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Dr. Elisabeth
Schr?
der
Test
setup for biomass to activated carbon conversion =
TOBACCO
Aktivkohle
als
Filtermaterial
spielt
bei
der
Reinigung
von
flü
ssigen
oder
gasf?
rmigen
Stoffen
eine
gro?
e
Rolle.
Die
hohe
aktive
Oberfl?
che
von
Aktivkohle besitzt gute adsorptive
Eigenschaften fü
r eine Vielzahl
chemischer
Substanzen,
weshalb
sie
sowohl
im
industriellen
als
auch
im
h?
uslichen
Bereich Anwendung findet.
Die
Aktivkohle
besteht
aus
elementarem
Kohlenstoff
mit
graphitartiger
Struktur und einer hohen inneren
Oberfl?
che, die im Bereich zwischen 500
–
1500
m
2
/g
liegt.
Aktivkohle
wird
vornehmlich
aus
Steinkohle,
Braunkohle,
Holz oder
Kokosnussschalen gewonnen. Das Ausgangsmaterial
wird hierbei
zwei
Umwandlungsprozessen
unterworfen.
Im
ersten
Schritt
erfolgt
die
thermische
Zersetzung
des
Materials
unter
Sauerstoffabschluss
im
Temperaturbereich
zwischen
200°
C
und
600°
C.
Bei
dieser
als
Pyrolyse
bezeichneten
Zersetzung
fallen
nach
der
Abkü
hlung
des
Materials
auf
Raumtemperatur
drei
Endprodukte
an,
Gase
(haupts?
chlich
CO
und
H
2
),
flü
ssige Bestandteile
(Teere) und fester Rü
ckstand (Koks).
Der Rü
ckstand ist
das
Ausgangsmaterial
fü
r
den
zweiten
Behandlungsschritt,
der
Aktivierung.
Durch
die
Aktivierung
wird
die
Porenstruktur
des
durch
die
Pyrolyse
erzeugten
Prim?
rkoks
vergr?
?
ert. Ebenso werden
neue Poren generiert. Die
hohe
Porosit?
t
der
Aktivkohle
ist
die
Ursache
fü
r
ihre
hervorragenden
adsorptiven
Eigenschaften.
Zur
Aktivierung
des
Prim?
rkokses
stehen
grunds?
tzlich
zwei
Methoden
zur
Auswahl:
?
Chemische
Aktivierung
mit
Zinkchlorid
oder
Phosphors?ure
unter
Sauerstoffabschluss
? Gasaktivierung mit
CO
2
oder Wasserdampf bei
Temperaturen oberhalb 700°
C
Weltweit
werden
j?
hrlich
ca.
350.000 Tonnen
Aktivkohle
durch
ü
ber
hundert
Herstellerfirmen
produziert.
Die
Nachfrage
nach
Aktivkohle
steigt
weiterhin,
bedingt durch den
zunehmenden Wohlstand und des Umweltbewusstseins
in
vielen
Schwellenl?
ndern,
vornehmlich
im
asiatischen
Raum.
Da
Kohle
und
Holz
nicht
immer
in
ausreichender
Menge
zur
Verfü
gung
stehen,
sind
sie
bestrebt
eigene Produktionsst?
tten
fü
r Aktivkohle aufzubauen und die
eigenen
Biomasseressourcen wie
Reisstroh, Olivenkerne, Baumwolle etc. zu nutzen.
Es
zeigt
sich
jedoch,
dass
das
zur
Herstellung
von
Aktivkohle
verwendete
Ausgangsmaterial
entscheidend die Qualit?
t der
Aktivkohle beeinflusst. Die fü
r
Holz oder Kohle entwickelten
Herstellungsverfahren sind nicht ohne weiteres
auf andere Ausgangsmaterialien
ü
bertragbar. Oft mü
ssen, je
nach Wahl des
Rohmaterials,
Vorbehandlungsschritte
erfolgen.
Ebenso
mü
ssen
die
Betriebsparameter der
Herstellungsstufen an den Rohstoff angepasst
werden.
Die
Beschaffungskosten
fü
r
das
Ausgangsmaterial
sowie
die
Produktionskosten
zur
Herstellung
der
Aktivkohle
sind
entscheidend
fü
r
die
Wirtschaftlichkeit.
Die
Biomassen
fallen
in
vielen
Schwellenl?
ndern
als
Abfallprodukt an. Die
Beschaffungskosten fü
r diese
Ausgangsmaterialien sind
daher
gering
im
Vergleich
zu
den
bisher
zur
Herstellung
von
Aktivkohle
verwendeten
Rohstoffen. Au?
erdem werden sie bisher
oft nicht umweltgerecht
entsorgt,
sondern
auf
den
Feldern
offen
verbrannt.
Allerdings
fehlt
die
geeignete
Verfahrenstechnik
um
Aktivkohle
von
hoher
Qualit?
t,
d.h.
einer
inneren Oberfl?
che von 800
m
2
/g und mehr herzustellen.
然而，
生产活性炭使用的原料却影响了活性炭的质量。
往往根据原料的选择来选
择处理步骤。同样，生产水平的运行参数应该与
原料相适应。对于经济而言，原
料的成本以及生产活性炭的成本是很重要的。
在许多发展中国家生物质资源被看
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