DE3614901A1 - Process for preparing activated carbon - Google Patents

Process for preparing activated carbon

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    • C01B32/30—Active carbon
    • C01B32/312—Preparation
    • C01B32/336—Preparation characterised by gaseous activating agents

Abstract

The present invention relates to a process for preparing activated carbon in a heated fluidised-bed oven by reaction of distillation coke from brown coal with steam, where the very fine fraction is removed from the top product by means of a separator and the coarse material is fed to the main stream through the bottom outlet of the reactor and the crude activated product obtained is separated by sieving into a coarse fraction, a middle fraction and a fine fraction, the coarse fraction being recirculated to the fluidised-bed oven. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Aktivkohle im beheizten Wirbelofen durch Reaktion von Braunkohlenschwelkoks mit Wasserdampf.The present invention relates to a method for Production of activated carbon in a heated whirl oven Reaction of lignite hot coke with water vapor.

Aus der DE-C 26 15 437 ist es bekannt, Aktivkohle im beheizten Wirbelofen durch Reaktion von Braunkohlenschwelkoks mit Wasserdampf herzustellen. Insbesondere die ungleichmäßige Teilchengrößenverteilung und der unterschiedliche Aktivierungsgrad der so hergestellten Aktivkohlen ist nachteilig für den Einsatz solcher Aktivkohlen für verschiedene Anwendungsgebiete.From DE-C 26 15 437 it is known activated carbon in heated vortex furnace by reaction of lignite hot coke to produce with steam. especially the uneven particle size distribution and the different Degree of activation of the so produced Activated carbon is disadvantageous for the use of such Activated carbons for various areas of application.

Durch die zu beobachtende starke Bildung von Gasblasen in der Wirbelschicht wird ein starker Bruch und Abrieb am eingetragenen Braunkohlenschwelkoks erzeugt, der sich schließlich als Feinstaub im Endprodukt als filtrationshemmend bei der Anwendung der Aktivkohle erweist. Außerdem wird aufgrund der schlechten Durchmischung des Reaktionsgutes eine Aktivkohle mit einem sehr unterschiedlichen Aktivierungsgrad erhalten. Die niedrige Raum-Zeit-Ausbeute beeinträchtigt die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens.Due to the strong formation of gas bubbles in the fluidized bed is severely broken and abraded registered lignite heavy coke, which itself finally as fine dust in the end product as a filter inhibitor proves when using activated carbon. Furthermore is due to the poor mixing of the reaction material an activated carbon with a very different Obtain degree of activation. The low space-time yield affects the economics of the process.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, welches die beschriebenen Nachteile nicht aufweist und bei dem trotzdem nicht die unbestrittenen Vorteile der Wirbelbett-Technologie zur Geltung kommen.The object of the present invention is therefore a To provide procedures that describe the Does not have disadvantages and yet not the undisputed advantages of fluidized bed technology Come into effect.

Es wurde nun ein Verfahren gefunden, welches diese Forderungen in technisch eleganter Weise erfüllt und gleichzeitig wirtschaftlich durchführbar ist.A method has now been found which meets these requirements fulfilled in a technically elegant way and at the same time is economically feasible.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Aktivkohle im beheizten Wirbelofen durch Reaktion von Braunkohlenschwelkoks mit Wasserdampf, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man vom Kopfprodukt mittels eines Abscheiders den Feinstanteil abtrennt und das Grobgut dem Hauptstrom aus dem Bodenabzug des Reaktors zuführt und das erhaltene Rohaktivat durch Siebung in eine Grobfraktion, eine Mittelfraktion und eine Feinfraktion trennt, wobei die Grobfraktion in den Wirbelofen zurückgeführt wird.The present invention relates to a method for the production of activated carbon in a heated vortex furnace by reaction of lignite hot coke with water vapor, which is characterized in that the head product separates the very fine fraction by means of a separator and the coarse material the main stream from the bottom of the Reactor supplies and the crude activate obtained by sieving into a coarse fraction, a middle fraction and one Fine fraction separates, the coarse fraction in the Whirl oven is returned.

Besonders bevorzugt ist die Verfahrensvariante, gemäß der die Feinfraktion weiter zu Pulverkohle aufgemahlen wird.The method variant according to which the fine fraction is further ground to powder coal.

Die Art der Aufteilung in eine Grobfraktion, eine Mittelfraktion und eine Feinfraktion des Rohaktivates richtet sich in gewissen betrieblichen Grenzen nach den Anforderungen an das Endprodukt. Eine günstige Aufteilung des erhaltenen Gesamtrohaktivates durch Siebung ist die folgende (Teilchendurchmesser in mm): Grobfraktion (≦λτ1,25 mm), Mittelfraktion (0,8-1,25 mm), Feinfraktion (≦ωτ0,8 mm). The type of division into a coarse fraction, a middle fraction and a fine fraction of the crude activates within certain operational limits according to the requirements to the end product. A favorable division of the total raw reactivity obtained by screening is the following (particle diameter in mm): coarse fraction (≦ λτ1.25 mm), middle fraction (0.8-1.25 mm), fine fraction (≦ ωτ0.8 mm).  

Die Abscheidung des Feinstanteils kann bevorzugt mittels Zyklonen vorgenommen werden. Natürlich sind aber auch andere Abscheideaggregate wie Filter vorteilhaft einsetzbar.The fine fraction can preferably be separated by means of Cyclones are made. Of course, too other separating units such as filters can be used advantageously.

Zur Erzielung besonders guter Produkteigenschaften wird das erfindungsgemäße Verfahren so durchgeführt, daß die Beheizung des Wirbelofens indirekt erfolgt, was aber nicht als Einschränkung zu verstehen ist. Weitere Vorteile können dadurch erzielt werden, daß der Wirbelofen mit zur Vermeidung von Gasblasen geeigneten Einbauten versehen ist.To achieve particularly good product properties performed the method according to the invention so that the The vortex furnace is heated indirectly, but not is to be understood as a limitation. Additional advantages can be achieved in that the vortex furnace with Avoid suitable gas fittings to avoid gas bubbles is.

Geeignete Einbauten sind Gitter, Drahtkäfige, Stangen oder auch Verdrängungskörper wie Kugeln oder Kombinationen der genannten Einbauten.Suitable internals are grids, wire cages, bars or also displacement bodies such as balls or combinations of the internals.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren beispielhaft beschrieben, ohne daß hierin eine Beschränkung der Erfindung gesehen werden soll. Die Ziffern beziehen sich auf die Figur, in der das erfindungsgemäße Verfahren schematisch dargestellt ist.In the following, the method according to the invention is exemplary described, without any limitation of the Invention to be seen. The numbers refer on the figure in which the inventive method is shown schematically.

Beispielexample

1.300 kg/h Braunkohlenschwelkoks (1) - Teilchengröße ≦ωτ 1 mm d ≦ωτ4 mm, Dichte w s ∼ 600 kg/m3 - wurden kontinuierlich in einen Wirbelofen (2) - Betthöhe (undurchströmt) H = 5 m; Bettdurchmesser D = 1,5 m - eingetragen und bei einer Temperatur von 820°C mit Wasserdampf aktiviert. Am Kopf des Wirbelofens werden 33 kg/h Staub (4) - mittlere Korngröße 0,005 mm - über einen Zyklon (5) abgeschieden, über ein Staubfilter (6) mit einer Schnecke in das Fertiggutsilo (8) gefördert. Das Reaktionsgas (7) wird zur indirekten Beheizung des Wirbelofens genutzt. Der Bodenaustrag (3) des Wirbelofens (2) wird mit dem Grobkorn aus dem Zyklon (5) vereinigt und über das Sieb (9) in drei Fraktionen aufgeteilt. Die Fraktion des Grobkorns (≦λτ1,25 mm) beträgt 100 kg/h. Sie wird mittels pneumatischer Förderung zusammen mit dem Braunkohlenschwelkoks (1) in den Wirbelofen (2) zurückgeführt. Die Mittelfraktion (0,8-1,25 mm) beträgt 320 kg/h und kann als Kornkohle (11) z. B. für die Wasserreinigung eingesetzt werden. Das als Feinfraktion (≦ωτ0,8 mm) anfallende Aktiviergut (12) wird in einer Schwingmühle (13) zu einer verkaufsfähigen Pulverkohle aufgemahlen.1,300 kg / h lignite heavy coke ( 1 ) - particle size ≦ ωτ 1 mm d ≦ ωτ4 mm, density w s ∼ 600 kg / m 3 - were continuously placed in a fluidized bed furnace ( 2 ) - bed height (no flow) H = 5 m; Bed diameter D = 1.5 m - entered and activated with steam at a temperature of 820 ° C. At the top of the vortex furnace, 33 kg / h of dust ( 4 ) - average grain size 0.005 mm - are separated by a cyclone ( 5 ) and conveyed into the finished goods silo ( 8 ) with a screw through a dust filter ( 6 ). The reaction gas ( 7 ) is used for indirect heating of the vortex furnace. The bottom discharge ( 3 ) of the vortex furnace ( 2 ) is combined with the coarse grain from the cyclone ( 5 ) and divided into three fractions via the sieve ( 9 ). The coarse grain fraction (≦ λτ1.25 mm) is 100 kg / h. It is conveyed back together with the lignite hot coke ( 1 ) into the vortex furnace ( 2 ) by means of pneumatic conveying. The middle fraction (0.8-1.25 mm) is 320 kg / h and can be used as grain coal ( 11 ) z. B. can be used for water purification. The activated material ( 12 ) obtained as a fine fraction (≦ ωτ0.8 mm) is ground in a vibratory mill ( 13 ) to a salable powder coal.

Die erhebliche Qualitätsverbesserung, die durch eine Rückführung des Grobkorns in den Wirbelofen erfolgt, kann der folgenden Tabelle entnommen werden. Das analysierte Produkt wurde vor dem Sieb (9) entnommen.The following table shows the significant quality improvement that is achieved by returning the coarse grain to the vortex furnace. The analyzed product was removed before the sieve ( 9 ).

Das durch Rückführung gewonnene Aktivat zeigt eine engere Teilchengrößenverteilung und weist erheblich verbesserte Melassewerte auf. The activate obtained by repatriation shows a closer one Particle size distribution and has significantly improved Molasses values on.  

Tabelle table

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung von Aktivkohle im beheizten Wirbelofen durch Reaktion von Braunkohlenschwelkoks mit Wasserdampf, dadurch gekennzeichnet, daß man vom Kopfprodukt mittels eines Abscheiders den Feinstanteil abtrennt und das Grobgut dem Hauptstrom aus dem Bodenabzug des Reaktors zuführt und das erhaltene Rohaktivat durch Siebung in eine Grobfraktion, eine Mittelfraktion und eine Feinfraktion trennt, wobei die Grobfraktion in den Wirbelofen zurückgeführt wird.1. A process for the production of activated carbon in a heated fluidized bed furnace by reacting lignite hot coke with steam, characterized in that the finest fraction is separated off from the top product by means of a separator and the coarse material is fed to the main stream from the bottom outlet of the reactor and the crude activate obtained is sieved into a coarse fraction , separates a medium fraction and a fine fraction, with the coarse fraction being returned to the vortex furnace. 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feinfraktion weiter zu Pulverkohle aufgemahlen wird.2. The method according to claim 1, characterized in that that the fine fraction is further ground to powder coal becomes. 3. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Abscheider Zyklone eingesetzt werden.3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized characterized in that cyclones are used as separators will. 4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizung des Wirbelofens indirekt geschieht.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the heating of the vortex furnace happens indirectly. 5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirbelofen mit zur Vermeidung von Gasblasen geeigneten Einbauten versehen ist.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized characterized that the vortex furnace with to avoid is fitted with gas bubbles.
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