Способ регенерации активированного угля

экологически безопасным, Его осуществление в промышленности приведет к значительному загрязнению окружающей среды.Целью изобретения является увеличение степени регенерации,.снижение расхода электроэнергии и исключение жидких и газообразных отходов.Поставленная цель достигается 10 тем, что по способу регенерации активированного угля от первичных аминов путем электродной обработки в растворе электролита проводят анодную обработку в 0,25-0,3 М растворе бикарбо ната аммония в течение 10-15 мин при плотности тока 12,5-127,5 А/м 2 .Указанные режимы позволяют достигать полной десорбции загрязняющего вещества из активированного угля 20 (и последующему его гидролизу в растворе) и за счет этого практически полностью восстановить сорбционную способность угля, снизить расход электроэнергии,и исключить жидкие и газообразные отходы. Сущность изобретения заключается в том, что насыщенный карбамидом или другими первичными аминами активированный уголь (остаточная активность по иоду 0-33) помещают в электролитическую ячейку с электродами. В качестве показателя эффективности реге нерации отработанного активированного угля выбрано значение активности регенерированного угля по иоду (МРТУ М 6-16-1003-6/) .В ячейку заливают ,25"0,3 М водный раствор бикарбоната аммония. В результате электролиза на катоде происходит образование гидроксида аммония, который разлагается с образованием аммиака и воды. Аммиак вы деляется в газообразную Фазу. Одновременно на насыпном аноде происходят десорбция карбамида с активированного угля и последующий его гидро лиэ с образованием аммиака и диоксида углерода, которые также выделяются в газообразную Фазу. Пслученный газ, содержащий аммиак, диоксид углерода и кислород, направляют на абсорбцию. В качестве абсорбента применяется раствор этого же электро лита ЗН(НСО, Регенерированный уголь после слива раствора электролита может быть использован для очистки рас 1 аоров, содержащих карбаЗО355055 мид и другие первичные амины, Таким образом, сорбент и электролит могут использоваться многократно. А продукты электролиза полностью утилиэируются и используются для приготовления раствора электролита.Стадии адсорбции и электролиза можно совместить в одном аппарате Фильтре-электролизере.Электролиз ведут при плотности тока, равной 121,5-127,5 А/м 2 в течение 10-15 мин.В та бл.1 отражены показатели электрохимической регенерации по предлагаемому и известному способам,Как видно из табл.1 по третьему варианту удалось не только полностью (до 95,5) восстановить адсорбционную емкость загрязненного активированного угля, но и снизить расход количества электричества до 0,9 А/ч, Газовая и жидкая Фазы не содержат вредных и побочных компонентов. Образующиеся в результате электролиза МН и СО 2 абсорбируют водным раствором бикарбоната аммония, получая более концентрированный раствор электролита, который многократно используется для осуществления предлагаемого способа регенерации угля.Таким образом, предлагаемый способ электрохимической регенерации активированного угля, насыщенного первичными аминами, позволяет решить три технические задачи.Практически полностью восстановить адсорбционную емкость отработанного угля, снизить расход электроэнергии, исключить загрязнение окружающей среды газообразными и жидкими вредными отходами (сорбент, электролит и продукты электролиза, используются многократно).П р и м е рВ электролитическую ячейку, изготовленную из органического стекла, засыпали 1,5 г активированного угля АГ, насыщенного карбамидом. Заливали 50 мл электролита бикарбонат аммония. Интервал изучаемых концентраций Н 4 НСО в водном растворе составлял 0,1-0,5 М. Ячейка состояла из двух частей, между которыми устанавливали стальную пластинку - катод. Угольный стержень (анод) вводили в ячейку через верхнее отверстие, Второе верхнее отверстие ячейки служило для отвода и последующего сбора газообразных продуктов элект1 Ь 99 Ь 0 Таблице Соствв электролита, г Т Нскодний этектКоличество электричествев,д/ч Коли"чествоопитов,ет,Продогзтительность процесса,ннн Ддсорбционнек способность Плотностьтоке,д/из Процесс Оыт Ло элект Посла электролиза,релиза, г/дитвт.ч,г/днз КидкакГазов.фззз Оаззтглл посла ре генаречии,Нзь23,0-46,0135.5-71,0Нз+ 23,ОС 1 35,5 1-2 Н растворНвС 1 1 Навестний 3 150 70,0 1 Нз растворНвС 1 9,0 2 Нзвестний 9 150 (вариант) 1 О 0,427 ЯвС 10 015Сос0 окд ННз0, 116со,0,302 НН 10,21250,55 40 124,51275 Э ПредлегеенийРНтО, г 960,247 ролиза. Электролиз проводили в течение 5-30 мин. Плотность тока изменяли в интервале 93,4-162 А/м 2 .По окончании опыта уголь с электролитом выгружали из ячейки, отфильт ровывали, промывали, высушивали,и определяли активность по иоду (ИРТУ Мф 6-16-1003-67),фильтрат и уловленную газовую фазу анализировали на содержание ИН 1 и СОлз .Результаты опытов по предлагаемому способу электрохимицеской регене - рации угля .занесены в табл.2. Как видно из табл.2, наиболее высокая степень регенерации угля достигнута в опытах 9,10,12,13,23,24, 27 и 28. Следовательно, параметры проведения процесса регенерации Ют при которых осуществлены указанные опыты, следует считать оптимальными.В опытах 11 и 14 также достигнута большая степень регенерации АУ. Одна ко уже небольшое увеличение концентрации электролита от 0,25 до 0,3 М приводит к резкому снижению степени регенерации (опыты 31 и 32).Баланс по компонентам, входящим в состав электролита, который составле по результатам жидкой и газовой фаз а Уголь неськзен пзрвичниии аиинзни (кзрбенидон):(ДО И ПОСЛЕ ЭГ 1 ЕКТРОЛ 11 За) т СВИДЕТЕ 71- ствует об отсутствии каких-либо и 11 ых соединений в отработанном электролите и возможности многократного его 5использования.Таким образом, технико-экономические преимущества заявляемого способа заключаются в более полном восстановлении активности регенериоованного угля (по известному - 70, попредлагаемому способу - 95,5 Ф),низкой электродной плотности тока,а значит в снижении расхода электро -энергии, отсутствия:жидких и газообразных отходов после электролиза. Формула изобретения 20 Способ регенерации активированного угля от первичных аминов, включающий электрохимицескую обработку угля в растворе электролита, о т л и ц а - ю щ и й с я тем, что, с целью увели- - 25 чения степени регенерации, снижениярасхода электроэнергии, исключения вредных отходов, в кацестве электролита используют раствор бикарбоната аммония концентрацией 0,25-0,3 М и30 электрохимическую обработку ведут приплотности тока 124,5-121,5 А/м 2 в течение 10-15 мин., Продопяитель. ность процесса В, мин Состав электролита, г Плотностьтока Л,д/из Ддсорбционная способностьугля послерегенерации Ппы т После электролиза 7 о электролиза Иилкая Фаза Газообразная ФазаИН,Сов ИНОСО,ино СПП 0,1 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 т наличие0,461п 49п,й 78 не показываю токе е цепи 0,08 0,180,182 0,051 П,С 73 0,038 п,182 О,510,413П,180,2 0,1310,121С,110,2470,200,150,220,2090,84 30,1040,0970,0810,090,0790,0830,0760,16 10 15 20 0,3020,33С,З 850,320,340,396.П,й 50,451О,620,560,580,590,4950,481О, 4190,52 10 15 20 10 12 13 14 15 16 17 18 19 20 20 1 О 15 20 5,0 50 5,05,01010 22 23 г 25 26 27 28 29 30 3 32 зз 34 35 0,1110,1720,1320,090,170,790,130,1050,1 Э 9О,30,030,150,070,08о,сй0,180,14 10 0,66 п,бб 10 15 15 0,51О,йв0,810,5280,5 Ь 10,505210,550,9461,02 0,66 п,бб 15 15 20,0 20,0 20,0 20,0 5,0 5,0 п,бЬ п,бб 1,66 О,ББ 0,661,1 О,Ь 0,42 0,442 П,369 0,38 0,39 0,357 0,385 П,395 0,399 0,386 П,391 0,393 1,01 0,011 02 0 030913 008О 957 0 0580,979 0,045