Способ получения активированных углей

Способ получения активированных углей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

!

111 546563

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.01.75 (21) 2091698/26 (51) М. Кл.- С 01В 31/08

В 01J 1/22 с присоединением заявки №вЂ”

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.02.77. Бюллетень ¹ 6

Дата опубликования описания 15.03.77 (53) УДК 661.183.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. B. Савельева, Jl. H. Савельев и Г. В. Дворецкий

Завод химического оборудования «Заря» (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АКТИВИРОВАННЫХ

УГЛЕИ

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к производству активированного угля, в частности, с молекулярно-ситовыми свойствами, и может быть использовано в химической промышленности в адсорбционных процессах.

Известны способы получения активированных углей с молекулярно-ситовыми свойствами, включающие термообработку и последующую активацию карбонизованного продукта активирующимп агентами при 700 — 850 С.

Недостатком известных способов является высокая стоимость исходных компонентов и сложность технологии их получения (1, 2).

Наиболее близким к описываемому изобре-. тению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения активированных углей с молекулярно-ситовыми свойствами (3), включающий термическую обработку природного углеродсодержащего материала, битуминозного кокса при 300—

400 С в присутствии кислорода в течение

120 мин и последующую активацию полученного продукта при 850 — 960 С в течение 5—

20 мин.

Полученный продукт имеет удельную поверхность по йоду 450 мз/г и молекулярно-сптовые свойства по отношеншо к молекулам четыреххлорпстого углерода (диаметр молео кулы 6,8 А) .

Недостатком известного способа является то, что полученные активпрованные угли не обладают молекулярно-ситовымп свойствами по отношению к молекулам с критическим

5 диаметром 6 А, например пзооктану, и не обеспечивает развития в угле достаточного адсорбционного объема.

Целью изобретения является получение активированного угля, обладающего молекулярно-сптовымп свойствамп к молекулам с крп0 тическпм диаметром 6А и улучшенными адсорбцпоннымп характеристиками. Поставленная цель дост!ггается описываемым способом

15 голучения актпвпрованного угля, включающим кароонпзацию и актпвацшо исходного каменного угля пли антрацита при нагревании.

Предпочтительной является активация при

20 ступенчатом снижении температуры сначала от 850 до 750 С со скоростью 10 — 50 С/ч, а затем от 750 до 700 С со скоростью 1 — 10 С/ч.

Отличительным признаком способа является проведение активации IlplI снижении тем25 пературы (активации) от максимальной до минимальной, а также различные скорости снижения температуры.

Технология способа состоит в следующем.

Каменный уголь нужного зерненпя карбо30 нпзуют в муфельпо!! печи в инертной атмос546566

Формула изобретения

Составитель В. Виноградова

Техред H. Аук Корректор А. Галахова

Редактор T. Девнтко заказ 373/П Изд. М 210 Тирагк 654 Подписно

ЦИИИПИ Государственного коа1итега Совета Мши стров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-З5г, 1гяушскяи иаб., д. 4/5

Типогря(рии, ир. Сапунова, 2 фере прп 900 C и охлагкдают также в инертной атмосфере. Карбонпзованный уголь загругка|от в печь активации. Активацшо ведут в стационарном слое в реторте, на решетку которой насыпают уголь. Реторту помещают в вертикальную шахтную печь с автоматическим регулированием температуры. Подни»ают температуру в слое угля до 850 С при максимальном напряжении на электропечь, выдерживают эту. температуру некоторое время и подают в печь активирующий агент (водяной пар, углекислый газ), Затем уменьшают напряжение, вследствие чего температура сии>кается сначала с 850 до 750 С со скоростью 10 — 50 С/ч, а затем от 750 до 700 С со скоростью 1 — 10 С/ч.

Осуществление активации при снижении температуры от 850 до 700 С позволяет достичь того, что в начальный момент активации прп высоких температурах происходит открытие входов во внутреннюю микропористую структуру угля, а при последующем снижении температуры развивается внутренняя мпкропористость угля, которая и обусловливает молекулярно-ситовые свойства.

Пример 1. Берут 400 смз слабоспекающегося угля зернением 1 — 2 мм и загружают его в реторту на решетку, под которой размещен змеевик для подачи перегретого пара. Реторту вставляют в вертикальную шахтную электропечь. На электропенчь подают напряже220 В и поднимают температуру в слое угля до 850 С, при этом образуется плотный углеродный остаток карбонизованного угля. Затем подают водяной пар (расход 6 л/мин) и снижают напряжение на электропечь до 110 В с помощью автотрансформатора, вследствие чего температура в слое снижается со скоростью 25 — 30 С/ч, при достигкении 750 С напряжение повышают до 150 В, при этом скорость снижения температуры уменьшается до

3 — 5 C/÷. При достижении 700 С подачу активатора прекращают и выключают нагрев печи.

Полученный образец имеет время проскока в динамических условиях испытания по бензолу 46 мин, по этанолу 48 мин, по изооктану 0,5 мин.

Пример 2. Берут 400 см слабоспекающегося угля, загружают в реторту и карбонизуют прп температуре до 850 С. С началом активации сии>кают напряжение на электропечь с 220 до 80 B. Температура в слое снигкается со скоростью 45 — 50 С/ч. При достижении

5 750 С напряжение повышают до 130 В, при этом скорость падения температуры уменьшается до 9 — 10 C/÷. При 700 С подачу активатора прекращают и выключают нагрев печи.

Полученный образец имеет время просгока

1Q по бензолу 28 мпн, по этанолу 32 мин, по изооктану 1 мин.

Пример 3. 400 см угля загружают в реторту и карбонизуют при 850 С. При подаче активатора снижают напряжение на электро15 печь с 220 до 140 В, температура в слое снижается со скоростью 10 — 15 С/ч. При достижении 750 С напряжение повышают до 170 В, при этом скорость уменьшается до 1 — 2 С/ч.

При 700 С подачу активатора прекращают и выключают нагрев печи. Полученный образец имеет время проскока по бензолу 56 мин, па этанолу 58 мин, по изооктану — 3 мин.

Способ получения активированных углей путем карбонпзации каменных углей и антрацитов с последующей активацией зерненого карбонизованного продукта водяным паром и/или углекислым газом, при нагревании, о тл и ч а ю щи и ся тем, что, с целью придания продукту молекулярно-ситовых свойств к вео ществам с размером молекул 6 А, например, изооктану, и повышения его адсорбционной способности, например, к бензолу и этанолу, активацию ведут при ступенчатом снижении температуры сначала от 850 до 750 С со ско4О ростью снижения 10 — 50 С/ч, а затем от 750 до 700 С со скоростью 1 — 10 С/ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Плаченов T. Г. и др. Углеродные адсорбенты и их применение в промышленности, Пермь, 1969, т. 1, с. 67.

2. Плаченов Т. Г. и др. «ЖПХ» 42, 1969, с. 2020.

3. Патент Франции М 2132703, М. кл.

С 01В 31/08, 18.06.72.