Способ десорбции растворителя из активированного угля
Авторы патента:
Активированный уголь, насыщенный растворителем, нагревают электромагнитным полем сверхвысокой частоты в импульсном режиме и одновременно пропускают через него предварительно ионизированный азот. 1 табл.
Изобретение относится к технологии десорбции поглощенных веществ из активированного угля, применяемой в химической, медицинской и пищевой отраслях промышленности и позволяющей сократить время извлечения поглощенных веществ и увеличить степень десорбции.
Известен способ десорбции поглощенных веществ путем пропускания электрического тока через уголь [1]. Для этого способа характерны значительные энергозатраты, недостаточно высокая степень и большое время извлечения поглощенных веществ, что приводит к их пиролизу и уменьшает выход целевых продуктов. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигнутому результату является способ десорбции растворителя, включающий нагрев угля электромагнитным полем сверхвысокой частоты (СВЧ) в импульсном режиме и одновременное пропускание через него азота в импульсном режиме [2]. Снижение энергоемкости процесса по сравнению с описанным выше аналогом достигнуто за счет использования энергии СВЧ-поля. Однако степень десорбции при оптимальных режимах довольно низкая, а время десорбции значительно. Целью изобретения является повышение степени и сокращение времени извлечения растворителя. Способ осуществляют следующим образом. Десорбцию растворителя из активированного угля проводят в импульсном режиме при частотах повторения импульсов 20-100 Гц, интенсивности нагрева 1-10 Вт/г угля и температуре нагрева не более 120-150оС. При этом газовый носитель (ионизированный азот) также подается в импульсном режиме с амплитудой 1-5 атм синхронно с импульсами нагрева для предотвращения искровых разрядов между гранулами сорбента. Степень десорбции 95% достигается при удельных энергозатратах 1,55-2,95 кВт/кг продукта. Способ осуществляется в аппаратуре, включающей сорбционную колонну, заполненную активированным углем, насыщенным растворителем в результате адсорбции, генератор импульсов СВЧ, ионизатор, состоящий из коронирующего устройства с напряженностью поля 5,4 кВ/см, через который пропускают газообразный азот, конденсатор паров десорбата с приемником жидкого регенерированного продукта. П р и м е р. Пары растворителя (толуола) с концентрацией 0,2-1,0 г/м3 подают в нижнюю часть сорбционной колонны, заполненной сепарированным углем АР-В плотностью 495 г/дм3. Диаметр колонны 60 мм, высота слоя сорбента 300 мм. После насыщения активированного угля толуолом массой 50 г сорбент нагревают длительными импульсами энергии СВЧ частотой 2,45 ГГЦ и удельной мощностью 10 Вт/ч в течение 2 мин до 150оС. Одновременно через колонку пропускают ионизированный азот. Азот ионизируется в коронарном разряде и далее поступает в колонну как ионизированный сушильный агент. Ионатор представляет собой металлическую трубу, имеющую коронирующий электрод из медной проволоки диаметром 0,12 мм. Верхний конец трубы ионатора заходит в нижнюю часть сорбционной колонны. Расстояние между электродом и стенкой трубы 0,65 см. Опыты проводились при положительной и отрицательной короне. Ионизированный азот подавался импульсами давления 5 атм. Такой режим обеспечивает предотвращение образования искровых разрядов между гранулами сорбента. Далее длительность импульсов СВЧ снижали в 10 раз с целью предотвращения перегрева угля свыше 150оС и воздействовали на сорбент в течение 30 мин. В результате воздействия происходит 95%-ная десорбция растворителя, т. е. из 50 г поглощенного толуола удается десорбировать 47,5 г толуола. Десорбированный толуол током азота направлялся в водяной холодильник, где практически весь конденсировался. В соответствии с приведенной методикой выполнены эксперименты по десорбции толуола, данные о которых в сопоставлении с данными прототипа приведены в таблице. Из таблицы следует, что в предлагаемом способе наименьшие энергозатраты 1,55 кВт/кг толуола, обеспечивающие степень десорбции, равную 95% , достигаются при частоте повторения импульсов 50 Гц при отрицательной короне в ионизаторе в течение 30 мин, в то время, как в известном способе степень десорбции 90% достигается за 60 мин при тех же энергозатратах.Формула изобретения
СПОСОБ ДЕСОРБЦИИ РАСТВОРИТЕЛЯ ИЗ АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ, включающий нагрев угля электромагнитным полем сверхвысокой частоты в импульсном режиме и одновременное пропускание через него азота в импульсном режиме, отличающийся тем, что используют предварительно ионизированный азот.РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Изобретение относится к способам обработки отработанного поглотителя на основе никеля
Способ очистки природных и сточных вод // 1791399
Способ регенерации синтетических цеолитов, отработанных в процессе осушки трансформаторного масла // 1754202
Изобретение относится к технике адсорбционной осушки жидкостей, в частности к регенерации синтетических цеолитов, отработанных в процессе осушки трансформаторного масла
Изобретение относится к очистке природных вод от минеральных и органических примесей в системах хозяйственно-питьевого и технического водоснабжения
Способ регенерации активированного угля // 1699600
Изобретение относится к способу регенерации углеродного сорбента, загрязненного минеральным маслом, и позволяет повысить степень регенерации сорбента
Способ регенерации активированного угля // 1560307
Изобретение относится к способу регенерации активированного угля и позволяет повысить степень регенерации от первичных аминов
Способ регенерации активированных углей // 1549584
Изобретение относится к очистке воды и промышленных сточных вод, в частности к сорбционной обработке сточных вод и регенерации адсорбентов
Способ регенерации углеродного гемосорбента // 1546420
Изобретение относится к способу регенерации углеродного гемосорбента и позволяет повысить степень регенерации гемосорбента при сохранении его исходной механической прочности
Изобретение относится к электрохимическим способам регенерации загрязненного органическими примесями активированного угля, который используется в технологических процессах химической, фармацевтической, пищевой и других отраслей промышленности для очистки различных растворов, пищевых продуктов, рекуперации растворов, пищевых продуктов, рекуперации растворителей, таких как этилацетат, диэтиловый эфир, этиловый спирт, ацетон и т.д
Способ очистки газа от сероксида углерода // 2026719
Изобретение относится к области очистки газов от сероорганических соединений, в частности серооксида углерода и может быть использовано в нефтяной, газовой и азотной промышленности
Изобретение относится к определению адсорбционной емкости адсорбентов, а конкретно к определению динамической емкости цеолита NaA, используемого при криогенной очистке аргона от кислорода
Поглотитель газов // 2008085
Изобретение относится к составам послойных многокомпонентных поглотителей, используемых для очистки газов сложного состава, в частности для очистки газовых смесей, содержащих хлор, хлористый водород, фосген и оксид углерода, и может быть использовано для санитарной очистки отходящих газов в процессах реактивно-ионного и плазмохимического травления в среде органических и неорганических хлоридов
Способ очистки воздуха от диоксида углерода // 2001660
Способ очистки аргона от примесей // 1813523
Способ очистки газов от диоксида серы // 1813522
Способ получения воды из воздуха // 2101423
Изобретение относится к способам получения пресной воды из атмосферного воздуха в удаленных, засушливых или безводных районах