Способ получения гранулированного активированного угля
Союз. Советских
Социалистических
Реслублик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (n>971 789 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.04.81 (21) 3280911/23-26
Р1 М К з с присоединением заявки ¹
С 01 В 31/08
Государственный комитет
СССР ио дедам изобретений и открытий (23) Приоритет
-/$3) УДК 661 ° 183. .2 (088. 8) Опубликовано 071182. Бюллетень ¹41
Дата опубликования описания 07.11.82
Т.Ф.Чубарова, Е.М.Александровска, Г.@,Белоцерковский, Г.И.Бойкова, В.А.Проскуряков, Е.И.Ахмийа";"-И,Д.Дашковский, в.Б.Рябов и Е.A.Öûãàíîâ
-- .Р
Ленинградский ордена Октябрьской Революции и ордена
Трудового Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета и Научно-производственное гидролизное объединение (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО
AKTHBHP0BAHHOI O УГЛЯ
Изобретение относится к технологии получения гранулированного активнрованного угля иэ лигнинсодержащего сырья и может быть использовано для очистки сточных вод и сорбций биополимеров.
Известен способ получения гранулированного активированного угля,, включающий мокрый размол солянокислотного лигнина (отхода гидролизного производства глюкозы), его отжим до влажности 40-50% и пластификацию со связующим (лигносульфонатом), взятым в количестве 2,5-10%, с последующей грануляцией, сушкой, карбонизацией.при 500оС 1 ч и активацией водяным паром при 900-9500С 3040 мин (1).
Недостатком способа является относительно невысокая сорбционная активность получаемого активированного угля °
Целью изобретения является повышение сорбционной активности активированного угля.
Поставленная цель достигается. тем, что согласно способу получения гранулированного активированного угля, заключающемуся в смешивании лигнинсодержащего сырья с малозольным концентратом сланца с последующей грануляцией смеси, сушкой, карбонизацией и активацией гранул, перед грануляцией лигнинсодержацее сырье смешивают с малозольным концентратом сланца.
Малозольный концентрат сланца.является продуктом обогащения горячего сланца и представляет собой тонкодисперсный материал с содержанием органической части (керогена) 70100%. Кероген сланца — полифункциональное природное соединение следующего элементного состава, Ъг С 77,177,8 Н 9,5-9,8, S 1,7--1,9, N 0,30,4, Cl 0,6-1,0, О 9,7-10,2 (по разности). Основные компоненты минеральной части малозольного концентрата сланца - кальцит, доломит, алюмоси20 ликаты.
Способ осуществляется следующим образом.
Лигнинсодержащее сырье, например торф, древесную муку или гидролизный
25 лигнин смешивают с малозольным концентратом сланца с содержанием органической части преимущественно 85100% (при меньшем содержании керогена значительно увеличивается зольЗ0 ность сорбентов), при этом количест971789 таблица 1
Объем пор с радиусом менее 10 нм,см /г
Обгар, Суммарный Объем пор с
Ъ объем пор, радиусом более см /г 10з нм, смЗ/г
Способ
0,12
0,55
1,06
Из вестный
0,65
0,15
1,33
0,88
0,51
1, 77
Предложенный. 35
0,68
1,02
2,20 во малоэольнбго концентрата сланца, вводимого в формуемую смесь, составляет 10-50 мас.Ъ. Смесь формуют известными способами, например экструзионным, прессованием, при этом, если исходный материал не обладает вяжущими свойствами, добавляют связующее, например лесохимическую или каменноугольную смолу. Гранулированный продукт сушат при 105-110 C до остаточной влажности 10-15%, карбонизуют в инертной атмосфере при
400-800 С и активируют парогазовым методом при 850-9500С.
Пример 1. Смешивают гидролизный лигнин (80 мас.Ъ) и малозольный концентрат сланца (20 мас.Ъ) с содержанием. органической части 88%.
Naccy c влажностью 50Ъ формуют на шнековом грануляторе с диаметром фильер 4 мм, Гранулы сушат при
110 С до остаточной влажности 1015%, карбонизуют во вращающейся барабанной печи при 600 С 1 ч и активируют водяным паром при 900 С до величины обгара 35 и 42%.
Сравнительные данные, характеризующие пористую структуру гранулированного активированного угля, полученного известным и предложенным способом, приведены в табл. 1.
Обгар определяют по изменению кажущейся плотности образцов суммарный объем пор оценивают по величине влагоемкости (привесу образца при пропитке водой 1 ч при 100 C), распределение объемов пор по радиусамметодом ртутной порометрии.
Как видно из табл. 1, объем пор с радиусом менее 10 нм у сравниваемых углей практически одинаков, а
Объем пор с радиусом более 10Э нм у углей, полученных по предложенному способу, в 7-8 раз больше.
Сорбционные свойства активиро ванных углей, полученных по примеру 1, оценивают по степени очистки прошедшей биохимическую обработку сточной воды Ленинградского гидролиз. ного завода (ЛГЗ), которая содержит органические .вещества с молекулярной массой в широком интервале зна5 чений — 50-100000 и более. Сточную воду с XIIK 660 мг О/r перемешивают с углем 24 ч (расход угля - 1 г на л раствора). Уголь отделяют фильтрованием и определяют концентрацию
10 оставшихся органических веществ по величине химического потребления кислорода (ХПК) арбитражным методом.
Результаты испытаний приведены в табл. 2.
Приведенные данные показывают, что сорбционная активность активированных углей, полученных предложенным способом, в 1,3 раза больше, чем углей, полученных известным способом, Пример 2. Смешивают торф (35 мас.Ъ), малозольный концентрат сланца (30 мас.Ъ) с содержанием органической части 95Ъ и лесохимическую смолу (35 мас.Ъ). Массу формуют экструзионным способом на шнековом грануляторе с диаметром фильер 4 мм.
Полученные гранулы сушат, карбонизуют и активируют в условиях, описанных в примере 1, до величины обгара 50Ъ.
Сравнительные данные, характеризующие активированный уголь, полученный по примеру 2 и известным способом, приведены в табл. 3.
Из данных табл. 3 видно, что активированный уголь, полученный по предложенному способу, обладает повышенной сорбционной активностью.
40 таким образом, предлагаемый спо1 соб позволяет получать гранулированные активированные угли с повышенной сорбционной активностью, что и определяет его экономическую эффек45 тивность.
971789
Таблица 2
Способ
Обгар, %
Сорбционная активность в единицах
ХПК мгО/г угля
Степень очистки, %
Остаточная величина
ХПК, мго/л
320
340
Известный
360
300
220
440
Предложенный 35
42
490
170
Таблица 3
Способ Суммарная пористость, см э/г
Сорбционная активность по органическим веществам сточной воды ЛГЗ, мг О/r по меляссе, %
340
1,68 340
Известный
Предложенный
470
2,13
Формула изобретения
Составитель Н.Строганова
Техред T.Ìàòo÷êà Корректор,М.демчик
Редактор Н.Горват
Заказ 7649/5 Тираж 509 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Способ получения гранулированноFo активированного угля,- включающий грануляцию лигнинсодержащего сырья, сушку, карбонизацию и активацию гранул, отличающийся тем, что, с целью повышения сорбционной активности, перед грануляцией лигнинсодержащее.сырье смешивают с малоэольным концентратом сланца.
40 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9320448, кл. С 01 В 31/08, 1970 (прототип);
