Способ получения терморасщепленного графита и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к технологии получения терморасщепленного графита и может быть использовано в производстве теплоизоляции электропечей и футеровки химических аппаратов. Цель - уменьшение степени загрязненности продукта соединения серы. Способ заключается в том, что порошок природного графита обрабатывают серной кислотой с окислителем, промывают, термообрабатывают при 850 - 950°С в слое псевдоожиженного инертного теплоносителя и прокаливают при 1000 - 1100°С в течение 1,5 - 2,5 с. Устройство для осуществления способа помимо камеры вспучивания содержит камеру прокаливания с двумя дополнительными горелками. Предложенные способ и устройство позволяют получить терморасщепленный графит с насыпной плотностью 3,0 - 3,1 кг/м<SP POS="POST">3</SP> и PH водной вытяжки 6,5 - 6,7. 1 з.п.ф-лы, 1 ил, 1 табл.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 01 B 31/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ И ЗО6 РЕ ТЕ Н ИЩ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4696744/26 (22) 1 1..04.89 (46) 23,07.91. Бюл. Я 27 (71) Отделение нефтехимии Института физико — органической химии и углехимии AH

УССР и Завальевский графитовый комбинат (72) К.E. Махорйн, А.П. Кожан, А.С. Сидоренко, В.С. Рябчук, В.Н. Александров, В.В. Веселов, Н.Н. Заяц и А.М. Романюха (53) 661.666.2 (088.8) (56) Махорин К.Е,, Кожан А.П., Веселов В.В.

Вспучивание природного графита, обработанного серной кислотой. — Химическая технология, ЬЬ 2, 1987, с. 43-49.

Патент Франции М 1585066, кл. C 01 В 31/04, 1970. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРМОРАСЩЕПЛЕННОГО ГРАФИТА И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ о

Изобретение относится к технологии получения расширенного графита и предназначено преимущественно для изготовления теплоизоляции электропечей и футеровки химических аппаратов.

Целью изобретения является уменьшение степени загрязненности продукта соединениями серы.

Пример 1; 500 г порошка природного графита обрабатывают раствором 100 г бихромата калия в 2500 мл концентрированной серной кислоты в течение 30 мин при комнатной температуре и интенсивном перемешивании. Затем его промывают 25 л воды, отжимают на вакуум-фильтре и в виде влажных комков загружают в печь на поверх„„. Ж„„1664743 А1 (57) Изобретение относится к технологии получения терморасщепленного графита и может быть использовано в производстве теплоизоляции электропечей и футеровки химических аппаратов. Цель — уменьшение степени загрязненности продукта соединениями серы. Способ заключается в том, что порошок природного графита обрабатывают серной киСлотой с окислителем, промывают, термообрабатывают при 850-950 С в слое псевдоожиженного инертного теплоносителя и прокаливают при 1000 — 1100 С в течение 1,5 — 2,5 с, Устройство для осуществления способа помимо камеры вспучивания содержит камеру прокаливания с двумя дополнительными горелками. Предложенные способ и устройство позволяют получить терморасщепленный графит с насыпной плотностью 3,0 — 3,1 кг/м и рН водной вытяжки 6,5 — 6,7. 2. с.п. ф — лы, 1ил, 1 табл, ность псевдоожиженного слоя зерен корунда, нагретого до 900 С. S процессе быстрого нагрева влажных Kc ;-. ков слоистого графитового комплекса происходит сушка и терморасщепление материала, сопровождающиеся удалением из продукта всей влаги и значительной части соединений серы.

Вспученные частицы, нагретые до 300350 С, переносятся газовоэдушным потоком в камеру прокаливания, где при 1050 в течение 1,9 — 2,1 с происходит их прокалка.

После этого частицы терморасщепленного графита поступают на тканевый фильтр, где отделяются от газовоздушного потока, и оседают в накопитель. Получают 391 r терморасщепленного графита с насыпной

1664743 плотностью 3,02 кг/м и рН водной вытяжки э

6,6.

Содержание соединений серы определяют по рН водной вытяжки полученного продукта. Определение осуществляют по 5 следующей методике: 1 г терморасщепленного графита засыпают в 100 мл бидистиллята, перемешивают, кипятят 15 мин в колбе с обратным холодильником, охлаждают и отделяют терморасщепленный графит 10 на вакуум — фильтре, рН полученной водной вытяжки определяют с помощью ионометра по стандартной методике.

Примеры 2 — 8 выполнены аналогично примеру 1, отличие заключается в режимах 15 прокаливания.

Зависимость качества получаемого продукта от температуры и времени прокаливания для предлагаемого способа (примеры

1 — 8) и для известного (пример 9) представ- 20 лены в таблице.

Как следует из анализа табличных данных, предлагаемый способ позволяет получить терморасщепленный графит с 25 небольшой насыпной плотностью и с пониженным по сравнению с прототипом содержанием соединений серы.

На чертеже Дано устройство для реализации способа. 30

Устройство состоит из топочной камеры

1 с газовой горелкой 2 и газораспредели° тельной решеткой 3, камеры 4 вснучивания с псевдоожиженным слоем зернистого теплоносителя 5, камеры 6 прокаливания с го- 35 релками 7 и загрузочным патрубком 8 и гаэоходом 9 для отвода газовоздушного потока из установки.

Устройство работает следующим образом. 40

Топливный газ сжигают в горелке 2, смешивают с воздухом и направляют в камеру 1. Затем эти газы через газораспределительную решетку 3 проходят в камеру 4 вспучивания, нагревая псевдоожиженный 45 . слой инертного теплоносителя 5 до 850—

950 С. Графитовый полупродукт в виде влажных комков загружают через патрубок

8 на поверхность псевдоожиженного слоя 5, где они сушатся и рассыпаются на мелкие 50 кусочки, с поверхности которых скалываются чешуйки, нагретые до 200-350 С, при этом из них частично возгоняются серная кислота и продукты ее разложения. Чешуйки графита, расширяясь, приобретают форму "червячков", . их подхватывает восходящий газовоэдушный поток и выносит из псевдоожиженного слоя камеры 4 в высокотемпературную зону (1000-1100 С) камеры 6 прокаливания, где они очень быстро нагреваются до 700 — 900 С (из-за их очень незначительной массы и плотности).

В результате такой термообработки из них удаляется большая часть соединений серы, которые не успели удалиться в камере 4. Из камеры 6 прокаливания газы с чешуйками терморасщепленного графита направляют по газоходу 9 на тканевый фильтр, через. который газы удаляются на очистку в скруббер, а графит осаждается в емкость — накопитель.

Таким образом, предложенный способ и устройство для его осуществления позволяют получить терморасщепленный гоафит с насыпной плотностью 3,0 — 3,1 кг/м и рН водной вытяжки 6,5 — 6,7, т, е, снизить содержание соединений серы в графите.

Формула изобретения

1. Способ получения терморасщепленного графита, включающий обработку порошка природного графита серной кислотой с окислителем, промывку окисленного графита с последующей термообработкой его при 850-950 С в слое псевдоожиженного инертного теплоносителя, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения степени загрязненности продукта соединениями серы, терморасщепленный графит дополнительно прокаливают при 10001100 С в течение 1,5-2 5 сс

2. Устройство для получения терморасщепленного графита, содержащее вертикальную камеру вспучивания шахтного типа с расположенной в ее нижней части газовой горелкой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения степени загрязненности продукта соединениями серы, оно дополнительно содержит камеру прокаливания с расположеннымй в ее нижней части газовыми горелками.

1664743

Составитель М. Груздева

Редактор О. Головач Техред М.Моргентал Корректор Э. Лончакова

Заказ 2361 Тираж 307 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101