148618. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagy prozitású alaktestek mesterséges lignitből való előállítására

(" Megjelent: 1961. október 31. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 148.618. SZÁM 12. i. 33—40. OSZTÁLY — JA—377. ALAPSZÁM Eljárás nagy porozitású alaktestek mesterséges lignitből való előállítására Feltalálók: Iványi Gyula oki. vegyészmérnök Budapest (60%), Bölcs Gyula oki. vegyészmérnök Budapest (40%) A bejelentés napja: 1959. október 7. A különféle anyagokból készült adszorbenseket elterjedten használják a kémiai ipar számos ágában. Ezeknek egyik csoportját, az aktívszeneket nagy elemi széntartalmú anyagokból, mint pl. faszén, lignit, fűrészpor, fiatalkorú barnakőszén stb. állítják elő primer, ill. szekundér aktiválással, esetleg a két módszer összekapcsolásával. A primer aktiválási eljárásnál a nyersanyag elszenesítése és az aktív pórusok kialakítása — az aktiválás — egy időben megy végbe. Aktiválószerül ebben az esetben leginkább ásványi savakat, lúgokat, sókat használnak, mint pl. a fűrészpor, napraforgóhéj stb. 400—800°-on végrehajtott ZnCla-os aktiválásnál. A szekundér aktiválásnál többé-kevésbé szénült vagy mesterségesen elszenesített nyersanyagokból (pl. faszén, lignitfélkoksz, barnakőszén) indulnak ki és azokat 800—900°-on gáz alakú aktiváló anyagokkal (vízgőz, CO2, füstgázok stb.) kezelik. A kész aktívszenek tulajdonságai a felhasznált nyersanyagtól és aktiválószertől, valamint az aktiválás körülményeitől függően nagymértékben eltérőek. Az eltérő tulajdonságok legnagyobbr észben a késztermék pórusszerkezetétől függnek és ennek célszerű kialakítása az aktiválás feladata. Az ásványi szénből képződött koksz adszorpciós célokra még szekundér aktiválás után sem használható gazdaságosan. A lignitből, barnakőszénből stb. nyert pórusos félkoksz, valamint a faszén aktív pórustérfogatát szekundér aktiválással növelni lehet és belőlük különböző célokra használható aktívszén típusok készíthetők. Hazai viszonylatban pl. várpalotai lignitfélkokszból szekundér aktiválással gázkéntelenítő, légoxigéndepolarizációs és dextróz színtelenítő aktívszenet állítottak elő. Az így készült aktívszenek hátránya, hogy nem lehet belőlük tetszőleges alakú és szilárdságú darabokat készíteni. Ezen hátrány kiküszöbölésére eljárhatnak úgy, hogy a kész aktívszenet megőrölve, kokszolódé kötőanyaggal formázzák és az alakdarabokat elkokszo'SÍtják. Ilyen módon leginkább ultra- ill. mikropórusokat tartalmazó, nagyszilárdságú, jó gázelnyelő és oldószerkitermelő aktívszenek állíthatók elő, de kevés makropórustérfogatuk miatt pl. cukor vagy más színes levek tisztítására az ilyen típusok nem alkalmasak. Ultrapórusok alatt a 9—10 -10-8

cm-nél kisebb, mikropórusokon a 10—20 •10-'

8

cm közötti, makropórusokon a 20—100 -10~8

cm közötti, átmeneti pórusokon a 100—1000 -10~8

cm közötti sugarú pórusokat értjük. Kevert típusú, tehát nagy ultra- és mikro-, ill. nagy mikro- és makropórustérfogattal rendelkező formázott aktívszeneket eddig nagyrészt a ZT1CI2-os primer és valamelyik szekundér aktiválás öszszekapcsolásával állítottak elő. Az eljárásnál a ZnCl2 oldattal tésztává alakított nyersanyagot présekben szálakká formázták, 100—200°-on előhevítették,, ezt követően 400—800°-on hevítve (tehát mindenkor a ZnCl2 forráspontjához közeleső, ül. azt meghaladó hőmérsékleten) aktiválták, majd az aktiváló anyagoktól, moisásisal megtisztított készterméket gáz alakú aktiválószerekkel 800—900°-on újra aktiválták. Az eljárás a ZnCl2-os aktiválás összes hátrányaival rendelkezik, mint pl. a nagy ZnCl2

veszteség, az üzemi berendezések — épületek — korróziója, a ZnClj-köd okozta egészségrontás, a környék levegőjének szennyezése és ezenkívül sok esetben még a második aktiválás okozta felesleges anyagleégéssel is járt. A karbontartalmú nyersanyag ugyanis eredetétől függően 370—400°-on pirolitikusian bomlani kezd, aromás karbontartalma nő, majd a hőmérséklet növekedésével ezek krisztallithalmazokká állnak össze és kialakul az aktívszén szilárd váza, ill. az; aktiváló anyag mennyiségétől függő pórusos szerkezet. Ez a szerkezet utóaktiválással lényegesen csak aránylag nagy mennyiségű krisztallit oxidációjával változtatható meg, pl. a 20—30% kopású oldószervisszanyerő aktívszenet, amelyet fűrészporból kb. 1,0 ZnCl2 bekeverési aránnyal kb. 35% kitermelés mellett állítanak elő, utólagosan aktiválva még kb. 20%-os leégetéisnek kell alávetni, hogy kopása 6—8%-ra csökkenjen. A nyersanyagra számított bruttó kitermelés ebben az esetben 28%. Abban az esetben azonban, ha az említett aktívszénből gázelnyelő és jó katalizátor hordozó aktívszenet akarunk utólagos gőzaktiválással előállítani, az