DE1792323C3 - Verfahren zur Reaktivierung von mit Verunreinigungen beladenen Aktivkohlen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reaktivierung von mit Verunreinigungen beladenen Aktivkohlen durch Behandlung derselben mit heißen kohlendioxid- und/oder wasserdampfhaltigeii Feuerungsgasen bei Temperaturen zwischen 600 bis 1200" C in einem Wirbelschichtreaktor.

Es ist bekannt, beladene Aktivkohle in Drehrohroder Etagenöfen durch eine Behandlung mit wasserda.npfhaltigen Feuerungsgasen bei Temperaturen zwischen 600 und 100O¹ C zu reaktivieren. Dabei werden die in den Poren abgeschiedenen Schmutz-StOlTe verdampft und de^r beim Verdampfen in den Poren zurückbleibende Koks vergast, so daß die Kohlen ihr ursprüngliches Adsorptionsvermögen zurückgewinnen. Die Kosten der Reaktivierung lassen sich erheblich senken, wenn es gelingt, das in bezug auf Stoilaustausch wesentlich vorteilhaftere Wirbelschichtverfahren für diesen Zweck heranzuziehen.

Es ist aus zahlreichen Patent- und Auslegeschriften. z. B. deutsche Patentschrift 973 312, deutsche Auslegeschrift 1001 975. I 134 05') und 1 144 244 MiwiL- US-Patentschrift 2 <J33 454 bekannt, die Aktivierung von Brennstoffen durch Behandlung von staubförmiRen bis körnigen Brennstoffen mit aktivierend wirkenden Gasen oder Dämpfen bei hoher Temperatur, im allgemeinen /wischen 500 und I 200' C, im Wirbelschichtverfahren durchzuführen. Diese Aktivierung ist mit einer beträchtlichen Vergasung des Ausgangsstoffes verbunden, so daß im Regelfälle nur 20 his 3S" · des Ausgangsstoffes als Aktivkohle erhalten werden

Die zu reaktivierenden Aktivkohlen, meist in einer Körnung von 0.5 bis 1 mm oder 1 bis 3 mm. enthalten (bedingt durch die Art ihrer Anwendung) sehr unterschiedliche Wassermengen Auf 100 üewichtsteile beladener, trockener Aktivkohle entfallen zwischen 10 und 200 fiewichtsteile Wasser Sehr unterschiedlich ist auch der Verschmutzungsgrad sowohl im Hinblick auf Menge als auch Art der adsorbierten Stoffe. Damit die Kohle rtür reaktiviert wird, d_th- damit nur die Verunreinigungen aus den Poren entfernt werden und kein zusätllicher_s die Festigkeit beeinträchtigen* der Abbrand entsteht, müssen die ReaktiOHsbedingungen in der Wirbelschicht sehr genau dem jeweill· gen Wassergehalt und Verschmutzungsgrad angepaßt weiden.

In einem Drehrohr- oder Etagenofen erfolgt der Stoffaustausch langsam, und die Ofenfüllurjg ist groß, so daß die Unregelmäßigkeiten des Einsatzmaterials ausgeglichen werden. Es treten aber immer noch beträchtliche Schwankungen in der Qualität des Fertigproduktes auf. Der gute Stoffaustausch in einer Wirbelschicht und die geringe Füllung eines Wirbelschichtreaktors mit Material stellen sehr hohe Anforderungen an die Temperaturführung und an die Verweilzeit.

Die Erfindung löst die Aufgabe, durch eine geeignete Betriebsweise des Wirbelschiehtreaktors bei hoher Durchsatzleistung aus mit Verunreinigungen beladenen Aktivkohlen ein Produkt zu erhalten, das bezüglich seiner Gleichmäßigkeit frisch hergestellten Aktivkohlen ebenbürtig ist.

Diese Aufgäbe wird durch ein Verfahren nach den Merkmalen des Patentanspruchs gelöst.

Diese erfindungsgemäße Verfahrensweise beruht auf der Beobachtung, daß der in Poren der Aktivkohlen abgeschiedene und durch den Vergasung^prozeß zu entfernende Kohlenstoff schneller reagiert als der des Kohlenstoffgerüstes der Aktivkohle, und daß infolge dieser schnelleren Reaktion und der günstigen Reaktionsbedingungen in einer Wirbelschicht wegen der endothermen Vergasungsreaktion ein merklicher Temperaturabfall in der Wirbelschicht eintritt. Ist der Koks aus den Poren der Aktivkohle entfernt, so steigt die Temperatur in der Wirbelschicht an, weil das Koksgerüst der Aktivkohle wesentlich langsamer reagiert. Man erhält also unabhängig von dem schwankenden Wassergehalt des Ausgangsmaterials und den nach Art und Menge schwankenden Verunreinigungen in der Aktivkohle em sehr gleichförmig reaktiviertes Endprodukt, wenn man die Temperatur in der Wirbelschicht vor dem Materialauslauf konstant hält. Die Höhe der Temperaturen hängt von der Art der eingesetzten Aktivkohle und der Art der Verunreinigungen ab, so daß sich dafür keine bestimmten Zahlen angeben lassen. Jedoch soll die Temperatur der Wirbelschicht vor dem Auslauf aus dem Reaktor immer unterhalb der Temperaturen der zur Aufwirbelung dienenden Gase liegen.

Ausführ ungsbeispiel 1

Eine fur die Wasserreinigung verwendete Aktivkohle soll nach der Beladung mit den Verunreinigungen in einem Wirbelschichtreaktor reaktiviert werden Die Aktivkohle hat eine Körnung von 1 bis 3 mm und einen Wassergehalt von KO bis 150 Gevfichtsteilen je 100 Gewichtsteile Trockensubstanz. Das Porenvolumen, gemessen durch Adsorption voir Benzol aus einem zu ' ,„ damic gesättigten Luftstrom beträgt nur noch 60 bis 80^ des Ausgangsmaterials. Die verbrauchte Kohle wird in einem Wirbelschichtreaktor von (),X m Durchmesser in einer Höhe der Wirbelschicht von 0,2 m mit wasserdampfhaltigen Feuerungsgasen einer konstanten Temperatur von 100(Γ C aufgewirbelt. Durch Regelung der dem Reaktor aufgegebenen Menge an zu reaktivierender Aktivkohle wird die Temperatur der Wirbelschicht vor dem Auslauf des reaktivierten Materials auf einer konstanten Temperatur von SSO* C gehalten, Durch die ungleichmäßige Zuteilung bedingt schwankt der Austrag etwa ±30% UHi einen mittleren Wert. Bei der Behandlung entsteht ein gleichförmiges Produkt mit def Qualität des ungeschädigten Äusgangsmaterials,

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Reaktivierung von mit Verunreinigungen beladenen Aktivkohlen durch Behänd- S lung derselben mit heißen kohlendioxid- und/oder wasserdampfhaltigen Feuerungsgasen bei Temperaturen zwischen 600 und 1200° C in einem Wirbelschichtreaktor, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Treibgases durch dosierte Wasserdampf- oder Wasserzugabe konstant auf eine Temperatur dieses Bereiches gehalten und die Temperatur der Wirbelschicht durch Änderung der Zufuhr an zu reaktivierender Kohle im Bereich des Auslaufs aus dem Reaktor konstant ¹S auf eine unterhalb der Treibgastemperatur liegende Temperatur zwischen 600 und 1100° C eingestellt wird.