Способ получения карбонизирован-ного адсорбента

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУО(©МУ С НЗЛЬСТВУ (щ814440

Сееез Советских

Сецналыстическмх

Реслублнк (61) Дополнительное к авт. свмд-ву— (22) Заявлено 22.06.79 (21) 2783924/23-26

®)м. К,.з с присоединением заявки М9

В 01 J. 20/12//

С 02 F 1/28

Гвеуявретееяямй яомвтет

СССР яв аеаам язебретеяяй я еткрмтяЯ (23) Приоритет

Опубликовано 23,03 81. Бюллетень N9 11

Датаоаубликоваимяопмсания 250381 (53) УДК 661,. 183, .12(088,8) И.Г. Ковзун и Ф.Д. Овчаренко

) (72) Авторы из обретеммя

Институт коллондной химии и химии воды

Ь!Ъ4 Ь „ Ф е л k

P1) Заявитель

P.-(54 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБОНИЗИРОВАННОГО

АДСОРБЕНТА

Изобретение относится к способу получения адсорбентов, в частности к ыолучению карбониэированных адсорбентов иа. основе дисперсных минералов и может быть использовано в очистке природных и сточных вод.

Известны способы получения карбониэнрованных адсорбентЯв на основе дисперсных минералов, включающие 10 дыфицырованые активным углеродом поверхности дисперсных минералов.

Процесс проводят при температурах

300-1800ОС в отсутствии кислорода воздуха. Для получения карбонизированных адсорбентов используют в ка- 1з честве неорганической матрицы различные алюмосиликаты, втом числе природные глины, обожженную фуллерову землю, пористую керамику, вермикулит, боксит, магнезит, активные 20 окиси магния и алюминия, различные форвы кремнезема. Для их карбонизиро- . вания применяют глицерин, сахариды, древесную муку, опилки, крахмал, декстрин, триоксизтилен, лигнин, нефть, масла, керосин, н-алканы и другие органические материалы. В результате карбонизирования получают адсорбенты, содержащие преимущественно 2.25 вес.з активного углерода н имею- 11) 2 щие удельную поверхность до 120 м /г (1 ы 12).

К недостаткам известных способов относится невысокая удельная поверхность.получаетаах адсорбентов.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности является способ получения карбонизированного адсорбента путем смеаывания

) дисперсного неорганического материала с органическими веществами, термической обработки шйученной смеси с последующей активацией продукта кислородом воздуха при температуре не выае 400ОС f3) °

Однако адсорбент, полученный иэ» вестным способом, характеризуется низкой удельной поверкностью, максимальные значения которой составляют

125 м /г Это обусловлено тем, что ниже 400 С процесс активировання кислородом воздуха лимитыруется скоростью диффузии окислителя в глубину карбонизированных гранул.

Цель изобретения — увеличение активности и удельной поверхности адсорбента.

Поставленная цель достигается по-. лучением карбонизированного адсорбента путем смешивания дисцерсного

814440

Формула изобретения

Состаажееаь A. Бочков

Редактор Л. Белоусова Техред М.Федорнак Корректор В. Синицкая тираж 567 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 877/9

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 неорганического материала с органическими веществами, термической обработки полученной смеси и ее ак-. тивации кислородом воздуха при 405600 С в течение 3-30 мин.

По предлагаемому способу при температуре свыше 400 С процесс окислеиия карбонизированных адсорбентов определяется не диффуэией кислорода воздуха, а собственно реакцией его взаимодействия с углеродной поверхностью. Свободная доставка кислорода в таких условиях практически ко всей, поверхности приводит к равномерному выгоранию углерода по всему сечению зерна и к увеличению объема пор и их удельной поверхности за счет актива- >5 ции углеродных включений. Выше 600 С процесс протекает нацело за 1-3 мин и приводит к получению адсорбента с малоактивной поверхностью.

При температуре ниже 400 С процесс Щ окисления практически заканчивается через 15-20 мин при степени окисления около ЗОВ и в дальнейшем практически не протекает. Выше 400 С степень окисления в интервале 5- 30 мнн может колебаться от 20 до 100%. Следовательно, в диапазоне температур

400-600 С возможно направленное регулирование активности и удельной поверхности карбониэированных адсорбентов.

Пример 1. 100 г смеси бантоиитовой глины и минерального масла в соотношении 1:i нагревают без доступа воздуха при 385-400 С в течении 1 ч. Карбонизированный остаток помещают в муфельную печь и нагревают при перемешивании в присутствии кислорода воздуха при 405-420оС в течение 25-30 мин. Полученный адсорбент способен поглощать иэ водного 40 раствора краситель активный краснокоричневый в количестве 42,6 мг/г, в то.;время как сорбционная емкость адсорбента, окисленного при 350оС, составляет 8,3 мг/г.

Пример 2. 100 г смеси бентоннтовой глины и целлюлозного волокна в соотношении 1:1 нагревают без доступа воздуха в течение 30 мин при 400-420 С, затем поднимают темо пературу до 500-520 С и выдерживают карбониэнрованный остаток при продувке воздухом в течение 3-5 мин. Полученный карбонизированный адсорбент характеризуется следующими свойствами:.сорбционная емкость по бензолу

0Ä23 см /г, содержание углеродного компонента 8,6Ъ; удельная поверхность 165 м /г, против известного ад% сорбента, который имеет сорбционную емкость по бенэолу 0,16 см /г и удельную поверхность 125 м /г.

Таким образом, предлагаемый. способ позволяет увеличить активность карбонизированного адсорбента в 4-5 раэ, а удельную поверхность в 1,5-2 раза, по сравнению с адсорбентом, полученным известным способом.

Способ получения карбониэированного адсорбента путем смешивания дисперсного неорганического материала с органическими веществами, термической обработки полученной смеси и ее активации кислородом воздуха при повышенной температуре, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения активности н удельной поверхности адсорбента, активацию проводят при 405-600 С в течение .330 мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3360134, кл. 210«502, 26.12.67.

2. Патент США 9 3397151, кл. 252-378, 13.08.68.

3. Авторское свидетельство СССР

9 404778, кл. С 02 С 5/02, 13.06.74.