Способ получения активного угля

Союз Советсанх Соцналнстнчеекни Республик(22) Заявлено 04. 07. 78 (21) 2662559/23-26 Р 1) М е присОединениею заявки йо С 01 В 31/08 Государственный комнтет СССР о деави нзобретеввй н открытий(088. 8) Дата опубликования описания 23. 02. 81(71) Заявитель Киргизский научно-исследовательский отдел энергетики Минэнерго СССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АКТИВНОГО УГЛЯ Изобретение относится к химической технологии, в частности к способам получения активных углей из органического углеродсодержащегосырья, и может, быть использовано припроивводстве дешевых осветляющихактивных углей, пригодных для очистки сточных вод и извлечения ценныхкомпонентов из растворов.Известен способ получения активного угля иэ органического углерод- содержащего .сырья, например иэ гидролизного лигнина 1 1,Недостатком этого способа является сравнительно низкая интенсивность процесса и большие капитальные и эксплуатационные затраты, чтосвязано со сложной технологией производства .активного угля, включающейраэдепьнце стадии сушки, карбонизации и активации.Наиболее близким к описываемомуизобретению по технической сущностии достигаемому результату являетсяспособ производства актйвного угля,в котором тонкоиэмельченный углеродсодержащий материал с влажностьюменее 75 активируют в восходящемгазовом потоке при температуре неменее 910 С .в течение 1."5 с и при подаче в зону питания окисляющегогаза и водяного пара2.Недостатком известного способаявляется то, что выход активного угля при переработке тонкоизмельченного углеродсодержащего сырья получается низким. Это происходит потому, что при тонком измельчении сырьяв активном угле получается многочастиц микронного размера, которыетрудно выводить из газового потока,так как КПД циклона снижается на50.Цель изобретения - повышение вы хода активного угля.Поставленная цель достигаетсятем, что для производства активндгоугля используют органический углеродсодержащий материал, который 20 измельчают до размера частиц 0,023,0 мм.Дополнительно в качестве углеродсодержащего материала используютлигнин с влажностью 40-62 и парога зовую активацию ведут в течение5-10 с.У сырья при измельчении образующиеся частицы имеют высокую парусность и, следовательно, низкие ско- ЗО рости питания. Это позволяет в нзП р и м е р. Отходы гидролизного производства обычно пропускают через Фильтр-пресс и получают осадок с влажностью 40-62.В.данном. примере гидролизный лигнин, полученный с влажностью 55, режут до размера частиц менее 3,0 мм и получают следующий состав гидролизного лигнина:Влажность, 55Содержание летучих на горючуюмассу,% 71Зольность сухоймассы,Содержание фрак- гниции в сухом лине:002-0,2.мм0,1-0,63. мм0,63-3,0 ммНасыпная плотобщей пробы сулигнийа, г/дм с о 40 5 вестных способах активации материала с размером частиц до 0,5 мм в восходящем поТоке при тех же,скоростях (до 2,5 м/с) обрабатывать частицы размером до 3,0 мм. Продолжительность активации частиц 3,0 мм по сравнению с частицами 0,5 мм возрастает от 1-5 с до 5-10 сАктивированный уголь, полученный при переработке сырья с размером частиц до 3,0 мм, имеет полифракционный состав с большим,содержанием крупных частиц, что позволяет выделять его из газового потока циклонами при КПД 90.Технология способа производства активного угля из органического углеродсодержащего сырья состоит в следующем.Органический углеродсодержащий материал измельчают (режут на спецмашине) до крупности частиц меньше 3,0 мм и во влажном (менее 75) виде подают в реакционную зону печи, где с помощью газообразных продуктов сжигания топлива в специаль. ной топке при температуре выше 1200 С и паров воды, образующихся при нагреве сырья (дополнительно пар подается только в случае, когда активируется материал с влажностью менее 40), обеспечивается ско.рость транспортирования материала по всей печи и прогрев потока до 900-950 С (при этом происходит, карбонизация и активация). За время пребывания материала в реакционной зоне в течение 5-10 с пары испаренной влаги и углекислый газ ды-. мовых газов взаимодействуют с ним и активируют его. На выходе из реакционной зоны паропылегазовый поток охлаждают и выделяют иэ него активный уголь. 5 (О 15 20 30 35 40,63 мм,ракции ,0 мм,Резаную массу лигнина шнековым питателем со скоростью 3,0 кг/ч подают в диспергатор стендовой установки, где с помощью дымовых газов с 800 С за. время менее 1,0 с ее нагревают, разрыхляют, влагу испаряют и превращают в пар. Образующийся парогаэовый поток в смеси с лигнином с температурой 120 С подают в реакционную. зону печи активации, Здесь его смешивают с дымовыми газами, имеющими температуру около 1200 оС, прогревают до 950 С карбониэуют и активируют в течение 5 с. При этом, в составе газообразного потока активирующие агенты содержатся в сле дующем количестве, об,: НО 22,0; СО 1,4. Скорость потока в реакторе постоянно поддерживают не ниже 2,5 и/с в максимальном сечении. На выходе из реактора поток охлаждают до 400-350 С, пропускают через циклон и выделяют активный уголь. Газообразные продукты иэ циклона направляют на сжигание в котел-утилизатор,В таблице представлены режимные параметры и сопоставительная характеристика активного угля по предложенному и известному способам.В результате получают пылевидный активный уголь полифракционного состава с удовлетворительными параметрами пористой структуры и адсорбциоиными свойствами.При применении предлагаемого способа для переработки органического углеродсодержащего сырья себестоимость производства активного угля снижается более чем на 25, Это происходит вследствие уменьшения эксплуатационных затрат (повышается примерно вдвое, по сравнению с известным, выход активного угля при переработке одного и того же количества исходного сырья). Предложенный способ может быть использован для получения активного угля из коры древесины, древесных опилок, торфа и ти.806601 Продолжение табл Продолжение табл,Способ Покаэате предлагаемыйй естны Влажностьваемого мриала,В Продолжительность процесса, с 0Выход акти го угля, кв од е 55 5 5,Расход трспортирующагентов длдачи матев зону пи них я по нала ания вног 0,5 5,0 том числефракции0,1 мм,Ъ 0,15(пропан-бутан)м /ч Обгар расчет-25 "ый 0,123 12 0 73 числе;получегазоввации ве,м /ч том для ния асыпная плотость, г/дм 85 акт топ Сорбция метиленовой сини,% (ГОСТ-48),12 для транспорта материала в зонупитания, м /с Сорбци,0275 03-67) 101 воздуха1,05 м /ч 3,25 Расхо при о ормулаизобретения том чисв зонутания, м /в топку дляполучения газов активации, м /ч 1. Способ получения активногоугля, включающий иэмельчение органического углеродсодержащего материала с влажностью менее 75 и последующую парогаэовую активацию при900-950 С в восходящем газовом потоке, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения выхода активного угля, измельчают органическийуглеродсодержащий материал до 0,023 мм.2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и. й с я тем, что в качестве углеродсодержащего материала используют лигнин с влажностью 40-62 ипарогазовую активацию ведут в течение 5-10 сИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 348500, кл. С 01 В 31/08, 1970.2, Пагент ВеликобританииР 1354346, кл. С 01 В 31/08, 1974(прототип).Тираж 516 Подписное 0,6 2,6 5 10 Состав активрующей смесиоб.Ъ Ор 22О 1,4 5 НО ядр 2СО 1,4 Производительность установки по суспензии, кг/ч Температура процесса,ф С Переработано лигнина в рас чете на сухую массу, кг 925 0 10ВНИИПИ Заказ 160/Зб П "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная филиал