DE1800126C

DE1800126C - Filter material for the treatment of domestic and drinking water

Info

Publication number: DE1800126C
Application number: DE19681800126
Authority: DE
Inventors: 5000 Köln Schlutter Aloys 4133 Neukirchen Vluyn Borner Hans
Original assignee: Aktiengesellschaft fur Hydrologie, Basel (Schweiz)
Priority date: 1968-04-16
Filing date: 1968-10-01
Publication date: 1973-08-02

Description

Aktivkohle überlegen. Allerdings muß eine derartige 30 diesem Verfahren bei 1 rr.;n. Das Anthrazenöl dientSuperior to activated carbon. However, such a 30 must be used in this procedure at 1 rr.; N. The anthracene oil is used

Kohle zur Gewinnung der für die Filtration not- nicht als Bindemittel. Es hat die Eigenschaften, dieCoal for the extraction of the necessary for the filtration - not as a binding agent. It has the properties that

wendigen Korngrößen aufgebrochen werden. Hierbei Benetzungsfähigkeit des Kohlekorns zu verbessern,agile grain sizes are broken up. To improve the wetting ability of the grain of coal,

treten unvermeidlich Korngrößen in größerer Menge um dadurch das Anrühren einer Paste mit WasserInevitably, larger quantities of grain sizes occur, thereby causing a paste to be mixed with water

auf, die für die Filtration ungeeignet sind. Dadurch zu ermöglichen.unsuitable for filtration. This enables.

entstehen verhältnismäßig große Verluste. 35 Es ist außerdem bekannt, anthrazitische Kohle so Außerdem setzt die Filtration mit natürlichem zu zerkleinern, daß sie ein Sieb mit einer Maschen-Anthrazit voraus, daß die Kohle relativ hart ist. weite von 0,075 mm durchsetzt, sie anschließend mit Solche Anthrazite kommen jedoch nicht häufig vor. einem flüssigen Bindemittel, das aus einem Kohle-Das Filtermaterial ist dementsprechend schwer zu derivat besteht, zu versetzen, die so gewonnene Mibeschaffen und teuer. 40 schung zu formen und hierauf die Formkörper zu Ein weiterer Nachteil bei der Verwendung natür- verkoken (schweizerische Patentschrift 272 838). licher Anthrazite besteht darin, daß ihr Porenvolu- Nach diesem Verfahren soll jedoch kein aus Anthramen gegeben ist und sich deshalb bestimmte Anthra- zit bestehendes körniges Filtermaterial für die Aufzite nicht bestimmten Flüssigkeiten anpassen lassen, bereitung von Trink- und Brauchwässer gewonnen aus denen Trink- und Brauchwässer gewonnen wer- 45 werden, sondern eine Formmasse aus Kohle,
den sollen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Häufig ist für die Filtration geeignete Anthrazit- Filtermaterial aus natürlichem Anthrazit zu schaffen, kohle ebenso wie andere Kohle stark hydrophob. Die das durch eine bestimmte Behandlung des Ausgangs-Hydrophobie macht längere Einarbeitungszeiten- materials bessere Eigenschaften als natürliches Aneines solchen Filtermaterials erforderlich, ehe das 5° thrazit besitzt, wobei es sich einerseits darum han-Material nach Inbetriebnahme des Filters seine ge- delt, das Porenvolumen gegenüber dem des Auswünschten Filtrationseigenschaften annimmt. gangsmcterials in gewissen Grenzen zu variieren Es ist bekannt, zur Vermeidung von Verlusten, und andererseits das so hergestellte Filtermaterial die beim Brechen von natürlicher Kohle entstehen, mit hydrophilen Eigenschaften zu versehen, die eine aus den Kohlekörnern Formkörper herzustellen 55 Einarbeitungszeit des Materials im Filter praktisch (Patentschrift Nr. 22120 des Amtes für Erfindungs- überflüssig machen.relatively large losses arise. 35 It is also known to use anthracite charcoal in such a way. In addition, the filtration with natural crushing requires that it has a sieve with a mesh anthracite that the charcoal is relatively hard. width of 0.075 mm interspersed with them, but these anthracites are not common. a liquid binding agent, which consists of a carbon-The filter material is accordingly difficult to derivative, to move the mice obtained in this way and is expensive. Another disadvantage of using natural coking (Swiss patent 272 838). Licher anthracite consists in the fact that their pore volume should not consist of anthramen and therefore certain anthracite existing granular filter material for the Aufzite cannot be adapted to certain liquids Industrial water can be obtained, but a molding compound made of coal,
the should. The invention is based on the object of creating an anthracite filter material that is often suitable for filtration and made of natural anthracite, carbon, like other carbon, is strongly hydrophobic. The fact that the initial hydrophobicity is treated in a certain way means that the material must have longer working-in times and better properties than natural properties adopts filtration properties compared to the desired one. It is known, in order to avoid losses, and on the other hand, to provide the filter material produced in this way when natural coal is broken with hydrophilic properties that enable a molded body to be produced from the carbon grains. Make patent no. 22120 of the Office for Invention superfluous.

und Patentwesen in Ost-Berlin). Dem zerkleinerten Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsge-and patent system in East Berlin). The comminuted The solution to this problem consists of the invention

Anthrazit wird nach derartigen Verfahren ein Binde- maß in der Verwendung von aus anthrazitischerAccording to such a method, anthracite becomes a bond in the use of anthracite

mittel, z. B. Steinkohlenteer, Steinkohlenteerpech Kohle einer Körnung <0,l mm und einem festenmedium, e.g. B. coal tar, coal tar pitch coal of one grain <0.1 mm and a fixed one

od. dgl. zugesetzt, das daraus entstehende Gemisch 60 oder flüssigen, aus einem Kohlederivat bestehendenOd. Like. Added, the resulting mixture 60 or liquid, consisting of a coal derivative

wird vorverdichtet; hieraus werden Formkörper ge- Bindemittel hergestellten, zwecks gänzlicher oderis pre-compressed; from this, molded bodies are produced for the purpose of complete or binding agents

preßt, die dann anschließend gebrannt werden. Nach - teilweiser Aufbereitung der flüchtigen Bestandteilepresses, which are then subsequently fired. After - partial processing of the volatile components

diesen oder ähnlichen Verfahren lassen sich unter an- thermisch behandelten Pellets als Filtermaterial fürThese or similar processes can be used as filter material for thermally treated pellets

derem Elektroden aus Anthrazit herstellen. Es hat die Aufbereitung von Brauch- und Trinkwässern,manufacture their electrodes from anthracite. It has the treatment of industrial and drinking water,

sich jedoch herausgestellt, daß derartige Elektroden- 65 Hieraus ergibt sich ein Filtermaterial, dessenHowever, it has been found that such electrodes 65 This results in a filter material, its

kohlen für Filtrationszwecke ungeeignet sind. Korngröße und Porenvolumen aus dem jeweiligenare unsuitable for filtration purposes. Grain size and pore volume from the respective

Allerdings sind Kohlen- bzw. Graphitformkörper Filtrationszweck eingestellt ist und in dem praktischHowever, carbon or graphite shaped bodies are set for the purpose of filtration and in which practical

dennoch auch für Filtrationszwecke vorgeschlagen der gesamte Ausgangsstoff verlustlos verarbeitet ist.however, it is also proposed for filtration purposes that the entire starting material is processed without loss.

Dieses Filtrationsmaterial ist demzufolge den natürlichen unbehandelten Kohleprodukten weit überlegen. Ist das Ausgangsmaterial, d. h. die Mischung aus Kohle und Bindemittel zuvor zu Formkörpern insbesondere pelletiert worden, ergibt sich ein weiterer wesentlicher Vorteil. Die Oberfläche der das Filtermaterial bildenden Körner ist nicht zerklüftet, sondern einheitlich und gleichmäßig. Bei Einsatz solcher Materialien in der Mehrschichtfiltration kommen die raumfilternden Eigenschaften des Filtermaterials erheblich besser zur Geltung als bei den üblichen Filtermaterialien mit ungleichmäßigen Oberflächen.This filtration material is therefore far from the natural untreated carbon products think. Is the starting material, i. H. the mixture of coal and binder beforehand to form moldings especially pelletized, there is another significant advantage. The surface of the the grains forming the filter material are not jagged, but uniform and even. at The use of such materials in multi-layer filtration results in the space-filtering properties of the Filter material is shown to its best advantage than with the usual filter materials with uneven Surfaces.

Auch bei der Spülung der Filter ergeben sich Vorteile. Insbesondere Dei Filtennaterialien, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren unter Pelletierung der Ausgangsmischung gewonnen worden sind, kann der Aufwand zum Reinigen der Filter verringert werden. Es Lsi nämlich einfacher, die kugelförmigen Körner in kreisende Bewegung zu bringen und damit alle Teile dem für die Abtragung der beim Filtern abgelagerten Stoffe erforderlichen Schmirgelvorgang auszusetzen.There are also advantages when it comes to rinsing the filters. In particular Dei filter materials that are after the process according to the invention have been obtained with pelleting of the starting mixture, can the effort for cleaning the filter can be reduced. It Lsi namely easier, the spherical ones Bringing grains in a circular motion and thus all parts for the removal of the during filtering to expose deposited substances to the necessary sanding process.

Nachfolgend werden zwei Beispiele für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wiedergegeben. Two examples for carrying out the method according to the invention are given below.

example 1

Als Ausgangsmaterial für die Herstellung eines körnigen Filtermaterials diente eine anthrazitische Kohle mit einsm Anteil an flüchtigen Bestandteilen von etwa 8°/» und einem Aschegehalt von 2,5 %>. Der Aschegehalt wurde möglichst niedrig gewählt, um die Abgabe unerwünschter Stoffe, darunter insbesondere die von Kieselsäure, an die zu filternden Flüssigkeiten gering zu halten.An anthracite filter material was used as the starting material for the production of a granular filter material Coal with only a few volatile components of about 8% and an ash content of 2.5%. The ash content was chosen to be as low as possible in order to keep the Release of undesirable substances, especially those of silica, to the liquids to be filtered to keep it low.

Diese Kohle wurde so weit aufgemahlen, daß 100 ⁰Zo des Materials in Korngrößen unter 1 mm vorlagen. This coal was ground so far that 100 ⁰ Zo of the material was present in grain sizes below 1 mm.

Dem aufgemahlenen Produkt wurden 20 Gewichtsprozent Steinkohlenteerpech zugesetzt. Das Steinkohlenteerpech besaß einen Erweichungspunkt von 150⁰C.20 percent by weight of coal tar pitch was added to the ground product. The coal tar pitch had a softening point of 150 ^° C.

Diese Mischung wurde in einen Xoksofen eingesetzt und 20 Stunden gegart. Der Kokskuchen wurde ίο ausgestoßen und abgelöscht. Das Material wurde aufgebrochen und klassiert.This mixture was placed in a xox oven and cooked for 20 hours. The coke cake was ίο expelled and extinguished. The material was broken up and classified.

Example 2

Eine anthrazitische Kohle mit den oben beschriebenen Kennwerten wurde einem Mahlprozeß unterworfen, nachdem das Material zu 100°/o in Körnungen von unter 0,1 mm vorlag. Dieses Material wurdeAn anthracite coal with the characteristics described above was subjected to a grinding process, after 100% of the material was present in grains of less than 0.1 mm. This material was

ao mit dem im Beispiel 1 angegebenen Steinkohlenteerpech vermischt; der Anteil lag diesmal bei 15 Gewichtsprozent. ao mixed with the coal tar pitch specified in Example 1; this time the proportion was 15 percent by weight.

Außer dem Steinkohlenteerpech wurden 18 bis 20 Gewichtsprozent Wasser zugesetztIn addition to the coal tar pitch, 18 to 20 percent by weight of water was added

as Diese Mischung wurde in einen Pelletisierungsteller eingebracht. Durch Einstellung der Tellerneigung wurden Pellets in der Größe von 1 bis 2,5 mm hergestellt.
Die so hergestellten Pellets wurden in einem Dreh-This mixture was placed in a pelletizing plate. By adjusting the inclination of the plate, pellets with a size of 1 to 2.5 mm were produced.
The pellets produced in this way were

rohrofen 30 bis 45 Minuten lang behandelt. Im Drehrohrofen ergab sich eine erste Zone, in der das Wasser aus den Pellets ausgetrieben wurde, währtnd in ein^r folgenden Zone ein Kalzinieren der Pelleis eintrat.tubular oven treated for 30 to 45 minutes. In the rotary kiln there was a first zone in which the If water has been expelled from the pellets, the pellets continue to calcine in a subsequent zone entered.

Das so gewonnene Filtermaterial zeichnete sich durch gleichmäßige Körnung und Körner mit glatter Oberfläche aus.The filter material obtained in this way was characterized by uniform and smooth grains Surface.

Claims

ι 2

(German interpretation 1230707). In addition

Claims: coke is finely ground, then with the

Binder added, shaped and finally used from burns from anthracite coal. However, such a material is concerning a grain size - <0.1 mm and a solid or 5 of its filtration effect anthracite charcoal liquid, consisting of a carbon derivative, among others also from the obe>: angege binders for activated carbon manufactured, inferior for the purpose of general or benen reasons.

Partial expulsion of the volatile constituents Pelletizing fine-grained material is a thermal process treated pellets as filter material known technology for the production of shaped bodies. she for the preparation of custom and drinking io is, among other things, for the treatment of ore concentrate waters. ten known for the extraction of a blast furnace oiler

(VDI-Zeitung, 1964, No. 25, pp. 1255 and 1256). It

it is also known to pelletize fine coal (magazine "Ajflassungstechnik", 1967, No. 12, p. 712), 15 with a high proportion of grains below 0.1 mm;

The invention relates to a filter material for which this is between 20 and 50 percent by weight.

Treatment of industrial and drinking water. In particular, it is known to use fine coal

As a filter material for the preparation of a binder, e.g. B. with tar to pelletize

Industrial and drinking water is particularly active (British patent iol 133). This is done by

coal known (U 11 man: technical chemistry, ao pulverized coal assumed, and there are

Vol. 9, 1957, pp. 801 to 804 and 811). This substance temperatures of 250 ⁰ C applied. In the end

is made of carbonaceous material after which it is known to have the properties of natural anthracite

Preparation by firing and subsequent ac- cess to imitate in a material made from coal,

tivieren produced. The purpose of activating it is to obtain water and anthracene oil

to loosen up the coal scaffolding. Such a filter as (French patent 1,317,195). The one with this

material therefore often has a structure that consists of coal as a rule

for the preparation of certain custom and drinking not from anthracite, but from a mixture

water turns out to be less than optimal. of different types of coal, however, in which lean

In this regard, natural anthracite charcoal is the charcoal that comes under consideration. The Kornschetde is included