Способ получения активного угля

СОЮЗ СОВЕТСНИТ -"СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 09) (11) 9090 А В 31 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ч аэацию окиси ПОЛУЧЕНИЯ АКТИВщий прессование одсодержащего уголь с выГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 332045, кл. С 01 В 31/08, заявл, 04.03,702. Патент Великобритании 9 1101842, кл. С 1 А (С. 01 В 31/10), опублик.31.01.68 (прототип) .(54)(57) 1. СПОСОБНОГО УГЛЯ, включаюизмельченного углер материала и последующие карбонизацию и активацию, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения адсорбционной способности активного угля по фенолу, удешевления активного угля и упрощения процесса, в качестве углеродсодержащего материала используют слабоспекающийся каменный уголь и карбонизацию ведут при скорости нагрева 200-300 град/мин.2. Способ по п. 1, о т л и ю щ и й с я тем, что карбони и активацию ведут в среде дву углерода,3. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что используют слабоспекающийся каменныйходом летучих веществ 17-251 б 8909Изобретение относится к производству активных углей и может быть использовано в химической и коксохимической промышленности для очистки сточных вод и промышленных газов от фенолов, бенэола и его гомологов.Известен способ получения активных углей путем смещения углеродсодаржащих веществ со смолами с последующим прессованием смеси, его дроб лением, термической обработкой и активацией; в качестве смол используют фенолформальдегидные смолы в количестве 20-80 мас.7. смеси 11.Этот способ многостадийный и 15 связан с рядом сложных операций.Известен также способ получения активного угля, включающий прессование измельченного углеродсодержащего материала - сажи при давлении 330- 1700 кг/см в таблетку, последующую карбоцизацию таблеток до 800- 1000 С в инертной среде со скоростью 1-3 град/мин и активацию их водяным паром (2. 25Недостатком способа является низкая адсорбционная способность полученного активного угля по отношению к фенолутак как истинная плотность сажи составляет 2,0-2,2 г/смэ, про 301 цесс активации его протекает медленно, что затрудняет активное развитие внутренней поверхности адсорбента.Кроме того, использование в качестве активирующего агента водяного пара с З молекулярным размером в два раза мень-. шим молекулярного размера фенола такЖе снижает поглотительную способностьактивного угляИсходное сырье в известном способе 40 является дефицитным и дорогостоящим, а технологические операции, связанные с транспортированием, дозированием, прессованием высокодисперсной сажи - - сложцыми, что удорожает и усложняет 4 процесс получения активного угля.Целью изобретения является повышение адсорбционной способности активного угля по фецолу, удешевление активного угля и упрощение процесса, 50Поставленная цель достигается тем, что предложенный способ включает прес- сование измельченного слабоспекающегося каменного угля (с выходом летучих веществ 17-257) в таблетки и последующие карбонизацию их при скорости нагрева 200-300 град/мин (в среде двуокиси углерода) и активацию (в среде двуокиси углерода),300 град/мин. Кроме того, карбонизацию и активацию ведут в.среде двуокиси углерода и используют слабоспекающийся каменный уголь с выходом летучих веществ 17-251.Высокоскоростная карбонизация таблеток в условиях нагрева со скоростью 200-300 град/мин способствует глубокому протеканию реакции деструкции, полному проявлению спекающих свойств слабоспекающегося угля, сохранению формы и размеров таблеток. Низкая скорость нагрева недостаточная для проявления углем спекающей способности. Повышение скорости нагрева выше 300 град/мин приводит к появлению трещин и снижению качества актививного угля из-за больших термических напряжений по сечению таблеток.Повышение адсорбционной способности активного угля объясняется более низкой истинной плотностью высокометаморфиэованного угля, чем сажи, что улучшает процесс активации и способствует развитию внутренней поверхности активного угля. Повышению адсорбционной способности активного угля по отношению к фенолу способствует также использование в качестве активирующего агента углекислоты, молекулярные размеры которой более близки к молекулярным размерам фенола. П р и м е р. В качестве исходного углеродсодержащего сырья используют слабоспекающийся каменный уголь марки 2 СС с выходом летучих 177 и толщиной пластического слоя б мм, Уголь измельчают до крупности менее 0,5 мм и таблетируют в металлических трубках без связующего под давлением 1000 кг/см . Получают таблетки цилиндрической формы (диаметр 12 мм, высота 8 мм, вес таблетки 1 г), помещают их в корзину из жаропрочной стали в количестве 25 штук и устанавливают корзину в открытую кварцевую реторту, разогретую до 1050 С. Реторту продувают углекислым газом, который подают в нижнюю ее часть со скоростью 2,5 л/мин. Карбонизацию таблеток ведут при скорости нагрева 2 б 0 град/мин. Активацию таблеток ведут углекислым газом в течение 2 ч при атмосферном давлении, После охлаждения реторты корзину с активным углем извлекают и доохлаждают в течение 15 мин на воздухе, а затеи вФэксикаторе.Удельная поВыходактивного Степеньобгараугляпосле Опыт Скоростьнагреваугля прикарбонизации,град/мин верх- ность угляот исмногоатомнь 1 хфенолов200 мг/л одноатомныхфенолов780 мг/л активного+ активации, Е ходного угля, 7 угля,3,5 16 390 200 625 1,6 52 260 2,8 600 35 300 Удельная поверхность определена хроматографическим способом тепловойдесорбции аргона. Корректор А, Ильин Редактор Л, Утехина Техред Л,Коцюбияк Заказ 7024/ 1 Тираж 463ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д 4/5 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 6890В таблице представлены характеристики активного угля, полученного попредложенному способу для крайнихи оптимального значений скоростейнагрева при карбонизации,5Как следует иэ приведенной таблицы, полученный активный уголь имеетстепень обгара активированных таблеток (при оптимальной скорости нагрева - 260 град/мин) 52 Е, выход таблеток от исходного угля 443; удельнаяповерхность, определенная хроматографическим методом тепловой десорбцииаргона; 625 м /г, статическая активность по бензолу при 20 С (ГОСТ8703-58) - 128 г/л; содержание фенолов в очищенной воде с исходным содержанием одноатомных фенолов 780 г/ли многоатомных фенолов 200 мг/л составляет соответственно 4 и 1,6 мг/л,что позволяет использовать воду, прошедшую очистку активным углем поизобретению в оборотных циклах тех 90 4нической воды, Снижение и повышениескорости нагрева угля ухудшает этипоказатели,Таким образом, разработанный способ получения активного угля характеризуется высокими показателями адсорбционной емкости как по растворенномув воде фенолу, так и по бенэолу идругим органическим веществам. Кроме того, он упрощает технологию эасчет устранения многостадийности,требующей специальной аппаратуры исредств контроля и регулирования режимных параметров каждой Стадии.Предложенный способ позволит также удешевить производство в 3-5 раээа счет использования в качестве исходного сырья слабоспекающегося угляоткрытой добычи (себестоимость угля2-3 руб/т) с относительно невысокимвыходом летучих веществ (1-25% насухую масу) и повысить выход таблетированного активного угля. Содержание фенолов в очищенной водес исходным содержанием: