Способ получения термически расширенного графита

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 16574 5 С 01 В 31/04 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ их соеди- вомосковинститута ктов оргаЭ,В.Гораеш кина,.Квачева,альпин 2128971,ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Институт элементоорганическнений им. А.Н.Несмеянова и Ноский филиал Государственногоазотной промышленности и прадунического синтеза(56) Заявка Великобритании Мкл, С 01 В 31/04, опублик. 1984,(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРМИЧЕСКРАСШИРЕННОГО ГРАФИТА Изобретение относится к химии угле- графитовых материалов, конкретно к способу получения термически расширенного графита, который является перспективным материалом для создания углерод-углеродных композитов, а также гетерогенных катализаторов и сорбентов.Целью изобретения является исключение промывных вод и снижение количества вредных отходящих газов.П р и м е р 1, В реактор с мешалкой загружают 100 г природного графита, 600 г серной кислоты (концентрация 92 мас,) и 40 г азотной кислоты (концентрация 55 мас,6), перемешивают 60 мин, избыток кислот отделяют, образовавшееся соединение внедрения графита обрабатывают газообразным аммиаком до прекращения поглощения аммиака. Образовавшийся сыпучий продукт подвергают термообработке(57) Изобретение относится к технологии углеграфитовых материалов, в частности к способу получения термически расширенного графита, который является перспективным материалом для композитов, а также гетерогенных катализаторов, с целью исключения промывных вод и снижения количества вредных отходящих газов. Предложенный способ включает обработку графита избытком смеси концентрированных серной и азотной кислот, отделение образовавшегося соединения внедрения графита от избытка кислот, обработку газообразным аммиаком образовавшегося соединения внедрения графита до насыщения и последующую термообработку для расширения в плазме инертного газа со среднесовой температурой 1000-2000 С. для расширения с использованием в качестве теплоносителя плазмы азота со средне- а массовой температурой в реакторе 1500 С. О Получают термически расширенный графит у (ТРГ) с кажущейся плотностью 4,6 г/л.Отделение избытка кислот ведут без разбавления, что дает возможность повторно использовать их в процессе,3П риме р 2. По примеру 1, нотермиче- . Од ское расширение проводят с использованием в качестве теплоносителя плазмы азота со среднемасссовой температурой в реактооеЪ ре 1000 С, Получают ТРГ с кажущейся плотностью 10,3 г/л.П р и м е р 3, По примеру 1, но термическое расширение проводят с использованием в качестве теплоносителя плазмы азота со среднемассовой температурой в реакторе 2000 С. Получают ТРГ с кажущейся плотностью 3,4 г/л.1657473 Составитель Т. ИльинскаяТехред М.Моргентал Корректор И. Муска Редактор Н, Гунько Заказ 1687 Тираж 316 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб,. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 П р и м е р 4, По примеру 1, но термообработку проводят с использованием в качестве теплоносителя плазмы аргона со среднемассовой температурой в реакторе 1500 С, Получарт ТРГ с кажущейся плотносты 6 4,8 г/л.П р и м е р 5. По примеру 1, но термическое расширение проводят с использованием в качестве теплоносителя плазмы гелия со среднемассовой температурой в реакторе 1500 С, Получают ТРГ с кажущейся плотностью 4,3 г/л.П р и м е р 6. В реактор с мешалкой загружают 100 г природного графита и 640 г смеси кислот иэ примера 1, перемешивают 60 мин, избыток кислот отделяют, соединение внедрения графита обрабатывают аммиаком до прекращения поглощения аммиака. Образовавшийся сыпучий продукт подвергают термическому расширению с использованием в качестве теплоносителя плазмы азота со средмессовой температурой в реакторе 1500 С. Получают ТРГ с кажущейся плотностью 4,7 г/л,П р и м е р 7. По примеру 1, нотермическое расширение проводят с использованием в качестве теплоносителя плазмы азота со среднемассовой температурой в реакторе 1100 С, а в отходящих газах улавливают выделяющийся 302. Количество выделившегося 502 составляет 0,75 г/0,26 л при нормальных условиях, Получают ТРГ с кажущейся плотностью 6,9 г/л.П риме р 8. По примеру 1, нотермическое расширение проводят в трубчатой электропечи в токе азота при 1100 С, а в отходящих газах улавливают выделяющийся 302, Количество выделившегося 802 составляет 2,3 г/0,8 л при нормальных условиях. Получают ТРГ с кажущейся плотностью 7,3 г/л.П р и м е р 9. В реактор с мешалкой загружают 50 г искусственного графита марки ГТМ, 300 г серной кислоты (концентрация 92 мас, и 20 г азотной кислоты (концентрация 55 мас.), перемешивают 60 мин, отделяют избыток кислот, образовавшееся соединение внедрения графита обрабатывают газообразным аммиаком до насыщения. Образовавшийся сыпучий продукт подвергают термическому расширению с использованием в качестве теплоносителя плазмы азота со среднемассовой температу рой в реакторе 1500 С, Получают ТРГ с кажущейся плотностью 5,1 г/л.П р и м е р 10. По примеру 9, но используют пиролитический порошкообразный графит. Получают ТРГ с кажущейся плотно стью 4,9 г/л.Таким образом, предлагаемый способполучения термически расщепленного графита позволяет исключить промывные воды и уменьшить в три раза по сравнению с 15 известным способом, (количество выделившегося 302 9,17 г) 3,58 при нормальных условиях, содержание сернистого ангидрида в отходящих газах, за счет того, что обработка соединения внедрения графита (кислого 20 графита) газообразным аммиаком и проведение термического расщепления в плазме инертного газа позволяет уменьшить процессы окисления графита серной кислотой и образования вредных отходящх газов, по скольку нейтрализация бисульфата графитааммиаком приводит к образованию сульфата аммония, а, как известно, в отличие от самой серной кислоты ее соли начинают взаимодействовать с углеродом с заметной 30 скоростью при гораздо более высоких температурах 100 и 600-800 С соответственно. Формула изобретения Способ получения термически расши ренного графита, включающий обработкуграфита избытком смеси концентрированных серной и азотной кислот, отделение образовавшегося соединения внедрения графита от избытка кислот, обработку амми эком и последующую термообработку длярасширения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что.с целью исключения промывных вод и снижения количества вредных отходящих газов, обработке газообразным аммиаком 45 подвергают соединение внедрения графитадо насыщения и термообработку ведут в плазме инертного газа со среднемассовой температрурой 1000-2000 С.