Способ реактивации активного угля
Авторы патента:
Изобретение относится к области сорбционной техники и может быть использовано для реактивации отработанных активных углей.
Способ по изобретению включает обработку угля в продуктах сгорания топочных газов при температуре 200 - 800oC, промывку угля соляной кислотой с концентрацией 1 - 10 мас.% и водой, активацию с водяным паром при температуре 750 -850oC.
Способ позволяет получить реактивированный активный уголь, значительно превосходящий известные в адсорбционной способности по парам органических веществ с температурой кипения 60 - 100oC. 1 з.п. ф-лы. Изобретение относится к области сорбционной техники и может быть использовано для реактивации отработанных активных углей с целью их дальнейшего применения в газоочистке, рекуперации летучих растворителей, водоподготовке и водоочистке, очистке почв, а также в противогазовой технике. Известен способ реактивации активного угля, включающий обработку отработанного активного угля при температуре 100 900oC в атмосфере, содержащей до 50% кислорода или другого окислителя (Япон.пат. N 54-18995 от 19.09.75 г. кл. C01B 31/08). Недостатком известного способа является низкий выход готового продукта и малая прочность реактивированного угля. Наиболее близким к предложенному по технической сущности и количеству совпадающих признаков является способ реактивации активного угля, включающий обработку угля при температуре 100 700oC в продуктах сгорания топочных газов и последующую активацию в водяном паре при температуре 500 1000oC (Япон.пат. N 50-39429 от 28.06.72 г. кл. C01B 31/08). Недостатком указанного способа является низкая адсорбционная способность реактивированного угля по парам органических веществ с температурой кипения 60 100oC. Целью изобретения является повышение адсорбционной способности реактивированного активного угля по парам органических веществ с температурой кипения 60 100oC. В качестве эталонного органического вещества с температурой кипения 60 100oC при использовании адсорбционных процессов выбран бензол. Поставленная цель достигается предложенным способом, включающим обработку активного угля при температуре 200 800oC в продуктах сгорания топочных газов и последующую активацию водяным паром при температуре 750 850oC. Отличие предложенного способа от известного заключается в том, что после обработки в продуктах сгорания топочных газов уголь промывают соляной кислотой с концентрацией 1 10 мас. и водой. Способ осуществляется следующим образом. Отработанный активный уголь обрабатывают во вращающейся печи в продуктах сгорания топочных газов при температуре 200 800oC в течение 100 -150 мин. Обработанный таким образом уголь промывают соляной кислотой с концентрацией 1 10 мас. а затем промывают водой до полной отмывки угля от ионов Cl-. Отмытый уголь обрабатывают во вращающейся печи в продуктах сгорания дымовых газов при температуре 200 600oC в течение 30 60 мин, а затем подвергают активации водяным паром при температуре 750 850oC. Адсорбционная способность активного угля по парам бензола, реактивированного по предлагаемому способу, составила 92 125 мг/г. Адсорбционная способность по парам бензола активного угля, реактивированного по известному способу (Япон. пат N 50-39429 от 28.06.72г.), составила 64 75 мг/г. Пример 1. Берут 3 кг отработанного активного угля и обрабатывают его во вращающейся печи в продуктах сгорания топочных газов при температуре 600oC в течение 120 мин. Обработанный таким образом уголь промывают 5л соляной кислоты с концентрацией 5 мас. а затем отмывают водой в количестве 30 л. Отмытый уголь обрабатывают во вращающейся печи при температуре 450oC в продуктах сгорания топочных газов в течение 40 мин, а затем подвергают активации водяным паром при температуре 800oC в течение 90 мин. Адсорбционная способность по парам бензола реактивированного активного угля составила 125 мг/г. Пример 2. Ведение процесса как в примере 1, за исключением температуры обработки угля в продуктах сгорания топочных газов, которая составила 200oC. Адсорбционная способность по парам бензола реактивированного активного угля составила 92 мг/г. Пример 3. Ведение процесса как в примере 1, за исключением температуры обработки угля в продуктах сгорания топочных газов, которая составила 800oC. Адсорбционная способность по парам бензола реактивированного активного угля составила 125 мг/г. Пример 4. Ведение процесса как в примере 1, за исключением концентрации соляной кислоты, которая составила 1 мас. Адсорбционная способность по парам бензола реактивированного активного угля составила 98 мг/г. Пример 5. Ведение процесса как в примере 1, за исключением концентрации соляной кислоты, которая составила 310 мас. Адсорбционная способность по парам бензола реактивированного активного угля составила 115 мг/г. Пример 6. Ведение процесса как в примере 1, за исключением температуры активации водяным паром, которая составила 750oC. Адсорбционная способность по парам бензола реактивированного активного угля составила 108 мг/г. Пример 7. Ведение процесса как в примере 1, за исключением температуры активации водяным паром, которая составила 850oC. Адсорбционная способность по парам бензола реактивированного активного угля составила 120 мг/г. Наибольшая адсорбционная способность по парам бензола наблюдается для реактивированных активных углей, которые были обработаны в продуктах сгорания топочных газов при температуре 200 800oC, промыты соляной кислотой с концентрацией 1 10 мас. и водой и подвергнуты активации с водяным паром при температуре 750 850oC. При выходе параметров процесса за пределы указанных значений адсорбционная способность реактивированных активных углей заметно снижается. Сущность предложенного способа заключается в следующем. Повышение адсорбционной способности по парам бензола реактивированных активных углей при проведении обработки в продуктах сгорания топочных газов при температуре 200 800oC, промывки соляной кислотой с концентрацией 1 - 10 мас. и водой и последующей активации с водяным паром при температуре 750 - 850oC обусловлено, очевидно, восстановлением оптимальной пористой структуры активных углей, обеспечивающей высокую адсорбционную способность. При проведении обработки в продуктах сгорания топочных газов при температуре ниже 200oC не происходит полного удаления летучих органических соединений и они в дальнейшем препятствуют проведению полноценной кислотной обработки вследствие блокировки минеральных примесей. Повышение температуры обработки более 800oC не способствует увеличению эффективности процесса удаления летучих органических соединений. С целью удаления минеральных примесей производится промывка соляной кислотой и водой углей, обработанных в продуктах сгорания топочных газов. Если при этом концентрация кислоты меньше 1 мас. то часть минеральных примесей не растворяется и это приводит к снижению эффективности процесса реактивации. Повышение концентрации кислоты более 10 мас. не приводит к улучшению характеристик реактивированного угля, поскольку кислота с такой концентрацией удаляет практически все минеральные примеси, в том числе и из основы, что резко снижает механическую прочность угля. Так как в процессе обработки отработанного активного угля в продуктах сгорания топочных газов часть органических примесей разлагается и блокирует продуктами разложения поры активного угля, то необходимо проведение дополнительной активации с водяным паром с целью удаления продуктов разложения органических соединений. Если при этом температура активации ниже 750oC, то процесс активации идет медленно и пористая структура и, следовательно, адсорбционная способность активного угля не восстанавливается в полной мере. С другой стороны, увеличение температуры активации выше 850oC приводит к тому, что, наряду с удалением продуктов разложения органических веществ, начинает интенсивно реагировать с водяным паром поверхность пор активного угля, это приводит к увеличению радиуса пор и, соответственно, к снижению адсорбционной способности по парам органических веществ с температурой кипения 60 - 100oC. Таким образом, предложенный способ позволяет получить реактивированный активный уголь, значительно превосходящий известный в адсорбционной способности по парам органических веществ с температурой кипения 60 - 100oC. Этот уголь позволит проводить эффективную очистку газовых, жидких и твердых сред от вредных примесей, что дает возможность эффективно решать широкий круг экологических и технологических проблем. Одновременно за счет возврата отработанного угля в технологический процесс решается задача рационального использования природных ресурсов. Из изложенного следует, что каждый из признаков заявленной совокупности в большей или меньшей степени влияет на достижение поставленной цели, а именно на повышение адсорбционной способности реактивированного активного угля по парам органических веществ с температурой кипения 60 100oC, а вся совокупность является достаточной для характеристики заявленного технического решения.Формула изобретения
1. Способ реактивации активного угля, включающий обработку угля в продуктах сгорания топочных газов при 200 800oС и последующую активацию с водяным паром при 750 850oС, отличающийся тем, что после обработки в продуктах сгорания топочных газов уголь промывают кислотой и водой. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве кислоты берут соляную кислоту с концентрацией 1 10 мас.
Похожие патенты:
Изобретение относится к области сорбционной техники, в частности к процессам осушки технологических газов, и может быть использовано в системах индивидуальной и коллективной защиты органов дыхания
Способ получения сорбента-катализатора // 2081822
Изобретение относится к области сорбционной техники и может быть использовано в процессах очистки отходящих промышленных газов
Способ получения осушителя воздуха // 2077944
Изобретение относится к сорбционной технике, а именно к способу получения сорбентом-поглотителей влаги, предназначенных для осушки газовоздушных потоков
Способ получения углеродного адсорбента // 2077481
Изобретение относится к неорганической химии, в особенности к способам получения углеродных материалов, в частности к способам получения углеродных адсорбентов типа активированного угля, вырабатываемого с использованием газообразных активирующих агентов
Способ получения активированного угля // 2077480
Способ получения активированного угля // 2077479
Изобретение относится к технике получения углеродных материалов, в особенности к способам получения активированного угля с использованием парогазовых активирующих агентов
Способ получения углеродного адсорбента // 2077478
Изобретение относится к средствам осуществления технологических процессов, в особенности к способам получения содержащих свободный углерод фильтр-материалов
Способ получения активированного угля // 2077477
Изобретение относится к технологии получения углеродных волокнистых адсорбентов (УВА) и может быть использовано в медицине, например, для усиления действия гемо-энтеросорбентов
Изобретение относится к регенерации отработанных молекулярных сит
Изобретение относится к очистке сточных вод микробиологических производств от органических примесей сорбцией активированным углем и к регенерации использующихся сорбентов с помощью экстрагентов
Способ очистки воды // 2076846
Изобретение относится к способам очистки воды фильтрованием
Способ регенерации активированного угля // 2071830
Способ регенерации активированного угля // 2064826
Способ регенерации активированного угля // 2047558
Изобретение относится к химической технологии, в частности к способу регенерации отработанных активированных углей
Изобретение относится к способу регенерации углеродного сорбента и может быть использовано при очистке сточных вод на текстильных и красильно-отделочных предприятиях, цехах крашения тканей и т
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
Изобретение относится к способам обработки отработанного поглотителя на основе никеля
Способ очистки природных и сточных вод // 1791399
Изобретение относится к способам извлечения тяжелых металлов из растворов, их содержащих