Способ получения активного угля

(19) (11) 1 В 31/ ра 3440,ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Научно-производственное обдинение по разработке и внедреннефтехимических процессов "Ленихим"(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АКТИВНОГО УГЛЯ(5) Изобретение относится к способуполучения активного угля из изношенных шин и позволяет повысить в 1,22,1 раза его адсорбционную способность и на 10-20% выход, Измельченные изношенные шины подвергают карбонизации при 500-600 С в присутствии0,1-2,5 мас.% кислоты Льюиса, выбранной из группы: галогенид алюминия,трехвалентное железо, трехвадентный хром, Уголь-сырец активируют пеорегретым водяным паром при 800-900 С,1 табл,Изобретение относится к способуполучения активн( углел иэ атходов 1конкретно иэ иэнашеннььх шин которыеявляртся перспективным сырьем дляпроизводства .активных углей в связис дешевизной и неисчерпаемостьюсырьевой базы.Цель изобретения - увеличение Выхода активного угля из изношенныхрезиновых шин и его адс(рбциан.:;айспособност:,П р и м е р 1, 99 Г резиновойрошки р ав.ер о 1 татиц О 03 3 млСМЕШИВаЮТ С 1 Г ПараШКаабраз;тОГахларида алюминия (О, 1 мяс.% и пос; -вергают карбанизации беэ доступавоздуха при 500 С в реакторе иливо Вращающейся барабанной печивнешним обогревом Нагрев асуществлярт со скоростьр 30"С/мин с вьдержкой при 500 С в течение 30 мин. Вь:,ход тердоо карбониэоввннога остатка составляет 537 Затем карбаниэаВянньй Остаток подверГарт як 7 игя 1 ливо Вращающейся кгарцевой трубкепомещенной в электрапечь, или ваВращающейся барабанной печи (. Вяутренним абогвевом пои 800 сС в те ение30 мин пере Гретым Ба 1 я 11 тм пЯрам т 0Расход Водяного пара составляет0,5:. /т карбонизаваано;-.о продухЯ,Вых(д активного угля составляет 37%ат массы угля-сырца, Ве"овай абт."ар63%. Полученный активньи уголь по,общему объему пор 1,38 см /Г)сарбцианной СГосабности па мелассе(99%), сорбционной способности памтиломгтт голубому (;252 мг/л),удельнойповерхностн (508 м /г ) и 40ВыхаДУ (3 т" % т значительн птРевасхоДИТуголь Го прототипу При этом в 2-3раза сокращается вре я карбонизациичто ведет к росту производительностиПЕЧИРЯЭВИВЯЕТСЯ ИЛкт(Г" И ЛЕЗ ОПОРИС тт тТЯЯ СТРУКТУРЯ В УГЛЕ тП р и м (. р 2, 98,) Г рези 1 овайкрошки смешивают с 15 г хлорида алюминия (из расчета 1,5 мас.7. А 1 С тна всю исходную смесь и карбонизуютбез ДосГУпа возДУНЯ Пве 5 тО (,т Наг"рев печи ведут со скоростью ОС/минс выдержкой при 55 С С Б речение25 мин. Выход твердого ( статка составляет 487Уголь-сырец активируют аналогичнопримеру 1 при 850"С В теч-иве 3 О митперегретым водяным паром. Расход Г яра составляет 0,8 м,т Выход активного угля составляет 45% ат лассы угля-сырца, что превы-лает выход угля по прототипу, Бесовой сбтар 557.Полученный активный уголь превоспрототип по сорбционнай сособности по меляссе (145%, и метиленовому голубому ,285 мг/Г 1 .П р и м е р 3. ,/5 г резиновой крошки или кусков лзноеннОл резины размерам 3- 30 мм смешивают с 25 г хлорида алюминия ,э расчета 2,5 мас.% ЛС 1 з на всю смесь) и подвергают карбани: ации без доступа воздуха при 600(С, Патрев;:ечи Ведут са скорастью 50 С/ми, с втпержкой при ЬОО" С.в теченлс 20 злн, Выход тверДОГтст тк т г О ътавлг т и I 67 ЗЯТЕМ каттбонизоватный продукт активируюто ЯналаГ-ео примеру 1 при 900 С В те чеки(т 30 мн пер т"тт,".ть 2 М Водяным пяром. "асхад паса составляет 1 м /т карбаниэсваннага продукта, Выход акттРВ;.ага уля СО;атяот тт т% О- массы угля" сырта, Весовой абгар 53%,Па сорбционнай способности ак-ИВНЬПЛ у,."тлв Пр НОС( тдиУГОЛЬ Га тоототиу: па мелассе 135% по мети-,еновому Голубому 223 мг/г.ассП р и и = р 4 т . о 2 Г резиновои крошки смештлвают с т 5 г хларидаОг железа и (аьбаниэуют п.и 50Предварительный нагрев печи осуществляют са скора тью 4 Э С/мит с выдержкой при 500 сС ,.Б течение 25 мин. Вьг(од твердого остатка составляет 45%,Уголь-сырец активируют аналогично примеру 2 при тех же условиях.Выход активного угля составляет 46%ат массы угпя-сырца Весовой абгар547.,С В О И С т В а та К т И В Н а т О тт гт я П р тв р -день Б таблиц=,П р и м г р 5, 985 г резиновойкрошки смецквают с 15 г хлоридахрама и карбаниэуют при 500 сС В те"ение 2.5 мин с предватвительным нагре"вом лечил до 500 С са скоростьюсцО С/млл Выход твердого остаткасоставляет 44%УГСЛЬ-.СЫрЕц а(ТИВИруЮТ аиалаГтЛЧно примепу 2 при тех ж(е уело.иях,Вьхад активного угля состав.яетт, гюут -т% а Мас СЫ УГЛЯ - СЬрца, ВЕ ССВОЙабгар 5 б%СВайства активнаГО уг:1 я риведены в табли е,П р и м е р 6 (для сравненияниже предлагаемого предела содер"жание кислоты Льюиса).999,2 г резиновой крсшки смешива"ют при комнатной температуре с 0,8 гхлорида алюминия и карбонизуютпри 480 С в течение 30 мин с предварительным нагревом печи до 480 Ссо скоростью 25 С/мин.Выход твердого остатка составляет 49Уголь-сырец активируют во вращающейся кварцевой трубке, помещенной вэлектропечи, при 780 С перегретым .водяным паром в течение 30 мин.Расход водяного пара составляет0,5 м /т карбонизованного продукта.Выход активного угля составляет 29 от массы угля-сырца. Весовой обгар71%, Сорбционные свойства у данного угля находятся на уровне прототица.П р и м е р 7 (для сравнения выше предлагаемого предела содержаниекислоты Льюиса (бромида алюминия,974 г резиновой крошки смешиваютс 26 г хлорида алюминия и карбонизуют при 620 С в течение 20 мин спредварительным нагревом печи до620 С со скоростью 55 С/мин,.Выход твердого остатка 41%.Уголь-сырец активируют во вращающейся кварцевой трубке, помещенной вэлектропечь, при 920 С перегретым водяным паром в течение 30 мин, Расходводяного пара 1 м/т карбонизованного продукта. Выход активного углясоставляет 47,5 от массы угля-сырца, Весовой обгар 52,5 .Однако при этом значительно падает сорбционная способность угля домелассе (до 79%) и по метиленовомуголубому (до 210 мг/г).П р и м е р 8. 985 г резиновойкрошки смешивают с 15 г бромида алюминия и карбонизуют при 500 С. Нагрев печи ведут со скоростью 40 С/минс выдержкой при 500 С в течение25 мин,Выход твердого остатка составляет 48Уголь-сырец активируют аналогично примеру 1 при 850 С в течение30 мин перегретым водяным паром.Расход пара 0,8 м /т угля сырца,ЬВыход активного угля составляет 44%от массы угля-сырца. Весовой обгар56 ,П р и м е р 9. 985 г резиновойкрошки смешивают с 15 г йодида железа (Ш )и карбонизуют при 500 С.Скорость нагрева печи 40,С/мин, вы 5держка при 500 С 25 мин, Выход тверодого остатка составляет 47%. Угольсырец активируют аналогично примеру1 при 850 С в течение 30 мин перегретым водяным паром. Расход пара10,8 м /т угля-сырца, Выход активно 3го угля 43 от массы угля"сырца. Весовой обгар 57%.Свойства угля приведены в табли 1 Ь цеП р и м е р 10 ( для сравненияниже предлагаемого предела содержание кислоты Льюиса (бромида алюминиямиК 999,2 г резиновой крошки добав 20 ляют 0,8 г бромида алюминия и карбонизуют при 480 С в течение 30 минс предварительным нагревом печи до480 С со скоростью 25 С/мин. Выходтвердого остатка 48%.Уголь-сырец активируют во вращающейся кварцевой трубке; помещеннойв электропечь, при 780 С перегретымводяным паром в течение 30 мин. Расход водяного пара составляет 0,5 м/т30 карбонизованного продукта. Выходактивного угля падает до 28%, Весовой обгар 72 ,Сорбционные свойства полученногоугля находятся на уровне прототипа,Г. р и м е р 11 (для сравнениявын предлагаемого предела содержание кислоты Льюисе (йодида железа).К 974 г резиновой крошки добавляют 26 г йодида железа и карбонизуют40 при 620 С в течение 20 мин с предварительным нагревом печи до 620 С соскоростью 55 С/мин, Выход твердогоостатка 42 . Уголь-сырец активируютопри 920 С перегретым водяным паром в45 течение 30 мин. Расход водяного пара 1 м /т карбонизованного продукта.,Выход активного угля 45,5% отмассы угля-сырца, Весовой обгар 54,5%Но при этом значительно падают сорб 50 ционная способность по мелассе (до78 ) и по метиленовому голубому(до 212 мг/г),В таблице приведены физико-хими ческие характеристики активированных углей, полученных по примерам1-11 в сравнении со способом-прото"типом.Из данных этой таблицы следует,что получение продукта в предлага1392026 емом режиме позволяет повысить его вых шин путем их карбонизации беэ выход и адсорбционную активность доступа воздуха при 500-600 С с носка 10-207 и в 1,2-2 ь 1 раза соответ- ледующей активацией водяным, паром ственно по сравнению со способом про- при 800-900 С о т л и ч а ю щ и й -5ь тотипом. При выходе эа эти режимы по с я тем, что, с целью увеличения содержанию активируОщей добавки по- выхода и адсорбционной способности ложительный эффект не достигается активного угля, карбонизацио осуществляют в присутствии 0,1-2,5 мас.Х Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я 10 кислоты Льюисаь выбранной из групСпособ получения активного угля пы галогениды алюминия, трехвалент,иэ:измельченных изнсшенных резино- ного железа и трехвалентного хрома.эФеи ЮЫеВ щаееае ф ьАктнзниа угли но нрниараи ного ргла отйассы рглнЖфца ьь 26-30 37 45 47 46 44 55 53 54 56 46 43 43 45 43 28 45,5 57 72 54,5 49 б 44,0 29 47,5 44 7 52,5 56 60 43 ь 48 Обгар нсттьннийь 7: 54-62 50 Удалвная оаарняоств, иф 7 г 280"345 508 705 687 67 662 343 628 725 699 339 597 Обцн объаи нор, сььф/г 105"ь 38,7 ,Ое ,О Объси манро"аорь си /г 067 0,70 0,64 0,63 053 0,55 0,52 0,5 Оь 36-038 Оь 52 0,48 0,47 0,74 0,7 0,44 О,45 Объем иааонорь с:"/г Оьс-Оьбг Оь 48 О,54 0 34 О,Э 2 О,ЗЭ О,56 О,Э 6 Объаи иннро"нор, си 9 г 0,46 О,ЭО 0,29 Оь 47 0,45 Оь 47 Оь 47 0,32 0,26 0,45 Ацсорбцнонььан способность по нолассаь 2 ВО 79 47 4 79 78 14535 39 36 6 О-ЕО 99 Ьдсорбцноннааспособяоотв ло иатнлсноаоиу гонубоиуьигь 285 . 273 264 265 . 2 В 2 О 290 252 278 29622 Составитель ТьЧиликинаТехред М,Дидык Корректор А.Обручар Редактор А.Долинич Заказ 1861/26 Тираж 446 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035 Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Йроектнаяь 4