Способ получения углеродного адсорбента

) Авторыизобретеиия И,Лоскутов,ВарфбломеевН.Каплин, Аков ена Октябрьской Револю о Знамени технологичес им. Ленсовета енинградскии о рудового Краси 1) Заявитед(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕРОДНОГО АДСОРБЕН Изобретение относится к способу получения механических прочных углеродных адсорбентов, имеющих развитый объем мезопор, и может быть использовано в медицине для гемосорбции или иммуносорбции.Известны способы получения углеродных адсорбентов из торфа (СКТ-бА) и из древесины (БАУ), включающие ста" дии грануляции, карбонизации, сернис 1 О то-калиевой и соответственно парогазовой активации1,Однако углеродные адсорбенты, полученные согласно известному способу, обладают недостаточным объемом мезопор, а также недостаточной механической прочностью, что не позволяет использовать их в качестве гемосорбентов, в частности не позволяет прочно удерживать сорбированные иммунные20 бегки-глобулины на адсорбенте и предотвратить загрязнение крови за счет разрушения зерен адсорбента. Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемо му результату является способ получения углеродного адсорбента, включающие смешение каменноугольной пыли с лесохимической смолой, грануляцию полученной пасты, карбонизацию и активацию полученных гранул2 1.Недостатком данного способа являетсл то, что полученный адсорбент об" падает невысокой удерживающей способ" ностью к иммунным белкам-глобулинам, а именно 20 - 253.Цель изобретения - повышение удер" живающей способности по имунным белкам-глобулинам.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения углеродного адсорбента, включающему смешение угяеродсодержащего сырья и лесохимической смолы, грануляцию полученной пасты и последующие карбонизацию и активацию гранул, в качест, ве углеродсодержащего сырья берут3 89727 продукт полукоксования смолисто-асфальтеновых веществ нефти, содержащий 70-804 асфальтенов и остальное- нефтяные смолы.Используют продукт полукоксования, полученный при 400-500 фС.Способ осуществляется следующим образом.Смолисто-асфальтеновые вещества, 16 полученные при деасфальтизации гудрона арланской нефти бензином, содержа"; щие 70 - 80 асфальтенов и остальное- нефтяные смолы, подвергают полукоксованию при 400-550 С в течение 0 5- 1 ч в атмосфере отходящих газов.При этом происходит частичное их деалкилирование и продукт переходит в нера,створимое и неплавкое состояние,Смолисто-асфальтеновые вещества представляют собой высококонденсированные ароматические и гетероциклические продук 1 ы гибридного строения, содержащие, Ж: С 83 - 35; Н 8-10; Б 5-6 и й 0,5 - 0,8. После полукоксования д неплавкие продукты дробят и измельчают в шаровой мельнице до фракций размером 0,1 мм, затем смешивают в двух- лопастном смесителе при 30-90 С в течение 10-20 мин с препарированной лесохимической смолой и каменноугольной пылью в соотношении 40-45:33-37: :18-20. В процессе смешения добавляют 50 мл воды на 1 кг шихты. Полученную массу гранулируют горячим шнекопрессованием через фильтры 1,5-3,5 мм3 и давлением в формующей части шнека 50-200 кг/см при 95-105 С. Гранулы вылеживают на воздухе при 15-35 С 4-6 ч,Карбонизацию осуществляют во вращающейся барабанной печи в атмосфере С 02 при линейном повышении температуры до 750-800 С со скоростью нагрева 150-600 град/ч. Выдержка при ко- фф нечной температуре карбонизации 1 ч.Уголь-сырец активируют водяным паром при 800-820 С до обгаров 57-61/. Выход угля 28 - 323. При этом получаются углеродный адсорбент, имеющий з 0 следующие параметры пористой структуры, см/г: Чмикро =Оь 25 - 0,28;Ч =0,30 - 0,331 Чмдкро=0,34-0,37 Неханическая прочность 75 - 783.Параметры пористой структуры изменя- Ы от варьированием соотношения продукт полукоксования; лесохимическая смола: каменноугольная пыль. Затем полученный адсорбент очищают при температуре кипения в течение 30 ч 64 НС при отношении веса адсорбента к весу раствора, равном 2, а затем отмывают в колонках 0,54 НС до отрицательной реакции на железо. Адсорбент отмывают от кислоты дистиллированной водой и высушивают. Для получения иммуносорбента навеску адсорбента для удаления пузырьков воздуха замачивают в дистиллированной воде в течение суток, затем помещают в колонки, через которые пропускают раствор "-глобулина до полного насыщения адсорбента. Проскок определяют по биуретоаой реакции. Затем, не изменяя скорость пропускания, колонки промывают 0,853 раствором 4 аС 1, который в определенной степени .моделиру.ет кровь. Выходящий раствор анализируют на содержание Э"-глобулина также биуретовой реакцией.Разница сорбированного и десорбированного 3"-глобулина есть количество -глобулина, оставшегося на адсорбенте.Полученный сорбент имеет удерживающую сорбционную емкость по белкамглобулинам 50-803.П р и м е р 1. 500 г смолистоасфальтеновых веществ, содержащих 803 асфальтенов, 103 смол, помещают в реторту, которую ставят в термошкаф и нагревают 500 град/ч в течение 1 ч. Затем 450 г продукта полу- коксования измельчают до получения фракций размером 0,1 мм, смешивают с 370 г лесохимической смолы, 180 г каменноугольной пыли и 50 мл воды в течение 15 мин. Полученную массу гранулируют на шнек-прессе через фильеры 2,5 мм и давлении в формующей части шнека 130 кг/см. Гранулы вылеживают на воздухе при 20 С 5 ч. Карбонизацию осуществляют при повышении температуры до 800 С со скоростью нагрева 600 град/ч. После карбонизации гранулы вылеживают 1 ч. Затем уголь- сырец активируют при 800 С до обгара0 60,53.Выход адсорбента 28. Обьемы пор, найденные из изотермы сорбции паров бензола на весах Мак-Бена при 200 С составляют, см /см слоя: Ч с= 0,11;. Ч, р - - 0,14; Чщдро=0,15 Неханическая прочность 753, обгар 60, выход 283.100 г углеродного адсорбента в течение 30 ч кипятят в б И НС 1,затем отмывают в колонке 0,5 М НС до отрираж 576 Подписное филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная,1 5 8972цательной реакции на железо, Затемотмывают от кислоты дистиллированнойводой и сушат, Навески адсорбентапо 5 г замачивают в дистиллированнойваде в течение 24 ч, затем количест- %венно переносят в колонки на 20 млс диаметром 12 мм, Устанавливают рас.ход жидкости, равный 1,33 + О,1 мл/мин. Затем через колонки пропускаютраствор-глобулина с концентрацией О39,9 г/л, На выходе колонки отбираютпробы раствора по 10 мл в мерные цилиндры, Растворы тщательно перемешивают и анализируют на содержаниеглобулина биуретовой реакцией. После %полного насыщения угля белком, не изменяя скорость пропускания, колонкипромывают 0,854 раствором йаС 1. Выходящий раствор также анализируют насодержание -глобулина биуретовой увреакцией. Проводят адсорбцию и де"сорбцию спиртового, спирто-риваноль-.ного раствора-глобулина и полиглобулина и получают 70 мг/л, 76 мг/ли 55 мг/л для названных растворов Исоответственно,П р и м е р 2. Отличается от примера 1 тем, что в исходном продуктеасфальтенов содержится 762 и 1 Исмол. Объемы пор, см /см слоя: зеЪ 3Чыикр=0,11; Ч =0,13; Ъд, -0,15,Механическая прочность 763, абгар584, выход 30. Количество удержанного 71-глобулина 61 мг/л (спиртовойраствор), 68 мг/л (спирто-риванольный раствор) и 49 мг/л полиглобулина.П р и м е р 3. Отличается отпримера 1 тем, что в исходных смолисто-асфальтеновых веществах асФальтенов содержится 701 и 18 смол. Объемы пор см /см слоя: Чар, =0,12;3%Ело =0121 Мадкро -0,14. Иеханическая прочность 74 У обгар 61, выход 283. Количество удержанного Я- глобулина 55 мг/л (спиртовой раствор),462 мг/л (спирто-риванольный раствор)и 45 мг/л (полиглобулина). При содержании асфальтенов ниже 703 и выше 801а смол ниже 10 и выше 201 полученный адсорбент имеет объем мезопор0,10 смЪсм , что снижает удерживающую способность к белкам ниже 50.Выбор температуры полукоксованияобусловлен следующим.Смолисто-асфальтеновые веществабез предварительного полчкоксованияВНИИПИ Заказ 11785/8 Ти не могут служить основой для получения углеродных адсорбентов, так как они имеют низкую температуру размягчения и при введении их в шихту в количестве более 15 гранулы при карбонизации плавятся. При полукоксова,нии смолисто-асфальтеновых веществ только после 400"500 фС происходит процесс перехода их в термореактивное неплавкое и нерастворимое состояние. Проведение полукоксования при 550 фС приводит к уменьшению выхода коксового остатка и снижает развитие пористости при последующем получении углеродного адсорбента.Таким образом, полученные гранулированные углеводородные адсорбенты обладают повышенным содержанием мезопор (до 0,14 сиЗ/см слоя) при на-. личии необходимого количества транспортных макропор (до 0,15 см /см3 3 ,слон), что дает возможность удерживать на своей поверхности после промывки до 50-803 белка, например "- глобулина, т.е. адсорбенты являютсянаиболее перспективными носителямиимунных сывороток.Технико-экономический эффект отреализации предложенного способаобусловлен низкой стоимостью исходного сырья, составляющего 22 р за 1 г..Формула изобретенияСпособ получения углеродног о адсорбента, включающий смешение углеродсодержащего сырья и лесохимической смолы, грануляцию полученной пасты с последующими карбонизацией иактивацией гранул, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повыше"ния удерживающей способности по иммунным белкам-глобулинам, в качествеуглеродсодержащего сырья берут продукт полукоксования смолисто-асфальтеновых веществ нефти, содержащий70-801 асфальтенов и остальное - нефтяные смолы.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что используют продукт полукоксования, полученный при400-500 С.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Плаченов Т.Г. Технология сорбентов.Активные угли. ч.1,Л., 1941.2. Авторское свидетельство СССР М 221673, кл, С 01 В 31/08, 21,06.66 (прототип).