Метод за получаване на гранулиран активен въглен
Същност на изобретението: саждите от пещта се смесват с лигносулфонат при масово съотношение на саждите от пещта и лигносулфоната по отношение на сухото вещество 1:(0,6 - 1,8). Сместа се гранулира и изсушава. Гранулите се подлагат на парогазова активация при 680 - 780°C за 60-180 минути. 1 табл.
Изобретението се отнася до производството на гранулиран активен въглен с използване на сажди като въглеродна суровина. Получените въглища се използват за пречистване на отпадъчни води от трудно окисляеми вещества.
Известен метод за производство на гранулиран активен въглен, включващ смесване на сажди със свързващо вещество от каменовъглен катран, фенолформалдехидна смола, полиакрилонитрил в съотношение (0,1-10,0): 1, добавяне на разтворител като ацетон или бензен към сместа, гранулиране, карбонизация и активиране на получените гранули [1] Недостатъците на метода включват сложна технология, необходимостта от извършване на процеса на карбонизация (изпичане) на получените гранули при висока температура.
Най-близък по техническа същност до претендирания е метод за производство на гранулиран активен въглен, включващ смесване на сажди от пещ с адсорбционна способност за масло 100 ml/100 g със свързваща смола, катран или смес от тях, гранулиране на получената смес, сушене и карбонизация при температура 830 ° C в поток от азот, активиране с водна пара при 850 ° C [2] Недостатъкът Етапът на този метод е многоетапният процес, включително който включва етапите на карбонизация и високотемпературно активиране, ограничаване на абсорбцията на масло (100 ml/100 g) от вида на използваните сажди. Методът не позволява да се постигне високо ниво на адсорбционни свойства на въглищата за йод и метиленово синьо.
Техническият резултат, към който е насочено изобретението, е повишаване на адсорбциятаактивност на получените въглища по отношение на йод и метиленово синьо, опростяване на метода за получаване на активен въглен чрез директно активиране на пара-газ на изсушени гранули, намаляване на енергийните разходи за процеса чрез изключване на етапа на карбонизация от метода, както и понижаване на температурата на активиране на пара-газ, получаване на гранулиран активен въглен от всякакви степени на пещни сажди, независимо от техния маслен номер.
За постигане на този резултат, в метод за получаване на гранулиран активен въглен, включващ смесване на сажди от пещ със свързващо вещество, гранулиране на получената смес, сушене и активиране на гранулите с газови пари, като свързващо вещество се използва лигносулфонат, смесването се извършва при масово съотношение на сажди от пещ и лигносулфонат по отношение на сухото вещество 1: (0,6-1,8), а активирането на гранулите се извършва при температура от 680-780 ° C за 60- 180 минути.
Отличителни черти в сравнение с прототипа са използването на лигносулфонат като свързващо вещество, смесване при масово съотношение на сажди от пещ и лигносулфонат по отношение на сухото вещество 1: (0,6-1,8) и активиране на гранулите при температура 680-780 ° С за 60-180 минути.
Използването на традиционни свързващи смоли, произведени от коксохимическата, нефтохимическата и дървообработващата промишленост при този метод не осигурява добри адсорбционни свойства на въглищата със задоволителна якост. Причината е намаляването на коксообразуването на смоли в присъствието на водна пара с директно активиране на изсушени гранули поради частичната дестилация на компонентите на смолата с пара. В резултат на това частиците сажди са слабо свързани по време на коксуване на катран, а гранулите от активен въглен са крехки. Този недостатък се отстранява чрез използванетехнически лигносулфонат, чийто капацитет за коксуване не се влияе значително от наличието на водни пари. В допълнение, наличието на значително количество метални соли в състава на лигносулфоната, които катализират процеса на газово-парно активиране на въглерода, допринася за развитието на порестата структура на активния въглен при температури под традиционно използваните в този случай.
Препоръчителното масово съотношение на лигносулфонат (по отношение на сухо вещество) и сажди е (0,6 + S/100): 1 за различни степени на сажди, където S е специфичната повърхност на саждите, m 2 /g. Изобретателският метод позволява да се получи гранулиран активен въглен от всякакви сажди от пещ до нестандартни. В заявения диапазон от съотношения се постига висока адсорбционна активност на получените въглища. Извън определеното съотношение, адсорбционната активност намалява до стойности, близки до получените от прототипа.
Паро-газовото активиране на изсушени гранули се извършва при 680-780 ° С. Когато излезете извън обявения температурен диапазон на активиране, е трудно да се постигне повишена способност за избистряне на метиленово синьо в сравнение с прототипа. Времето за активиране, достатъчно за получаване на активен въглен с добри адсорбционни свойства, е 60-180 минути и се определя от необходимото ниво на абсолютни стойности на показателите и добива на продукта.
ПРИМЕР 1. 200 g сажди марка Р-514 се смесват при температура 70-90 о С в продължение на 15 минути с 348 g лигносулфонат, съдържащ 56% сухо вещество, което съответства на съотношението на лигносулфонат и сажди 0,97:1. Сместа се гранулира на шнеков миксер-гранулатор. Получените гранули се сушат при 130-180°С в продължение на 60 минути и парогазовото активиране се извършва при 750°С в продължение на 90 минути. адсорбционни свойстваполученият гранулиран активен въглен са показани в таблицата.
ПРИМЕРИ 2-7. Подобно на пример 1, с изключение на съотношението на лигносулфонат и сажди (0,6 и 1,8: 1 в примери 2 и 3), температурния режим на активиране на пара-газ (680 и 780 ° C в примери 4 и 5) и параметрите на времето на активиране на пара-газ (60 и 180 минути в примери 6 и 7).
ПРИМЕР 8. Получаването на активен въглен се извършва съгласно прототипа с помощта на сажди Р-514.
ПРИМЕРИ 9-14. Условията на процеса и свойствата на получения активен въглен са показани в таблицата.
Както може да се види от данните в таблицата, адсорбционната активност, получена по предложения метод на гранулиран активен въглен, е по-висока, отколкото при метода съгласно прототипа. И така, за марката сажди P-514 адсорбционната активност за йод достига 38,5% срещу 26,8% за прототипа (виж пример 7). Значително подобрение на производителността се наблюдава и при други видове сажди от пещи. В заявените параметри на режима, а именно при масово съотношение на лигносулфонат (по отношение на сухото вещество) и сажди (0,6-1,8): 1 при температура на активиране на пара-газ 680-780 ° C и време на активиране 60-180 минути, показателите за адсорбционна активност на получения гранулиран активен въглен надвишават тези на въглищата, получени по прототипния метод. В допълнение, предложеният метод е по-прост от гледна точка на технологията поради едноетапна топлинна обработка на гранулите, а също и по-ефективен по отношение на енергийните характеристики чрез намаляване на температурните параметри на активиране на пара-газ и елиминиране на етапа на карбонизация.
МЕТОД ЗА ПРОИЗВОДСТВО НА ГРАНУЛИРАНИ АКТИВНИ ВЪГЛИЩА, включващ смесване на пещни сажди със свързващо вещество, гранулиране на сместа, сушене на гранулите и тяхното парно-газово активиране, характеризиращ се с това, че се използва свързващо веществолигносулфонат, смесването се извършва при масово съотношение на саждите от пещта и лигносулфоната по отношение на сухото вещество 1:0,6-1,8, а активирането се извършва при 680-780 o C за 60-180 минути.