Способ получения углеродсодержащего сорбента

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 4 20/2 51) 4 С 02 Р 1/2 ных. Цель - по емкости углер Каменноугольно200-15000 на циях. Преднар ют помолу до р при содержани 1 О. В реэу работки сырья й институ горо 1 й ратурном режисорбента и пол807 состоит и чных водргии,/М.: Метал фракции и на 2 силикатов шаро используют для держащей кер 20 мг/л и мазу ОД ос области Эффективносна 20-257.,в 2-3 раза. увеличиваетсяильтрования очистккоросттабл. од оизво ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ, ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Очистка и контроль стопредприятий цветной металлуПод ред. К. Б. Лебедева.лургия, 1983, с, 77(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕРЖАЕГО СОРБЕНТА(57) Изобретение относитсяизготовления углеродсодержабентон для очистки сточныхнефти, нефтепродуктов и их нышение адсорбцпонной дсодержашего сорбента, е сырье сжигают притепловых электростанительно сырье подвергааэмера частиц 10-500 мкмгрубой фракции 90 мкм льтате термической обпри укаэанном темпее увеличивается выход учаемый продукт на 45 углеродсодержаще 0-557. - из частичек видной формы. Сорбентфильтрования воды, саин в количестве 15 Ф т н количестве 18 г/л, 1344738Изобретение относится к изготовлению углеродсодержащих сорбентовдля очистки сточных вод от нефти,нефтепродуктов и их производных йможет быть использовано в энергетике, металлургии, химической технологии, горном деле и других областяхпромышленности,Цель изобретения - повышение адсорбциониой емкости углесодержащегосор бента,Для получения сорбента каменноугольное сырье подвергают угрубленному помолу до размера частиц 1 О 500 мкм при содержании груоой фракции +90 мкм 1 Ои сжигают в котлоагрегатах тепловых электростанций(ТЗС) при 1200-1500 С. В результатетермической обработки такого каменноугольного сырья при укаэанном темпераурном режиме увеличивается выходсорбеята и получаемый продукт на 45807 состоит из углесодержащей фракции и на 20-55% из частичек силикатов шаровидной формы.Минеральная составляющая сорбента представлена частицами алюмосиликатов шаровидной формы, наличие которых позволяет увеличить скоростьФильтрования очищаемых вод черезслой сорбента, а также повысить эффективность их очистки. Наличие всоставе фильтрующей смеси частичекугля и алюмосиликатов, обладающихразличными гидрофобными свойствами,увеличивает сорбционную способностьфильтра. Сочетание указанных свойств у сор бента делает его особенно эффективным при очистке сточных вод от вязких нефтепродуктов, При перемешивании сорбента со сточными водами, загрязненными, например, мазутом и вязкими машинными маслами, происхо,цит маслянач агломерация, т,е. образование агломератов типа гранул размером 1-5 мм, состоящих из частиц сорбента.Масляная агломерация происходит при определенном значении рН раствора: 9-9,5. Такое оптимальное значение рН,цостигается в растворе при использовании сот,бента, в состав которого входя-. оксиды щелочных и щелочноземельных металлов в указанных количествах и соотношениях(гм. табл. 1). 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Сорбент, полученный по предложенному способу, в отличие от известных позволяет производить очисткусточных вод от вязких нефтепродуктов, содержание которых может изменяться от нескольких милиграмм налитр до, десятков грамм на литр,Из табл, 2 видно, что уменьшениесодержания угольной фракции менее457. снижает эффективность очисткиза счет снижения сорбционной способности смеси и ухудшает условия последующего ее сжигания, Увелис ние содержания угля свыше 807 не влияет наполноту очистки сточных вод.Содержание в фигьтрующей смесименее 207 алюмосиликатов уменьшаетскорость Фильтрации загрязненных вод,Увеличение содержания алюмосиликатовболее 457 уменьшает степень очисткиза счет снижения сорбционной емкостисмеси. Сорбент, насыщенный аполярными поверхностно-активными веществами, регенерации не подвергается,так как представляет собой дешевыйматериал и сжигается в топках котлов.Сжигание сырья (неугрубленного помола) по известному способу производится при температуре до 1800 фС вфакеле котлоагрегата. Количество частиц угля, пбдаваемого в топку котлоагрегата, а также время их пребыванияв топке как и в предложенном спо-,собе остаются постоянными,Угрубление помола сырья (содержание фракции +90 мкм (10-70%) приво. -дит к понижению среднемассовой температуры в топках до 1200-1500 С. Прибольшей крупности частиц температурастановится ниже 1200 С и процесс горения протекает. неустойчиво, термическая обработка сырья происходитмалоэффективно, в результате чеговыход годного продукта снижается,В табл, 3 приведены данные по вли.янию содержания фракции +90 мкм висходном сырье на количественный сос.тав компонентов сорбента и его эффективность при одноразовой очистке водыеКак видно из табл, 3 для углеймарки АШ этот процесс наступает присодержании в исходном сырье фракции+90 мкм более 407, а для марки Г -более 707.,П р и м е р 1, Каменноугольноесырье марок АШ (зольность 35 ) и ГФормула изобретения Способ получения углеродсодержащего сорбента путем сжигания каменноугольного сырья на тепловых электростанциях, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения адсорб ционной емкости сорбента, на сжига ние подают. каменноугольное сырье размером частиц 10-500 мкм, причем фракция размером частиц е 90 мкм составляет 10-70%, и процесс ведут при 1200-1500 С. Таблица 1 Содержание, % на сухое вещество1Продукт 810, уе 10 Ь Сао мао 805 А 1201 Т 102 Р 20, К 20 11 ато С Сорбент 22,57 5,62 0,99 0,50 0,20 7,67 0,25 0,41 1,40 0,30 60,0 49,66 12,32 2,18 1,27 0,44 12,87 0,53 0,90 3,10 0,67 12,0 Зола 3 13447(зольность 30 ) с различной степеньюпомола (размер частиц 10-500 мкм, содержание фракции +90 мкм 10-70 )сжигают в котлоагрегате при 120051500 С. Полученный сорбент используют для фильтрования воды, содержащейкеросин в количестве 15-20 мг/л и мазут в количестве 18 г/л.Выбор гранулометрического составаисходного сырья для получения сорбента по предлагаемому способу определяется маркой углей, Угли марки АШи, частично, тощие угли должны применяться с содержанием фракции +90 мкм10-40%, а угли с более низкой степенью метаморфизма, например маркиГ и Ж, надо использовать более грубого помола; содержание Фракции(эолы), получаемого по известномуспособу из различных марок углейсоставляет 1,1-5,9 м /г. Удельнаяповерхность сорбента в предложенном 25способе превосходит эту величину какв результате роста содержания угольнойфракции, так и пористости угольныхчастиц. Она равняется 20-30 м /г дляразных фракций углей с тенденциейувеличения для углей с низкой степенью метаморфизма (марки Ж и Г).Сравнительные данные по скоростифильтрования и степени очистки от керосина приведены в табл. 4,П р и м е р 2. Каменноугольноесырье марки Т с различной степеньюпомола (размер частиц 1-500 мкм)сжигают в котлоагрегате при 12001500 С. Полученные смеси, содержащие 40различное количество угольной фрак.ции (25-85 ) и алюмосиликатов (1575%), используют для фильтрования 384воды, содержащей керосин в количестве 15-20 мг/л. Высота фильтрующего слоя 45-50 мм,П р и м е р 3. Для разовой очист. ки СВ с содержанием мазута 18 г/л применяют фильтрование через слой сорбента высотой 45 мм на вакуумном фильтре. Предварительно сточные воды перемешивают с сорбентом, Регулирование вакуума во всех случаях достигают постоянной скорости фильтрования, В качестве сорбентов использовали АУ БАУ, золу-унос ТЭЦ и предлагаемый сорбент (табл5).Таким образом, применение предлагаемого способа получения углерод- содержащего сорбента позволяет улучшить его сорбционные свойства и, как следствие, повысить степень очистки сточных вод и увеличить скорость фильтрования. По сравнению с известными сорбентами эффективность очистки увеличивается на 20-25 , а скорость Фильтрования в 2-3 раза, Кроме того, способ позволяет удешевить фильтрующую смесь, увеличить выход сорбента и расширить базу сорбционных материалов.76,3 17,2 75 87,3 2,0 16,4 94,3 0,9 97,4 0,5 19,5 45 65 0,4 18,9 15,2 98,2 0,3 98,2 О,З 16,7 15 Таблица 3 Уголь АШ 77,6 10 18 75,3 20 31 69 84 е 7 8 бэЗ 30 98,2 99,6 99,8 40 53 98,3 50 Процесс сжигания протекает неустойчиво Уголь Г 10 98,8 1,0 1,2 98 5 1,1 1,3 20 98,3 1,4 1,5 30 1,40 9,8 40,4 42,7 90,2 21,7 50 78,3 85,4 87,1 60 38,3 61,7 9 б,7 97,3 47,2 52,8 98,7 70 99,4 80 Процесс сжигания протекает неустойчиво Угольнаяфракция Алюмо силикаты 1344738до фильтра- После фильтции рации очист ки, 7Степень очистки 7 Сорбент по способу предлагаемому 4-5 0,5 96,7 1, 5" 2 3-4 80,0-73,3 известному Таблица 5 Фильтрующий Скорость материал фильтров,м/м ч Степень очистки,ЕЗаказ 4883/25 Тираж 850 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5