DE2040297B2 - Verfahren zur Herstellung eines für Gase und Flüssigkeiten adsorptionsfähigen Formkörpers - Google Patents

Description

vorhanden ist).

55 Eine Laftreinigungsanlage für ein derartiges Material weis! eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Ansaugen der Luft in einem begrenzten Raum durch eine Packung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur von mikroporösen Kohlenstoffpartikeln auf, so daß Herstellung eines für Gase und Flüssigkeiten adsorp- unerwünschte Gerüche, z. B. Kochgeruch, abgestantionsfähigen eine große innere Oberfläche aufweisen- 60 dener Tabakgeruch, Gerüche bei industriellen Herden Formkörpers, der zum überwiegenden Teil aus stellungsverfahren und Gerüche, die bei einer Ansammmiteinander verbundenen Kohlenstoffpartikeln besteht. lung von Lebewesen auftreten, entfernt werden. Die Lose Partikeln, die in einem geeigneten Behälter zur Packung besteht aus losen Partikeln, die in einer Art Luftreinigung untergebracht sind, sind zum Reinigen Behälterform verdichtet sind, es ist jedoch auch beverschiedener Flüssigkeiten, wie z. B. zum Reinigen 65 kannt, den Kohlenstoff in Form von gegossenen von Zucker in flüssiger Form oder in Lösung, oder Blöcken durch Verkleben oder entsprechendes Veraber zum Abscheiden von Dampf, der im Anschluß binden in der vorerwähnten Weise zusammenzuballen, daran wiedergewonnen werden kann, allgemein be- Ein Nachteil dieses vorerwähnten Binde-brw. Klebe-

Verfahrens besteht darin, daß emc sehr sorgfältige abgequollen und dadurch an die Kohlenstoff*

Steuerung notwendig »st, um eine ausreichende Ver- parükeln fixiert wird,

lüssigurjg (durch Schmelzen oder Lösung) des Poly. 3, die Mischung unter Druck- und Formgebung zu

mers zur Ausbildung der Bindungen w erzielen, ohne einem dimensionsstabilen Formkörper geformt

daß gleichzeitig die Verflüssigung so weit getrieben 5 wird, in dem die KoWenstoffpartikeln durch den

wird, daß das Polymer die Kohienstoffpartikeln unzu- Zusatz punktförmig fest miteinander verbunden

lässig überzieht und ihre Adsorptionskraft beeinträch» sind und der überwiegende Teil der Kohlenstoff-

Ügt und daß gleichzeitig so viel Polymer ausgebreitet partikeln frei bleibt, und

Xl, daß eine größere Menge an Polymerpartikeln 4. nach einer Zeitdauer, die ausreicht, den Zusatz

erforderlich ist, um einen einwandfrei verbundenen iq durch Quellung haftend zu machen, das über-

Block zu erhalten. schussige Lösungsmittel gegebenenfalls unter

Es ist weiterbin ein Verfahren bekannt (französische Wärmeeinwirkung entfernt wud, Patentschrift 1 215166), um puderförmigen Kohlenstoff mit einem polymerisierbaien Polymer zu tränken, Bei den nach dem erfindungsgemäßea Verfahren welches anschließend polymerisiert wird, um einen 15 hergestellten Formkörpern erfolgt nur eine punktpulverförmigen Kohlenstoff zu liefern, welcher in förmige Verbindung zwischen den einzelnen Kohlen' einem Lösungsmittel für das Polymer gut dispergierbar Stoffpartikeln durch den Zusatz bzw. durch das Bindeist Da bei dem mit diesem bekannten Verfahren her- mittel, so daß der größte Teil der Oberfläche der gestellten Produkt die gesamte Oberfläche der Kohlen- Kohlenstoffpartikeln wirksam bleibt, wobei sich sogar Stoffpartikeln mit dem polymerisierbaren Polymer be- ao herausgestellt hat, daß nach dem erfindungsgemäßen deckt ist, besitzt ein solches Produkt keine Adsorptions- Verfahren gebundene Kohlenstoffpartikeln eine wesentfähigkeit, und das bekannte Verfahren könnte daher lieh größere Adsorptionsfähigkwit besitzen als die gleiauf keinen Fall dafür verwendet werden, im adsorp- chen Kohlenstoffpartikeln im ungejundenen Zustand, tionsfähige Blöcke aus aktivem Kohlenstoff herzu- Bei einer abgeänderten Ausführungsform des erfin- _$tell_en. 25 dungsgemäßen Verfahrens ist das Polymer zum Zeit-Es ist weiterhin bekannt (italienische Patentschrift punkt des Mischens ein festes, ungehäitetes, partikel-620 037), Grafitpartikeln an ihrer gesamten Oberfläche förmiges Polymerisat, welches wärmehärtbar ist, wobei mit einem Polymer zu bedecken und auf diese Weise dann die gemischte Masse zum Aushärten des PoIyzu ereichen, daß die Grantpartikeln besser als Zusätze merisats derart erhitzt wird, daß die Masse gegenüber für Kunststoffverbindungen und bei der Herstellung 30 jeder Flüssigkeit, der sie später ausgesetzt werden soll, von gepreßten Grafitblöcken verwendet werden kön- beständig ist.

nen Abgesehen davon, daß Grafit als Adsorptions- Als aktives Lösungsmittel wird bei dem erdungsmittel grundsätzlich ungeeignet ist, wird auch bei gemäßen Verfahren Wasser verwendet, wobei dann diesem Verfahren wiederum die gesamte Oberfläche das Polymer Polyacrylamid ist, mit welchem Paraformder Grafitpartikeln mit dem Bindemittel bedeckt. 35 aldehyd gemischt ist.

Das gleiche Ergebnis liefert auch ein weiterhin noch Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herge-

bekanntes Verfahren (USA.-Patentschrift 1196 032), stellten Formkörper eignen sich beispielsweise als

bei welchem Kohlenstoffpartikeln in Gegenwart von Adsorber in Flüssigkeitsreinigungsgeräten oder aber

Aceton rrlt einem Polymerisat behandelt werden, als kraftstofferhaltende Dampffalle für eine Verbrenwobei die Polymerisatteilchen angequollen werden und 40 nungsmaschine, um Dampf, z. B. Benzindampf, der

sich — auf diese Weise klebrig gemacht — mit den bei bestimmten Umgebungstemperaturen bzw. Druk-

Kohlenstoffpartikeln verbinden. Auch bei diesem Ver- ken von einem Behälter oder einer anderen Anordnung

fahren wird die Oberfläche der einzelnen Kohlenstoff- abgegeben wird und die Umgeburg verunreinigen

nartikeln zum größten Teil durch den aus Aceton und könnte, aufzunehmen, wöbe, der Dampfabscheider Polymerisat gebildeten Klebstoffilm abgedeckt, was 45 bzw. die Dampffalle so ausgelegt ist, da ,J der Dampf

zu einer erheblichen Reduzierung der Adsorptions- bei geänderten Umgebungsverhaltn.ssen z. B. bei

fähigkeit des Kohlenstoffes im hergestellten Produkt einer Abnahme des Druckes oder der ^msebungs-

\."° temperatur, wieder aus der Dampffalle entfernt und

Aiifrobe der vorhanden Erfindung ist es nun, ein zusammen mit der durch diese Falle strömenden Verfahren aufzuzeige'n, nach welchem auf einfache 50 atmosphärischen Luft im Induktionssystem, z. B_e.nes

W^e Formkörper mit hoher Adsorptionsfähigkeit Fahrzeugmotors zugeführt wird, in welchem der Dampf

Te gestellt werden können, wobei diese Formkörper dann verbrannt wird. Bei einem f*en Anwendung -

ν bfations- und stoßunempfindlich sind. fall ist ein Abscheider ähnlicher Funkt, onan«ch be-

ausriß² adsorptionsaktive Kohlenstoff- s^her Abscheide, ein., --unt^r^ se

_{zu kIeinen} Partikeln und Staub werden. Eine Masse 1. mit einem aktiven Lösungsmittel durchdringend die sich aus diesem Grunde verdichtet, ha^™ ™™

Ät^^^{überschüssiges 6o} sää^

2. Sb^S^ ÄÄrtikelnui.* mit 5 bis damiAerhindert wird daß 1^n^Uub in der

10 Gewichtsprozent des Gewichtes in der trocke- Motor eingesaugt wird. Ein Dampfaussclw der wie e

nen Kohlenstoffpartikelmasse eines lösungsmktel- gemäß vorliegender Eifindung^endrt wnrf. je» freien festen in dem unter 1. verwendeten Lö- 65 ein oder mehrere Abscheiderelemente in rorrn eine

SSn, SnölSchen Zusatzes, der ein Polymer zusammengeballten ^^^^J^^

oder ein Cellu'osederivat sein kann, vermischt gegebenen Art auf, die geformt wird undI die in eine

wird, wobei der Zusatz durch das Lösungsmittel Kammer aufgenommen werden kann, in die der abzu

scheidende Dampf eingeführt wird, und durch die Dann wurden 32,5 g Hydroxy-Propyl-Methyl-Zellulose Luft gesaugt werden kann, wenn der Motor läuft, durch inniges mechanisches Mischen in den feuchten damit der abgeschiedene Brennstoff verdampft oder Kohlenstoff eingemischt, damit eine willkürliche gleichdesorbiert wird und sich deshalb selbst regeneriert. förmige Dispersion erhalten wurde, und das Gemisch

Zu den geeigneten Verbindungen zur Ausbildung 5 wurde in eine perforierte, metallische, offene Blockder Adhäsionsmittel gehören wasserlösliche Verbin- form mit den Abmessungen 203,2 χ 203,2 X 25,4 mm düngen, von denen ein besonders zweckmäßiges Bei- eingegeben, wobei die schmalen Kanten (2,5 cm) mit. spiel Hydroxypropyl-Methylzellulose, Methylzellulose, Kartonstreifen belegt wurden und die Basis mit dem Natriumkarboxy-Methylzellulose, Polyacrylamid, Ge- lose gewebten dünnen Musselin überzogen wurde, der latine, Zelluloseazetat mit niedrigem Azetatgehalt und io als »Buttermusselin« bekannt ist. Das Kohlenstoff-Polyäthylenoxyd ist. Wenn der Formling gemäß vor- gemisch wurde niedergepreßt und mit weiterem Butterliegender Erfindung unter feuchten Bedingungen arbei- musselin überzogen. Dann wurde der Block dadurch ten soll, wird ein wasserunlösliches Polymer, wie Poly- getrocknet, daß warme Luft hindurchgeführt wurde, vinylformal und Polystyrol verwendet. Vorzugsweise damit das restliche Wasser durch Verdampfung entsoll das Polymer ein hohes Molekulargewicht auf- 15 fernt wurde. Beim Herausnehmen aus der Form ergab weisen, so daß es nicht zu leicht im Lösungsmittel sich, daß der Formling äußerst porös, fest zu einer löslich ist. Wenn die Polymerpartikeln in Berührung Masse zusammengefügt und außerordentlich gut mit dem Lösungsmittel kommen, können sie auf- geeignet für ein Luftreinigungselement war.
schwellen und werden klebend, ohne daß eine frei

fließende Lösung ausgebildet wird. Wenn jedoch die ao B e i s ρ i e 1 2

Polymerpartikeln im Lösungsmittel zu einfach löslich

sind, kann ihre Lösbarkeit dadurch beschränkt werden, 50 g aktivierten partikelförmigen Kohlenstoffes

daß eine kleine Menge an nicht löslicher Flüssigkeit wurden mit 12 g Azeton gemischt, dann wurde gemit den bereits durch Lösungsmittel benetzten Kohlen- nügend Wasser hinzugefügt, um die Oberfläche des Stoffpartikeln gemischt wird, bevor die Polymerparti- »5 Kohlenstoffes zu benetzen. 5 g Polyvinylazetat Körkeln eingemischt werden. Die Polymerpartikeln sollen nung S 88 wurden dann eingerührt und gründlich keine zu feine Siebgröße besitzen, weil die Korn- verteilt, und das Gemisch wurde dann in eine kreisfeinheii der Partikelgröße eine Lösbarkeit erleichtert förmige, perforierte Metallform von 75 mm Durch- und somit die Tendenz des Polymeres vergrößert, daß messer und 25 mm Dicke eingesetzt. Dann wurde die es sich über die Mantelflächen der Kohlenstoffparti- 30 Form bei 75 bis 8O⁰C erwärmt, damit das Wasser und kein über die Fläche hinaus ausbreitet, die zu einer das Azeton durch Verdampfen ausgetrieben wurden, entsprechenden Adhäsion erforderlich ist, so daß die wobei die Temperatur schließlich auf 12O⁰C an geBereitschaft des Kohlenstoffes zur Adsorption der hoben wurde, damit eine vollständige Trocknung Verunreinigungen verschlechtert wird. gewährleistet war und ein festes Agglomerat erzielt

Es werden nicht mehr Polymerpartikeln verwendet, 35 wurde,
als notwendig ist, damit ein Kohlenstoffblock erhalten

wird, der einwandfrei zu handhaben ist und der eine Beispiel 3

ausreichende Nichtzerfallfestigkeit besitzt; in der

Praxis reichen 5 bis 10% Polymer auf der Gewichts- 50 g aktivierten partikelförmigen Kohlenstoffes

basis von trockenem Kohlenstoff aus, wenn die Koh- 40 wurde mit Wasser durch feuchtes und überschüssiges lenstoffkörnung die oben beschriebene ist. Der Ge- Wasser abgenommen. Dann wurden 2,5 g Polyacrylwichtsanteil von Polymer zu Kohlenstoff ändert sich amid bis zur gleichförmigen Verteilung gründlich einjedoch in nachteiliger Weise mit der Kohlenstoff- gerührt. Das schlammartige Gemisch wurde in eine körnung, wenn eine minimale Adhäsionsfläche er- kreisförmige, perforierte Metallform von 75 mm reicht werden soll. « Durchmesser und 25 mm Dicke eingebracht. Die

Die Formlinge haben vorzugsweise Häute von sehr Form wurde dann auf 95 bis 100⁰C erwf rmt, damit porösem Gewebe über ihren äußeren Flächen; dies das Wasser durch Verdampfung ausgetrieben wurde. bewirkt ein leichtes Haften an dem Formling, was zum

Ausrichten des Formlings verwendet wird, und es Beispiel4

haftet vorzugsweise an dem Formling, wenn dieser 50

von der Form getrennt wird. Lose gewebtes Sackleinen 50 g aktivierten partikelförmigen Kohlenstoffes

oder Baumwolle ist hierfür geeignet und dient nicht wurde mit Wasser vollgesogen und überschüssiges nur dazu, daß verhindert wird, daß Oberflächen- Wasser entfernt. Dann wurde ein Gemisch von 2,5 g partikeln aus Kohlenstoff weggerieben werden, son- Polyacrylamid und 0,25 g Paraformaldehyd bis zur dem wirkt auch als grobes Filter, damit verhindert 55 gleichförmigen Verteilung gründlich eingerührt, und wird, daß größere Gegenstände, wie z. B. Fliegen u. das Gemisch in eine kreisförmige, perforierte Metalldgl. in die Hohlräume des Formlings eindringen. form von 75 mm Durchmesser und 25 mm Diel e ein-

Nachstehend werden einige Ausführungsbeispiele gebracht. Die Form wurde zum Entfernen des Wassers der Erfindung angegeben: auf 95 bis 100⁰C und schließlich auf 120 bis 130⁰C

60 erwärmt, um das Polyacrylamid mit dem Paraform-Beispiel 1 aldehyd zu härten, damit ein lösungsmittelfeste!

Agglomerat erhalten wurde.

650 g aktivierter Kohlenstoffpartikeln, die weiter Bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen wai

unten im einzelnen beschrieben werden, wurden in ein die Form mit Musselin ausgelegt, wie in dem erstei Gefäß gegeben, mit Wasser abgedeckt, etwa 10 Mi- 65 Ausführungsbeispiel erwähnt,
nuten stehengelassen und dann wurde überschüssiges Während einzelne kubische oder scheibenförmig

Wasser abgegossen; dieser Vorgang entfernte losen Blöcke, wie sie in dem vorbeschriebenen Beispiel her Kohlenstoffstaub und wurde noch zweimal wiederholt. gestellt wurden, an sich zweckmäßig sind, und zwa

7 8

_en entweder allein oder in Gruppen, ermöglicht die Er- gestellt. Dabei weist der Hauptbrennstofftank 20 eine

.J₁. findung die Herstellung einer äußerst praktischen und abgedichtete Einfüllkappe 20/1 auf und ist mit einem

_ch wirksamen Reinigungsvorrichtung für Raumluft, und Überlauftank 21 verbunden, damit flüssiger Brenn-

I₀. ein Beispiel hierfür ist in F i g. 1 der Zeichnung dar- stoff aufgenommen werden kann, der bei einer Expan-

_m gestellt. 5 sion im Tank 20 in den Überlauftank entweichen kann.

,j_t 1* ι g. 2 zeigt schematisch die Erfindung in der An- Von obethalb der Flüssigkeit im Tank 21 führt eine

_m : Wendung auf einen Benzindampfverschluß eines Kraft- Leitung zum Boden eines Dampfabscheiders, der eine

_er ■ fahrzeuges. Kammer 22 mit einem Auslaß 22α ist, welche in die

(f. ; F i g. 1 ist eine Schnittdarstellung eines zylin- Atmosphäre geöffnet ist; die Kammer 22 ist voll-

_;r_ j drischen Rohres 1, das ein gemäß vorliegender Er- io ständig von einem Formling 23 aus aktivierten Kohlen-

_;n \ findung hergestelltes, gegossenes Agglomerat ist. Mit Stoffpartikeln ausgebildet, wie dies in vorliegender

<£ ■ 2 ist in vergrößerter Darstellung, innerhalb der Dicke Anmeldung beschrieben ist. Eine Leitung 24 führt vom

_lt' j des Rohres 1 angezeigt, das Grundgefüge des Agglo- Boden der Kammer 22 an eine Ansaugstelle bei 24 A

jjj \ merates angedeutet, das Kohlenstoffpartikeln 3 mit im Vergaser 25, der über eine Brennstoffpumpe P aus

_er ' willkürlich, gleichförmig verteilten Partikeln (mit 15 dem Haupttank 20 gespeist wird. Eine Flammen-

_ut ; schwarzen Punkten dargestellt) des Polymerbinde- sperre, z. B. eine Kupfergefiechtpackung, kann zwi-

; mittels aufweist. Das Polymer besitzt Adhäsionen sehen 22 und 24 eingesetzt werden, damit eine Rück-

\ zwischen den kleinen Flächen, wo die Kohlenstoff- zündung beim Zünden eines Brennstoff-Luftgemisches

partikeln 3 in Berührung oder annähernd in Berührung in der Kammer 22 verhindert wird.

stehen, so daß wenigstens die größeren Kohlenstoff- ao Nimmt man an, daß der Tank 20 an einem heißen

_es partikeln miteinander verbunden sind, während die Tag mit kaltem Benzin gefüllt wird, so dehnt sich der

gesamte Kohlenstoffmasse zusammengeballt ist. Inhalt aus, und diese Ausdehnung wird im Tank 21

„_s Bei der Ausbildung der Form 1 werden die zylin- aufgenommen. Benzin, das im Tank 21 oder auch im

* drischen Wandungen der Form (der äußere Teil und Tank 20 verdampft, gelangt in die Kammer 22 und ,J₁ der Kern) mit Gewebeschichten 4 und 5 bedeckt. Diese »5 wird dort durch die Kohlenstoffmasse adsorbiert. Luft,

haften an der Form an und dienen den vorerwähnten die in ähnlicher Weise entweichen kann, strömt über

u Zwecken; der einfacheren zeichnerischen Darstellung die Leitung 22/1 ab. Wird der Motor angelassen, wird

j wegen sind sie im Abstand von dem Kohlenstoffagglo- Luft in den Vergaser 25 sowohl durch den üblichen

j merat gezeichnet, in der Praxis stehen sie jedoch direkt Lufteinlaß als durch die Kammer 22 angesaugt. Die

mit ihm in Verbindung. 30 durch 22 A und durch die Masse 23 angesaugte Luft

' Im Betrieb als Adsorber ist der zylindrische Form- reinigt den Kohlenstoff, indem das eingeschlossene

^e" ling 1 durch beispielsweise drei Drähte 6 aufgehängt, Benzin verdampft wird. Somit wird Benzin, das sonst

ψ die in einen einzigen Aufhängungsdraht 7 übergehen, die Atmosphäre verunreinigen würde, wiedergewonnen

der seinerseits mit der angetriebenen Welle 9 eines und im Motor verbraucht, so daß natürlich der

Elektromotors 10 befestigt ist; der Motor ist dabei 35 Kohlenstoff beim nächsten Entweichen von Dampf

beispielsweise an der Zimmerdecke befestigbar. Der regeneriert wird. Eine derartige weitere geringfügige

Motor nimmt den Luftreinigungsblock 1 auf und ver- Einführung von Luft über 22/1, 22 und Γ.4 in den

setzt diesen in Drehung. Verunreinigte Luft tritt in Motor ist für die Motorleistung nicht entscheidend

* zwei obere Enden ein, wie durch die Pfeile 11 ange- und ist in jedem Falle der Filterwirkung der Kohlen-'^s deutet, und wird — in den Poren des Kohlenstoff- 40 stoffmasse ausgesetzt. Die Kammer 22 kann eine ein-

agglomerates eingeschlossen — durch Zentrifugalkraft fach lösbare obere Abdeckung aufweisen, damit die

'" durch das Agglomerat getrieben, durch Adsorption Masse 23 erforderlichenfalls entfernt werden kann, gereinigt und die gereinigte Luft in Richtung der

Pfeile 12 abgegeben Ein grobes Papierfiltersieb, das Zusammenfassung

. bei 13 angedeutet ist, kann in die Bohrung des zylin- 45 Die Industrie bietet Standardqualitäten aktivierten

: drischen Agglomerats eingepaßt werden, es dient als Kohlenstoffes an und diese werden üblicherweise als

~ | ein auswechselbares Filter zur Aufnahme von Fest- lichte Maschenweite angegeben. Beispielsweise ist eine

I körpern. Größe, die bei vorliegender Erfindung vorteilhaft ver-

I Eine gesamte derartige Vorrichtung kann auf einer wendet wurde, mit ^/6 genormt. Dies ist eine Güte-

i Basis (nicht dargestellt) mit einer vertikalen Spindel, 50 sorte nach dem britischen Standard 481, und sie gibi

⁵⁸ I die koaxial im Zylinder zentriert ist, befestigt sein, so eine Partikelgröße an, bei der wenigstens 90% dei

^a J daß ein Tischluftreiniger entsteht. Die Steifigkeit und Partikeln durch ein Testsieb mit einer Lochweite vor

^l die ausreichende mechanische Festigkeit machen eine 0,25 in/sq. hinduichgehen und auf einem Testsieb mi

^, I solche Vorrichtung praktisch verwendbar; das Element einer Lochweite von etwa 0,11 in/sq. zurückgehaltei

I kann als nutzbar betrachtet werden, wenn jedoch solche 55 werden. Dabei beobachtet man, daß einwandfrei

% Elemente in großer Anzahl verwendet werden, kann Blöcke hergestellt worden sind, bei denen der Ge

^l" I es wirtschaftlich sein, sie nach einer bestimmten Be- wichtsprozentsatz von Polymer auf der Basis de

~X I nutzungsperiode zu regenerieren, indem sie aufgeheizt Kohlenstofftrockengewichtes 5 bis 10% betragen hai

^ 1 oder gewaschen werden, je nach Art der Venvendung, Von den als Bindemitteln verwendeten Polymere

'" 1 der sie unterzogen worden sind. Das Element kann 60 ergeben die wasserlöslichen Zellulosederivate un

^s I aber auch zerstört werden, es kann sein Klebemittel Polyacrylamide die besten Produkte, unter feuchte

J herausgelöst werden, wenn dies zweckmäßig erscheint, Bedingungen können diese jedoch häufig weich werdet

^a I es kann regeneriert werden und der Kohlenstoff steht Unter den verwendeten feuchtigkeitsbeständigen Bir

ⁿ 1 dann zur erneuten Verwendung zur Verfügung. demitteln ergeben Polyvinylatzeat, Polyvinylazeta

k Ein Reiniger nach F i g. 1 kann in einer Flüssigkeit 65 Polyvinylformal und Polyacrylamid mit Formaldehy

>^c I verwendet werden, falls dies erforderlich ist. gehärtet die besten Produkte.

^r" I In F i g. 2 ist schematisch die Anwendung der Er- Soweit es die Lösungsmittel betrifft, gibt es eine en

^a S findung auf einen Brennstoffdampfabscheider dar- sprechende Auswahl, wenn eine Auswahl des a

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Bindemittel zu verwendenden Polymeres vorhanden ist.

Falls, wie dies üblich ist, ein Wasser-Lösungsmittel verwendbar ist, wird vorgeschlagen: Wasser mit Hydroxypropyl-Methyl-Zellulose und zugehörige Zellulosederivate, Polyvinylalkohol, Polyacrylamid, Harnstoff-Formaldehyd-Kunstharze, Kasein.

Wenn eine Wasserlösbarkeit praktisch nicht möglich ist, wird vorgeschlagen:

Äthanol mit Polyvinylbutral und Phenolformaldehyd-Harzen, Azeton mit Polyvinylazetat, Zelluloseazetat,

Äthyl-Methyl-Keton mit Vinylchlorid-Azetat-Kopolymeren,

Athanol-Toluol-Gemische mit Polyvinylformal,

Kohlenstofftetrachlorid mit Polystyrol.

Der Grad der Löslichkeit des Polymeres im Lösungsmittel ist offensichtlich nicht von entscheidender Bedeutung, weil eine flüssige polymere Lösung als Bindemittel nicht verwendet wird. Es ist für das Polymer ausreichend, daß es durch das Lösungsmittel oberflächlich erweicht wird und in den Berührflächen mit den Kohlenstoffpartikeln haftend wird.

Bei den vorstehend erwähnten Beispielen ist nur ein Gütegrad für den aktivierten Kohlenstoff verwendet worden, nämlich der angegebene.

Hydroxyl-Propyl-Methyl-Zellulose einer Sieböffnung von 20 bis 50 ist eine geeignete, wasserlösliche Verbindung für die Anwendung für vorliegende Erfindung. Die Zahl 4 500 stellt die Viskosität in Poise bei 20⁰C einer 2%igen wäßrigen Lösung dar. Man hat festgestellt, daß der größere Teil der Partikeln durch eine Sieböffnung von 20 (d. h. ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von etwa 0,68 mm) geht und bei einer Sieböffnung von 50 (d. h. bei einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von etwa 0,3 mm) zurückgehalten wird.
Wenn andere partikelförmige Verbindungen als Bindemittel für den gleichen Kohlenstoff-Gütegrad verwendet werden, werden sie gesiebt, damit Partikeln mit einem ähnlichen Größenbereich erhalten werden.

Die Partikelgröße des Polymers wird im Idealfall

in Beziehung zu der Partikelgröße des verwendeten

ίο Kohlenstoffes gesetzt.

Bei den meisten experimentellen Untersuchungen war der Gütegrad der Kohlenstoffkörnchen und Polymerpartikel konstant, d. h.:

Kohlenstoff körnchen, lichte Maschenweite von etwa 2,8 mm (gehen nicht durch) und von etwa 6,3 mm (gehen durch),

Polymerpartikeln, lichte Maschenweite von etwa 0,3 mm (gehen nicht durch) und von etwa 0,68 mm (gehen durch).

ao Soweit es die Adhäsionsfläche betrifft, stellt sie einen theoretisch unmöglich zu bestimmenden Parameter dar. Sie scheint auch in Grenzen nicht sehr kritisch zu sein. Die Kohlenstoffpartikeln weisen natürlich eine unregelmäßige Gestalt auf, so daß es

as zweifelhaft ist, ob mit Ausnahme einer Mittelung die Anzahl von Berührpunkten berechnet werden kann; es ist auch nicht zweckmäßig, die Anzahl von Berührstellen von Kohlenstoff, an denen ein Polymerpartikel aufgenommen ist, zu schätzen. Wichtig ist der Gesamteffekt, nachdem das Agglomerat als Ganzes sich so vei halten muß, als ob es vollständig homogen wäre, und es wird natürlich eine möglichst geringe, praktisch für die Agglomeration ausreichende Menge an Polymer verwendet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

kannt ßs wurde bereits vorgeschlagen, eine zusammen, geballte Masse aus adaprbieienden Kohlenstoffpartib^ ^ ^^ Trockenmittel durch Dispergieren

1. Verfahren zur Herstellung eines für Gase und eines Bindemittels ^*" ^J^™?™" *°!?^en" Flüssigkeiten adsorptionlfähigen eine große innere 5 stoff und Trockenmittel lundurchrm Hilfe emes Oberfläche aufweisenden Formkörper^, der zum flüssigen Dispersionsmediumsherz^td en, wodurch überwiegenden TeU aus miteinander verbundenen ein plastisches Gemisch nut dem Bindemittel entstand, Kohlenstoffpartikeln besteht, dadurch ge- wobei das dispergierende_f Medium weggedampft wird, kennzeichnet, daß adsorptionsaktive Koh- damit das Bindemittel als solches w der Masse verlenstoffpartikeln _lo bleibt. Ein derartiges Verfahren ist ζJr HersteUung

1. mit einem aktiven Lösungsmittel durchdringend eines einfachen Kohlenstoffagglomerats nicht gut gebefeuchtet werden und eventuell überschüssiges eignet, z. B. weil es einen Niederschlag an Bindemittel Lösungsmittel entfernt wird, auf einem wesentlichen Ted der Ooerflacbe der Parti-

2. die befeuchtete Kohlenstoffpartikelmasse mit 5 kein hinterläßt, was offensichtlich ie adsorbierenden bis 10% des Gewichtes der trockenen Kohlen- 15 Eigenschaften verringert. Darüber hinaus macht dieses stoffpartikelmasse eines iösungsmittelfreien Verfahren eine enge und spezielle Auswahl aes Bindefesten in dem unter 1. verwendeten Lösungs- mittels und seines Lösungsmittels erforderlich, so daß mittel löslichen Zusatzes, der ein Polymer oder die Verwendungsmöglichkeiten für das Produkt selbst ein Cellulosederivat sein kann, vermischt wird, sehr begrenzt sind.

wobei der Zusatz durch das Lösungsmittel *o Das bekannte Verfahren kann unter Umständen angequollen und dadurch an die Kohlenstoff- brauchbar sein, wenn die Masse sowohl Verunreinipartikeln fixiert wird, gungen aufnehmen soll als auch als trocknendes Mittel

3. die Mischung unter Formgebung zu einem di- verwendet werden soll; es ist jedoch unwirtschaftlich, mensionsstabilen Formkörper geformt wird,, in wenn es nur für Zwecke der Adsorption verwendet dem die Kohlenstoffpartikeln durch den Zusatz 25 werden soll.

punktförmig fest miteinander verbunden sind, Es ist bereits die Herstellung eines Filters oder Ver-

und der überwiegende Teil der Kohlenstoff- Schlusses vorgeschlagen worden, insbesondere als Partikeln frei bleibt, und Spitze für eine Zigarette, bei der aktivierte Kohlenstoff-

4. nach einer Zeitdauer, die ausreicht, den Zusatz partikeln durch Mischen von trockenen Kohlenstoffdurch Quellung haftend zu machen, das über- 30 partikeln mii durch Lösungsmittel erweichten Polymerschüssige Lösungsmittel gegebenenfalls unter partikeln miteinander verbunden werden sollten. Beim Wärmeeinwirkung entfernt wird. Mischen wird unvermeidlich ein Teil des Oberflächen-

2. Verfahren nach Ansp uch 1, dadurch gekenn- bereiches des Kohlenstoffes mit Polymer überschn.iert, zeichnet, daß der Zusatz zum Zeitpunkt des so daß die wirksame, freiliegende Kohlenstofffläche Mischens ein festes, ungehärtetes, partikelförmiges 35 verringert wird; die Steuerung eines solchen Verfahrens Poiymer ist, welches wärmehärtbar ist, und daß zur Begrenzung der Stärke des Schmierens würde, die gemischte Masse zum Aushärten des Polymers wenn sie wirksam sein soll, schwierig und unsicher sein, erhitzt wird. Es ist ferner auch vorgeschlagen worden, als Binde-

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch mittel für ein Agglomerat mit doppelter Funktion gekennzeichnet, daß als aktives Lösungsmittel 40 (nämlich Adsorption und Trocknung) ein Polymer in Wasser verwendet wird und daß das Polymer Partikelform zu verwenden, das mit dem Kohlenstoff Polyacrylamid ist, mit welchem Paraformaldehyd gemischt ist, und das Polymer durch Erhitzen der gemischt ist. Masse weich zu machen; dies ergibt keinen Unter-

4. Verwendung der durch das Verfahren nach schied zwischen dem unerwünschten Überzug eines einem der Ansprüche 1 bis 3 hergestellten Form- 45 dazwischenliegenden, aber wesentlichen Anteiles der körper als Adsorber in Flüssigkeitsreinigungs- Mantelfläche der Kohlenstoffpartikeln und der ergeräten. wünschten, sehr lokalisierten Verbindung der Partikeln.

5. Verwendung der durch das Verfahren nach Aktivierte Kohlenstoffpartikeln in Form von Spänen einem der Ansprüche 1 bis 3 hergestellten Form- aus mikroporösem Kohlenstoff werden als das adsorkörper als kraftstofferhallende Dampffalle für eine 5° bierende, desodorisierende Material bei Luftreinigungs-Verbrennungsmaschine. anlagen verwendet, und die Erfindung ist vorzugsweise

auf ein solcnes Material abgestellt (bei welchem üblicnerweise ein bestimmter Anteil an feineren Partikeln