DE3030479A1 - Verfahren zur herstellung sauerstoffbestaendiger kohlekoerper und hierfuer geeignete masse - Google Patents
Verfahren zur herstellung sauerstoffbestaendiger kohlekoerper und hierfuer geeignete masseInfo
- Publication number
- DE3030479A1 DE3030479A1 DE19803030479 DE3030479A DE3030479A1 DE 3030479 A1 DE3030479 A1 DE 3030479A1 DE 19803030479 DE19803030479 DE 19803030479 DE 3030479 A DE3030479 A DE 3030479A DE 3030479 A1 DE3030479 A1 DE 3030479A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pitch
- compound
- oxidation
- dipl
- additive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 18
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 28
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 28
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 17
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims description 10
- JTPNRXUCIXHOKM-UHFFFAOYSA-N 1-chloronaphthalene Chemical compound C1=CC=C2C(Cl)=CC=CC2=C1 JTPNRXUCIXHOKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 6
- CKAPSXZOOQJIBF-UHFFFAOYSA-N hexachlorobenzene Chemical compound ClC1=C(Cl)C(Cl)=C(Cl)C(Cl)=C1Cl CKAPSXZOOQJIBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- BNIXVQGCZULYKV-UHFFFAOYSA-N pentachloroethane Chemical compound ClC(Cl)C(Cl)(Cl)Cl BNIXVQGCZULYKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims description 6
- WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 1,2-Dichloroethane Chemical compound ClCCCl WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims 2
- 208000009989 Posterior Leukoencephalopathy Syndrome Diseases 0.000 claims 1
- 150000002366 halogen compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims 1
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 52
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 28
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 19
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 16
- SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N Quinoline Chemical compound N1=CC=CC2=CC=CC=C21 SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 10
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 9
- MORLYCDUFHDZKO-UHFFFAOYSA-N 3-[hydroxy(phenyl)phosphoryl]propanoic acid Chemical compound OC(=O)CCP(O)(=O)C1=CC=CC=C1 MORLYCDUFHDZKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 150000002896 organic halogen compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 239000011301 petroleum pitch Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000011271 tar pitch Substances 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011280 coal tar Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000005087 graphitization Methods 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000010952 in-situ formation Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000006253 pitch coke Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000013616 tea Nutrition 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10C—WORKING-UP PITCH, ASPHALT, BITUMEN, TAR; PYROLIGNEOUS ACID
- C10C3/00—Working-up pitch, asphalt, bitumen
- C10C3/02—Working-up pitch, asphalt, bitumen by chemical means reaction
- C10C3/026—Working-up pitch, asphalt, bitumen by chemical means reaction with organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/52—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite
- C04B35/528—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite obtained from carbonaceous particles with or without other non-organic components
- C04B35/532—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite obtained from carbonaceous particles with or without other non-organic components containing a carbonisable binder
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Working-Up Tar And Pitch (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
Description
Anm.: Domtar Inc. OUOU^/3
-S-
Beschreibung
Verfahren zur Herstellung sauerstoffbeständiger Kohlekörper und hierfür geeignete Masse
Eine Vielzahl von Anwendungen, bei denen Kohlenteer oder Erdölpeche eingesetzt werden, erfordern eine
Verkokung oder Carbonisierung dieses Pech-Materials. Beispiele für Carbonisierungsverfahren sind die
Verkokung und die Graphitierung. Wahrend des Carbonisierungsverfahrens gehen normalerweise
25 bis 65 % Bindemittel verloren. Das genaue Ausmaß der Verluste hängt ab vom Gehalt des Pechs
an flüchtigen Bestandteilen. Die flüchtigen Bestandteile gelangen in die Umwelt und sind aus diesem
Grund schon sehr unerwünscht, weil sie zu einer Luftverschmutzung Anlaß geben können. Im allgemeinen
ist es in der Industrie üblich, diese Gewichtsverluste als Teil des Ausgangsmaterials, welches nach der
Carbonisierung zurückbleibt, als Verkokungsverlust des Pechs zu bezeichnen. Dieses Merkmal ist besonders
wichtig, wenn man das Pech als Bindemittel für Koksfüllstoff bei der Herstellung von mit Koks gebundenen
Kohlekörpern anwenden will.
Ein Problem bei verkokten Kohlekörpern aus Pechen ist ihre relativ hohe Oxidationsneigung, welche
besonders deutlich ist und von spezieller Bedeutung sein kann, wenn diese Kohlekörper als feuerfestes
Material oder als Elektroden angewandt werden sollen. Das Ausmaß der Oxidation oder der Oxidationsgrad
130CH3/058Q
1A-53 870 -JE-
beruht auf Faktoren, die der Porosität des Kohlekörpers,
der spezifischen Oberfläche und der darin enthaltenen anorganischen Verunreinigungen.
Die bisherigen Verfahren zur Verringerung des Oxidationsgrades waren beispielsweise eine Druckimprägnierung oder
das Überziehen der vorher gebrannten oder verkokten Kohlekörper mit wässrigen Lösungen von oxidationshemmenden ·
Stoffen wie Phosphaten, Silicaten oder dergleichen, worauf die Kohlekörper nochmals gebrannt wurden^ um die Feuchtigkeit
auszutreiben. Während für ersteres Verfahren eine den
Drücken standhaltende Anlage und große Volumina von oft kostspieligen Imprägniermitteln benötigt werden,
gelingt es mit keinem Verfahren, die Oxidation durch das ganze Innere des Kohlekörpers zu verhindern.
Aus der GB-PS 865 320 ist es bekannt, vor dem Brennen oder Verkoken dem Gemisch aus Koksfüllstoff und Pech
Oxidationsinhibitoren zuzusetzen* Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß große Mengen von Zusätzen
(4 bis 20 Gew.-Teile Zusätze auf 100 Teile kohlenstoffhaltiges Gemisch) erforderlich sind, welche im Vergleich
mit dem Grundmaterial kostspielig sind. Derartig große Mengen von Zusätzen können auch einen nachteiligen
Effekt haben, wenn der Kohlekörper, der aus diesem Gemisch hergestellt worden ist, als Elektrode angewandt
werden soll. Darüberhinaus nehmen die Zusätze, die normalerweise unbrennbar sind, einen beträchtlichen
Volumenteil der Elektrode ein und können das bei der Elektrolyse erzeugte Produkt verunreinigen durch
Elektrodenabbrand.
Aufgabe der Erfindung ist nun die Herstellung eines
Kohlekörpers durch Carbonisieren, der sich durch verbesserte Oxidationsbeständigkeit auszeichnet und aus
einer speziellen Pechmasse hergestellt wird.
/3
130043/0580
^s -
Die erfindungsgemäße Pechmasse enthält:
a) ein Pech,
b) eine aktive Komponente, enthaltend zumindest eine Substanz aus der Gruppe der halogenierten organischen
Verbindungen, die sich bei Temperaturen zwischen dem Erweichungspunkt und der Carbonisierungstemperatur
des Pechs zersetzt, wobei die aktive Komponente höchstens 2 % der Masse ausmacht.
Die erfindungsgemäße Pechmasse mit modifizierten Eigenschaften wird hergestellt, in dem man in das Pech
eine oder mehrere obiger Substanzen einbringt, und zwar bei einer Temperatur, bei der das Pech geringere
Viskosität besitzt, so daß die zugesetzte Verbindung leicht einzurühren ist. Die Temperatur, bei der die
aktive Komponente in das Pech eingebracht wird, liegt daher vorzugsweise zwischen dem Erweichungspunkt
des Pechs und der Temperatur, bei der die niedersiedenden Bestandteile des Pechs entweichen, um zumindest teilweise
deren Verlust zu vermeiden. Letztere Temperatur beträgt etwa 250 bis 300°C. Die aktive Komponente
wird in das Pech eingerührt. Sie soll in einem solchen Zustand zugesetzt werden, daß sie leicht innerhalb
des Pechs verteilt werden kann, z.B. wenn der Zusatz bei der Zugabetemperatur fest ist, so soll er feinteilig
sein, d.h. eine Körnung von etwa = 0,15 mm (100 mesh)
besitzen. Handelt es sich um ein Gas, so läßt sich dieses im geschmolzenen Pech durch Durchblasen leicht
verteilen. Im allgemeinen macht der Anteil an Zusatz weniger als etwa 2 Gew.-% der Mischung aus, insbesondere
< etwa 1 Gew.-%.
Die obigen aktiven Komponenten werden häufig als flammhemmende Mittel angewandt, die das Nachglühen
oder -glimmen verhindern und ganz allgemein gesprochen als Stoffe zu bezeichnen sind, die sich bei Temperaturen
/4 130043/0580
zwischen dem Erweichungspunkt des Pechs und der Carbonisierung halogenhaltiger organischer Verbindungen zersetzen. Diese
Begrenzung gewährleistet, daß die aktive Komponente in ihrer aktiven Form innerhalb des Pechs verteilt werden
kann, und diese aktive Form besteht, bevor das Pech selbst carbonisiert. Durch Carbonisieren wird eine Art
Kohlenstoffbildung beabsichtigt derart, daß eine Dispergierung
und die Aktivität der Verbindungen durch die Bildung einer Koksphase verhindert wird. Die Bildung einer solchen
Koksphase ist im allgemeinen bei etwa 5000C abgeschlossen,
so daß folglich die Einführung der Verbindung in das Pech und deren Verteilung in ihrer aktiven Form bei einer
Temperatur unter dieser Carbonisierungstemperatur stattfinden soll.
Die Verbindungen sollen beispielsweise Siedepunkte über etwa 400C haben. Beispiele für solche Verbindungen
sind chlorierte Kautschuke, 1-Chlornaphthalin, Hexachlorbenzol, Pentachloräthan, 1,2-Dichloräthan. Jedoch
können auch ähnliche Verbindungen in analoger Weise angewandt werden oder in situ gebildet werden, z.B.
durch Einblasen von Chlorgas in geschmolzenes Pech. Die erhaltene Pechmasse wird dann normalerweise weniger
als etwa 0,4 Gew.-% Chlor enthalten. Die Anwendung großer Überschüsse an aktiver Komponente kann die
Vorteile verringern oder sogar vollständig eliminieren, die man nach der Erfindung erreichen könnte. Die Menge
an Verbindung in dem Pech sollte daher sorgfältig bestimmt werden. Ählicheund in gleicher Weise brauchbare
Substanzen werden als feuerhemmende Mittel großtechnisch angewandt und entsprechen beispielsweise
der allgemeinen Formel
r- O CH,
η ι 3 -P-O-CH-
ClCH0CH0O-P-O-CH-I I
ClCH2CH2 CH3
(1PhO s gard»)
130043/0580
P(OCH2CH2Cl)2
Die Pechmasse wird hergestellt durch Erwärmen des Pechs auf eine Temperatur über dessen ErveLchungspunkt,
um es rührfähig zu machen. Ist der Zusatz ein Feststoff, so sollte er fein gemahlen werden, um die
Verteilung in Pech zu erleichtern. Der Zusatz wird in das Pech eingerührt und dann üblicherweise noch
einige Stunden weitergerührt, bis man sicher sein kann, daß der Zusatz im Pech gleichmäßig verteilt ist.
Ist der Zusatz ein Gas und die aktive Verbindung wird in situ gebildet, wie dies beispielsweise bei Chlorgas
der Fall ist, kann man das Gas durch das geschmolzene Pech blasen und dabei rühren, so daß eine Reaktion
des Gases mit Bestandteilen des Pechs unter in situ-Bildung der gewünschten Substanz ermöglicht wird.
Die erfindungsgemäße Pechmasse enthält einen wirksamen
Anteil von aktiver Komponente von = 2 Gew.-%. Die minimal wirksame Menge soll normalerweise nicht unter
. beim
0,1 % liegen. Diese Masse ergibt dann/Verkoken oder
in anderer Weise Carbonisieren einen Kohlekörper verbesserter Oxidationsbeständigkeit. In der Praxis
wird man die optimale Menge an Zusatzstoff durch Reihenversuche bestimmen. In den meisten Fällen wird
diese unter etwa 0,8 Gew.-% des Pechs betragen. Es wird darauf hingewiesen, daß die verschiedensten halogenierten
oder halogenhaltigen organischen Substanzen nicht nur alleine oder als solche angewandt werden können, sondern
daß such die verschiedensten Kombinationen brauchbar sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von relativ oxidationsbestandigen Kohlekörpern aus der speziellen
Pechmasse bietet verschiedene Vorteile. Eine der am meisten wünschenswerten und häufig angestrebten Eigenschaft der
Pechmassen ist die größere Ausbeute oder das größere Ausbringen von Kohlenstoff-Material aus einer gegebenen
Menge von Pech in Folge der Einbringung der Zusätze. Wird
/6
130043/0580
ein solches Pech verkokt, so kommt es häufig zu einem Ansteigen des Kokswertes von dem Pech. Die Zusatzmengen
für maximale Carbonisierungswerte der Masse können sich wesentlich unterscheiden von denen für minimalen
Oxidationsgrad. In der Praxis wird man also einen Kompromiß eingehen müssen und die Zusatzmenge im
Hinblick auf die gewünschte Eigenschaft bestimmen.
Je nach der Art des Zusatzes lassen sich weitere Vorteile gewinnen. Wird beispielsweise als Zusatz die oben mit
ihrer Formel angegebenen Substanz angewandt, so führt dies zu geringeren Pechmengen, die für entsprechende
strangpreßbare Elektrodenmassen bzw. stranggepreßte Elektroden benötigt werden.
Es ist wissenschaftlich noch nicht vollständig aufgeklärt, wieso der Zusatz von so geringen Mengen einer
wirksamen Komponenteden Oxidationsgrad in so großem
Umfang zu beeinflussen vermag. Möglicherweise beruht dies auf der Reaktion zwischen dem aktiven Zusatz und
den Bestandteilen des Pechs, welche die Oxidation des Kohlekörpers zu katalysieren neigen. Der Zusatz kann
aber auch die Struktur oder das Gefüge des schließlich erhaltenen Kohlekörpers so verändern, daß dieser oxidationsbeständiger
ist.
Die Erfindung wird an folgenden Beispielen weiter erläutert.
Das oben charakterisierte Handelsprodukt Phosgard und Pech wurden in ein Becherglas eingewogen, das Gemisch
auf etwa 1900C erwärmt/um es rührfähig zu machen, und mit
einem Hochleistungsrührer bei 190 ± 100C etwa 90 min gerührt.
/7
130043/0580
Es wurden verschiedene Pecharten mit verschiedenen Anteilen an Chinolin unlöslichen Stoffen und Eisen untersucht, und
zwar wurde Jeder Pechart unterschiedliche Mengen an Zusatz einverleibt und die Veränderung der Eigenschaften
der Masse in Abhängigkeit von der Zusatzmenge ermittelt.
In einem Tiegel wurden 5 g des Gemische verkokt bei einer Aufheizgeschwindigkeit von 40 K/h. Der Koks wurde ausgewogen,
um den Verkokungswert oder Kokswert des Pechs zu bestimmen.
Der Koks wurde gemahlen und 2 g mit einer Körnung von 0,25 bis 0,42 mm in ein Rohr eingebracht. Die Probe wurde 30 min
mit Stickstoff gespült, um Feuchtigkeit und Sauerstoff zu verdrängen. Unter Stickstoff wurde das Rohr in einen
Ofen, der bei einer mittleren Temperatur von 950 _+ 5 C
gehalten wurde, eingesetzt. Sobald die Probe gleichmäßige Temperatur angenommen hatte, wurde der Stickstoffstrom
unterbrochen und 2 h Kohlendioxid durchgeleitet. Dann wurde der Kohlendioxidstrom unterbrochen und
30 min Stickstoff durchgeleitet, um die restlichen gasförmigen Oxidationsprodukte hinauszuspülen. Die
Probe wurde dann aus dem Ofen ausgetragen, abgekühlt und gewogen. Die mittlere Oxidation durch Kohlendioxid
ergibt sich aus diesen zwei Wägungen; diese Art der Oxidation ist wohl die hauptsächlichst vorkommende Art
der Oxidation bei Kohleanoden im Rahmen der Aluminium-Schmelzfluß-Elektrctyse,
die zu einer Verschlechterung der Elektrodenfestigkeit führt. Die Kohlendioxid-Oxidation
ist wahrscheinlich verantwortlich für den beschleunigten Verbrauch des Bindemittels an der Zwischenfläche
zwischen dem Füllstoff-Kohlenstoff und dem Binder und an der Grenzfläche von Anode und Elektrolyt.
Die Ergebnisse sind in der Tabelle I zusammengefaßt und zeigen die Veränderung der Kokswerte und der Kohlendioxid-Oxidation
mit dem Anteil an Chinolin-Unlöslichem und Eisen
130043/0580
im Pech sowie mit der Menge an Zusatzmittel entsprechend optimalem Verkokungswert und optimaler Kohlendioxid-Reaktion
für ein gegebenes Pech. Aus der Tabelle I ergibt sich
darüberhinaus auch noch, daß in einigen Fällen z.B. bei den Pechen (b) und (c) optimale Mengen an Zusatzmittel
existieren und ein Überschluß an Zusatzmittel einen nachteiligen Einfluß auf die Kohlendioxid-Oxidation
hat. Auch sieht man eine Verringerung des Anstiegs des Verkokungswerts mit steigender Zusatzmenge über den
Optimalwert.
| Chinolin- | T a b e | lie I | COp-Reaktion | |
| Pech | unlöslich (Fe ppm) |
Zusatz | Verkokungs- | %/h. Abbrand |
| 6,1 | % % | Wert | 5,50 | |
| (a) | (3300) | 0,0 | 49,4 | 5,60 |
| 0,2 | 51,1 | 5,05 | ||
| 0,4 | 49,8 | 2,00 | ||
| 0,8 | 49,6 | 1,70 | ||
| 14,1 | 1,5 | 49,7 | 0,67 | |
| (b) | (206) | 0 | 65,3 | 0,57 |
| 0,4 | 64,1 | 0,42 | ||
| 0,6 | 63,8 | 0,51 | ||
| 0,8 | 64,1 | 0,50 | ||
| 19,0 | 1,0 | 64,7 | 0,69 | |
| (c) | (77) | 0 | 66,3 | 0,41 |
| 0,2 | 66,8 | 0,32 | ||
| 0,4 | 67,4 | 0,34 | ||
| 0,6 | 67,9 | 0,42 | ||
| 0,8 | 68,5 | 0,49 | ||
| 1,0 | 68,6 | 0,44 | ||
| 25,0 | 1,2 | 68,8 | 0,10 | |
| (d) | (115) | 0 | 65,2 | 0,12 |
| 0,2 | 66,8 | - | ||
| 0,3 | 68,8 | |||
/9 130043/0580
| 0,4 | 69,2 | 0,13 |
| 0,6 | 69,4 | 0,10 |
| 0,8 | 69,6 | - |
| 0 | 66,95 | 0,47 |
| 0,2 | 69,50 | 0,27 |
| 0,4 | 68,10 | 0,05 |
| 0 | 60,2 | 0,62 |
| 0,2 | 62,8 | 0,33 |
| 0,4 | 62,2 | 0,07 |
Tabelle I (Fortsetzung)
Pech Chinolin- Zusatz Verkokungs- C09-Reaktion
unlöslich % % Wert £
(Fe ppm) %
(e) 35,0 (465)
(f) 19,0* (280)
* 50:50 Gemisch von Teerpech e) und Erdölpech Beispiel 2
Mit diesem Beispiel soll die Änderung der Eigenschaften eines Elektrodenpechs gezeigt werden. Teerpech enthaltend
25 % Chinolin-Unlösliches (Pech (d) aus Beispiel 1)
wurde mit 0,4 Gew.-% des Zusatzes Phosgard versetzt.
Proben von Pech mit und ohne Phosgard , wurden mit Füllkoks in einer Menge gemischt, entsprechend etwa 70 %
Koks/Pech-Mischung zur Herstellung einer Paste für Söderberg-Elektroden mit annehmbarem Fließverhalten.
Die erforderliche Menge wurde in dem Langzeittest bestimmt und wird als "Bindemittelbedarf" angegeben. Nach
Zugabe von Phosgard konnte der Bindemittelbedarf für eine annehmbare Paste um etwa 6,25 % gesenkt werden.
Die Söderberg-Paste wurde 24 h bei 97Cfcgebrannt, um eine
Probeelektrode zu erhalten. Auch wurde der Verkokungswert des Pechs in der Paste bestimmt. Die Probeelektroden
130043/0580
wurden im Hinblick auf ihre Oxidationsfähigkeit an der
Luft bewertet. Die ProbeaLektroden hatten eine Länge von
,und 50 mm und einen Durchmesser von 20 mm/ hingen an einer
Drehmoment-Waage in einem vertikalen Rohrofen mit Zwangsumluft und einer Temperatur von etwa 5250C, wobei die
Fließgeschwindigkeit der Paste 1 l/min entsprechend einer Lineargeschwindigkeit von 22 cm/s hatte. An der
Waage wurde alle 5 min abgeteen, bis das Gewicht der Probe um 30 96 gesunken war. Die Oxidationsgeschwindigkeit
oder der Oxidationsgrad wird nun ausgedrückt in g/cm»h und die entsprechenden Werte in der Tabelle II
aufgeführt. Die Zugabe von Phosgard senkte merklich die Oxidationsgeschwindigkeit in Luft. Die anderen
Eigenschaften der Elektrode wie elektrischer Widerstand und Luftdurchlässigkeit sind ebenfalls in der
Tabelle II angegeben.
Eine analoge Testreihe mit dem Pech (c) aus Beispiel 1, enthaltend 19 % Chinolin-Ualösliches und einem Zusatz
von 0, 0,6 bzw. 1,2 Gew.-% Phosgard wurde ebenfalls αμΓοΙ^βΐΰΙΐΓΐ und die dabei erhalten« Werte in der
Tabelle II aufgeführt. Die Werte für in elektrischen
Widerstand, die Luftdurchlässigkeit und die Oxidationsgeschwindigkeit an der Luft zeigen ähnliche qualitative
Variationen, wobei Verbesserungen bis zu einem optimalen Wert an Zusatzmittel und geringere Verbesserungen
bei höheren Mengen an Zusatzmittel (vergleiche z.B. Versuch (c) 2 und (c) 3) beobachtet werden können. Die
Werte für Luftdurchlässigkeit und Oxidationsgeschwindigkeit an der Luft sind tatsächlich höher mit 1,2 % Zusatzmittel
als ohne Zusatzmittel.
/11
130043/0580
T a b e 1 le II
| Versuch | Chinolin unlöslich |
Zusatz | - | Verkokungs- wert |
Binder- Bedarf |
Widerstand \pj · cm"" |
Luftdurch lässigkeit |
Oxidations- geschwindig- |
—a* *^> I VJI |
|
| 7° | 0,4 | g/cm -h | co O |
|||||||
| 0,6 | 0,10 | |||||||||
| (d) 1 | 25 | 64,5 | 33,8 | 67 | 31 | 0,04 | ||||
| (d) 2 | 25 | 1,2 | 66,4 | 32,0 | 64 | 26 | 0,12 0,07 |
|||
| co | (c) 1 (c) 2 |
19 19 |
63,5 65,0 |
32,0 30,2 |
68 65 |
58 51 |
||||
| 0043/05 | 0,13 | I ι : ■ |
||||||||
| OO | (c) 3 | 19 | 65,1 | 30,0 | 66 | 65 | I 1 » | |||
| CD | ||||||||||
CD CaJ O
In einer Versuchsreihe wurdenun der Einfluß der Menge
an Zusatzmittel Phosgard in Petroleum-Pechen entsprechend Beispiel 1 geprüft und die Ergebnisse in
der Tabelle III zusammengefaßt. Aus dieser ergibt sich der Anstieg des Verkokungswerts entsprechend der
zunehmenden Menge an Phosgard,
Tabelle III
| Zusatz % | Verkokungswert % |
| O | 48,1 |
| 0,3 | 48,9 |
| 0,6 | 49,7 |
| 0,8 | 49,9" |
| 1,0 | 50,1 |
| 1,4 | 50,4 |
| Beispiel 4 |
Das Pech (c) aus Beispiel 1 mit 19 % Chinolin-Unlöslichem
wurde mit Chlorkautschuk ("Parlon S-30") gemischt und
das Gemisch nach Beispiel 1 geprüft. Auch hier wurden Verkokungswert, Dichte und Kohlendioxid-Reaktionsgeschwindigkeit
ermittelt.
Je eine Versuchsreihe wurde auch mit Hexachlorbenzol, Pentachloräthan, 1-Chlornaphthalin und 1,2-Dichloräthan
als Zusatz durchgeführt und die Ergebnisse in der Tabelle IV zusammengefaßt. Aus dieser Tabelle ergibt sich der
Einfluß des Zusatzes auf den Verkokungswert und die Oxidationsgeschwindigkeit in Kohlendioxid.
130043/0580
IV
Zusatz
Kp. 0C Chlor zu- Verkokungs- Dichte
gesetzt wert „/„m3
(ppm) % S/cm
keiner
Chlorkautschuk
CParlon S-30"
CParlon S-30"
1620
| CO | Chlorkautschuk (•Parlon S-30» ) |
- | 3240 |
| CD O |
Hexachlorbenzol | 326 | 1620 |
| .ρ ω |
Hexachlorbenzol | 326 | 3240 |
| σ | Pentachloräthan | 162 | 1620 |
| cn co |
Pentachloräthan | 162 | 3240 |
| σ | |||
| 1-Chlornaphthalin | 263. | 1620 | |
| 1-Chlornaphthalin | 263 | 3240 | |
| 1,2-Dichloräthan | 83,5 | 1620 | |
| 1,2-Dichloräthan | 83,5 | 3240 |
66,3
69,6
| 69,2 | 0,998 |
| 69,3 | 1,000 |
| 70,1 | 1,015 |
| 69,0 | 1,011 |
| 68,7 | 1,017 |
| 69,0 | 1,008 |
| 68,7 | 1,007 |
| 68,5 | 1,011 |
| 68,9 | 1,017 |
Abbrand
0,69 0,29
0,21
0,24 0,26
0,32 0,34
0,27 0,26
0,31 0,5
VJl VjJ
CO O CO O
Claims (4)
- PATENTANWÄLTE —ncfranzDR. FHlL. FREDA VUESTHOPF (ΐ927-Ι9ΐί)WESTHOFF-v.PECHMANN-BEHRENS-GOETZ d>pl.-,ng.gerham> puls <w,-w,>DIPL.-CHEM. DR. E. FREIHKKR VON FECIIMANN FKOFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE DR.-ING. DIETER BEHRENSMANDATAIRES AGREES PRES l'oFFICE EUROPEEN DES BREVETS DIPL.-ING.; DIPL.-VIRTSCH.-1NG. RUPERT COBT*1A-53 870D-8000 MÜNCHEN 90 SCHWEIGERSTRASSE 2telefon: (089) 6620 ji telegramm: fkotbctratent telex: 514070Patentansprüche1/ Verfahren zur Herstellung eines Kohlekörpers verbesserter Oxidationsbeständigkeit aus einer Pechmasse, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Pechmasse verwendet, die neben Pech eine aktive Komponente in Form von zumindest einer halogenierten organischen Verbindung enthält, die sich bei Temperaturen zwischen dem Erweichungspunkt und der Carbonisierungstemperatur des Pechs zersetzt und deren Menge in der Pechmasse höchstens 2 Gew.-% beträgt.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Pechmasse verwendet, in der die aktive Komponente Chlorkautschuk, 1-Chlornaphthalin, Hexachlorbenzol, Pentachloräthan und/oder eine Verbindung der allgemeinen FormelClCHpCH9O-P-O-CHι ιCHO CH, η Ι 3-P-O-CH-1P(OCH2CH2Cl)2
- 3. Abwandlung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man4anstelle dem Pech eine Halogenverbindung zuzusetzen, Chlor durchleitet.130043/0580/21A-53 870
- 4. Pechmasse zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie bis 2 Gew.-% zumindest einer halogenierten organischen Verbindung, insbesondere Chlorkautschuk, 1-Chlornaphthalin, Hexachlorbenzol, Pentachloräthan, 1,2-Dichloräthan und/oder eine Verbindung der allgemeinenFormelΓ 0 CH-O tiClCH2CH2O-P-O-CH-ClCH2CH2 CH3-P-O-CH-IRest Pech enthält.8146130043/0580
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA349,882A CA1124010A (en) | 1980-04-15 | 1980-04-15 | Pitch composition |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3030479A1 true DE3030479A1 (de) | 1981-10-22 |
Family
ID=4116710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19803030479 Withdrawn DE3030479A1 (de) | 1980-04-15 | 1980-08-12 | Verfahren zur herstellung sauerstoffbestaendiger kohlekoerper und hierfuer geeignete masse |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56147887A (de) |
| AU (1) | AU6116080A (de) |
| CA (1) | CA1124010A (de) |
| DE (1) | DE3030479A1 (de) |
| FR (1) | FR2480295A1 (de) |
| GB (1) | GB2074147B (de) |
| NO (1) | NO802509L (de) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5133781A (en) * | 1990-12-21 | 1992-07-28 | Texaco Inc. | Compatibilization of asphaltenes in bituminous liquids using bulk phosphoalkoxylation |
| US5703148A (en) * | 1993-09-09 | 1997-12-30 | Total Raffinage Distribution S.A. | Asphalt-polymer compositions, process for making same and uses thereof |
| FR2714672B1 (fr) * | 1993-12-30 | 1996-03-22 | Total Raffinage Distribution | Compositions améliorées de bitume, leur procédé de préparation et leurs applications. |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2247375A (en) * | 1937-12-16 | 1941-07-01 | Atlantic Refining Co | Treatment of bituminous materials |
| GB865320A (en) * | 1957-09-10 | 1961-04-12 | Union Carbide Corp | Improvements in and relating to oxidation resistant articles |
-
1980
- 1980-04-15 CA CA349,882A patent/CA1124010A/en not_active Expired
- 1980-08-07 AU AU61160/80A patent/AU6116080A/en not_active Abandoned
- 1980-08-12 DE DE19803030479 patent/DE3030479A1/de not_active Withdrawn
- 1980-08-22 NO NO802509A patent/NO802509L/no unknown
- 1980-09-17 GB GB8030026A patent/GB2074147B/en not_active Expired
- 1980-12-08 FR FR8025986A patent/FR2480295A1/fr active Pending
- 1980-12-23 JP JP18270280A patent/JPS56147887A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2480295A1 (fr) | 1981-10-16 |
| GB2074147B (en) | 1984-03-14 |
| NO802509L (no) | 1981-10-16 |
| GB2074147A (en) | 1981-10-28 |
| JPS56147887A (en) | 1981-11-17 |
| AU6116080A (en) | 1981-10-22 |
| CA1124010A (en) | 1982-05-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2411584C3 (de) | Kohlenstoff-Metall-Verbundwerkstoff | |
| DE2264057A1 (de) | Positive elektrode fuer hochenergieprimaerelemente | |
| DE3034359C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Kohlenstoffmaterialien hoher Dichte und hoher Festigkeit | |
| DE2012043C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von graphitkörpern aus schwefelhaltigem Petrolkoks und einem kohlenstoffhaltigen Bindemittel | |
| DE2903884C3 (de) | Verfahren zum Calcinieren und thermischen Entschwefeln von rohem Petrolkoks | |
| DE1956815C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Kohlenstoffkörpern | |
| DE2639041A1 (de) | Kohleelektrode fuer die elektrometallurgische produktion | |
| DE3907156C2 (de) | ||
| DE3030479A1 (de) | Verfahren zur herstellung sauerstoffbestaendiger kohlekoerper und hierfuer geeignete masse | |
| DE1102030B (de) | Rueckstellmittel des Bindepechs fuer die Herstellung von Kohleformkoerpern | |
| DE3907158C1 (de) | ||
| DE3347352A1 (de) | Verfahren zur herstellung von nadelkoks | |
| DE3030493A1 (de) | Verfahren zur herstellung von kohlekoerpern und hierfuer geeignete pechmasse | |
| DE1671175B1 (de) | Verfahren zum herstellen von kohlenstofformteilen | |
| EP0163597A1 (de) | Verfahren zur Herabsetzung der bei erhöhter Temperatur bestehenden Oxidationsneigung von Kohlepulver bzw. unter Verwendung von Kohlepulver hergestellten Kohlekörpern | |
| US4298396A (en) | Pitch compositions | |
| DE3418663A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines elektrodenbindemittels | |
| DD158227A5 (de) | Verfahren zur herstellung von calciumcarbid | |
| DE1671303C3 (de) | ||
| DE2112287B2 (de) | Kohlenstoffblock als Kathode für eine elektrolytische Aluminiumzelle und Verfahren zu dessen Herstellung | |
| DE2106769A1 (de) | Verfahren und Herstellen von Gießereikoks | |
| DE1671175C (de) | Verfahren zum Herstellen von Kohlen stofformteilen | |
| DE1471120B2 (de) | Elektrodenmasse für die Herstellung selbstbackender Elektroden mit verbesserten Absandungseigenschaften für die schmelzflußelektrolytische Aluminiumerzeugung | |
| AT202965B (de) | Verfahren zur Herstellung von Koks, insbesondere für metallurgische Zwecke | |
| DE3533106A1 (de) | Elektrodenbindemittel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |