer Atmosphäre mit 15 bis 20% Wasserdampf Jnd 6% reduzierenden Gasen über 15 bis 50 Minuten aktiviert wird, die Temperatur des zugeführten Aktivierungsgases nicht mehr als 1100K beträgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivierungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Reaktionsfähigkeit des Rohstoffes und Reaktortypes durch den Wasserdampfanteil, den Anteil der reduzierenden Gasbestandteile und die Verbrennungsgastemperatur gesteuert wird.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD88312703A DD268677A1 (de) | 1988-02-08 | 1988-02-08 | Verfahren zur herstellung mikroporoeser aktivkohle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD88312703A DD268677A1 (de) | 1988-02-08 | 1988-02-08 | Verfahren zur herstellung mikroporoeser aktivkohle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD268677A1 true DD268677A1 (de) | 1989-06-07 |
Family
ID=5596881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD88312703A DD268677A1 (de) | 1988-02-08 | 1988-02-08 | Verfahren zur herstellung mikroporoeser aktivkohle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD268677A1 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998054111A1 (en) * | 1997-05-30 | 1998-12-03 | Frenton Limited | A method for producing a porous carbon article and an article produced thereby |
| CN115924911A (zh) * | 2022-12-12 | 2023-04-07 | 林立 | 一种多孔炭材料的制备方法 |
-
1988
- 1988-02-08 DD DD88312703A patent/DD268677A1/de not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998054111A1 (en) * | 1997-05-30 | 1998-12-03 | Frenton Limited | A method for producing a porous carbon article and an article produced thereby |
| CN115924911A (zh) * | 2022-12-12 | 2023-04-07 | 林立 | 一种多孔炭材料的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69320385T2 (de) | Sehr dichte und sehr aktive Aktivkohle und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| DE2624663C3 (de) | Verfahren zum Herstellen von kohlenstoffhaltigen Adsorptionsmitteln | |
| DE3932122C2 (de) | ||
| EP3362407B1 (de) | Verfahren zur herstellung von aktivkohle und auf diese weise hergestellte aktivkohle sowie deren verwendung | |
| EP1200343B1 (de) | Verfahren zur herstellung von formaktivkohle | |
| DE2802846A1 (de) | Poroese kohlenstofftraegermaterialien, ihre herstellung und ihre verwendung | |
| DE68908576T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Aktivkohle. | |
| EP1286916B1 (de) | Herstellung von aktivkohle mit erhöhter katalytischer aktivität | |
| EP0606306B1 (de) | Verfahren zur herstellung von kohlenstoffmolekularsieben | |
| DD268677A1 (de) | Verfahren zur herstellung mikroporoeser aktivkohle | |
| DE69308730T2 (de) | Procede de production de charbon actif | |
| CN111247097B (zh) | 活性炭及该活性炭的制备方法 | |
| DE3919567C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Adsorbens | |
| WO1992005868A1 (de) | Verfahren zur herstellung von kohlenstoffmolekularsieben | |
| DE3413975A1 (de) | Verfahren zur herstellung von hydrophoben adsorbentien | |
| DE10003660A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Formaktivkohle | |
| DE3029639A1 (de) | Verfahren zur herstellung von aktivkohlekoerpern | |
| DE957753C (de) | Verfahren zur Herstellung eines Bindemittels zum Brikettieren von Brennstoffen | |
| DE2429079A1 (de) | Verfahren zur herstellung von aktivkohle | |
| EP3476916A1 (de) | Verfahren zur herstellung von koks und/oder pyrolysegas in einem drehrohrofen und verwendung von koksstaub als adsorptionsmittel | |
| DE1283807B (de) | Verwendung eines Formkokses als Adsorptionsmittel fuer Schwefeloxyde aus Abgasen | |
| DE68904649T2 (de) | Abscheidung von kohlendioxid mit aminierten molekularsieben aus kohlenstoff. | |
| DE2119829C3 (de) | Kohlenstoffhaltige Molekularsiebe | |
| DE1421258C (de) | Verfahren zur Herstellung von Form koks aus Kohlen behebiger Art | |
| DE974782C (de) | Verfahren zur Herstellung gasfoermiger oder fluessiger Brennstoffe in Verbindung mitder Erzeugung eines Katalysators mit grosser Adsorptionsfaehigkeit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| UW | Conversion of economic patent into exclusive patent | ||
| RPI | Change in the person, name or address of the patentee (searches according to art. 11 and 12 extension act) | ||
| ENJ | Ceased due to non-payment of renewal fee |