Способ получения сорбента

Способ получения сорбента

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

707596

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I

": i"

М; Кл.. (61) Дополнительное к авт, свнд-ву (22) Заявлено 20.07.77 (21) 2511656/23-26 с присоединением заявки J% (23) Приоритет

01 7 1/22//

02 С 5/02

Гееударствекиы1 комитет

СССР, Ne делен кзееретеннк и открытки

Опубликовано 05.01.80. Бюллетень М 1

Дата опубликования описания 07.01.80

ДК 661, .183(088.8) (72) Авторы изобретения

В, ф, Широкова„И„В. Вольф, E. С. Металиди и В, Н, Костыгин

Ленинградский технологический институт целлюлозно-бумажной промышленности (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА

Изобретение относится к области по° I лучения сорбентов, в частности, на основе лигнина и может быть использовано для очистки производственных и сточных вод, преимущественно, щелокосодержащих вод сульратно-целлюлозного производства.

Известен способ получения сорбента путем обработки шламов водоочистки минеральной кислотой, который используется в качестве коагулянта при очистке сточных вод(1)

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения сорбента путем обработки воздушно-сухого шлам-лингина, содержащего минеральные вещества (окись алюминия, окись железа и др,), концентрированной серной кислотой при нагревании, причем серную кислоту берут в весовом отношении к сухому веществу 7-9:1, а нагревание .осуществляют при температуре 200-240 С

Нагревание ведут в течение 1,5 — 2 часов(2 . В результате такой обра6оТКН получают сульфокатионит, обладающий высокой обменной емкостью (за счет внедрения сульфогрупп) и осветляющей способностью (за счет остаточных соединений алюминия), Однако, сорбент, полученный по известному способу, обладает невысокой . осветляющей способностью. Кроме того, 10 значительная часть соединений алюминия (95% от исходного содержания в шламлигнине) безвозвратно теряется при отмывке сульфокатионита от избытка кислоты.

Пелью изобретения является повышение осветляющей способности сорбента.

Поставленная цель достигается описываемым способом, включающим обработку серной кислотой шлам-лигцина, содержащего соединения алюминия, железа и др. минеральные компоненты, при температуре 125-150 С, весовом

: отношении серной кислоты к сухому ве40

Таблица 1

120-150, 1 5-40

200-250 40-60

1:1

2:1

1,5-2,5

1,5-2,0 з 707 ществу 1-2:1 в течение 15-30 минут.

Отличительными признаками способа является то, что весовое отношение серной кислоты к сухому веществу составляет 1-2:1, а нагревание ведут при

125-150 С, Другое отличие заключается в том, что нагревание ведут в течение 15 - 30 мии.

В результате такой обработки шламлигнин приобретает высокие осветляющие свойства сорбента, так как соединения алюминия и железа переходят в рас воримое состояние, органические вещестha, приобретают ионообменные свойства за счет внедрения сульфогрупп, остаточ- Bas кислота обеспечивает снижение рН ,очищаемой воды до оптимальных значений перехода соединения алюминия и железа в гидролнзованное состояние.

Вся просульфированная масса используется в качестве сорбента, без отмывки от серной кислоты и растворимых минеральных веществ, Шлам-лигн ш, полученный при химической очистке сточ- ных вод сульфатно-целлюлозного производ .ства, имеет следующий состав: 60 /-щелоч. ного лигнина, 15% — активного ила, 5% - волокна, 20 - минеральных веществ. Минеральная часть шлам-лигнина имеет следующий состав:

50%-60% А6 О, 10-15% Ре Оу

10-12% « 10,, 3-5% СаО, 3 5% МфО и др.

Способ получения сорбента состоит в следующем.

Шлам-лигнин с влажностью порядка

20 вес.% (указанная влажность предусматривается технологией утилизации

Из табл. 1 видно, что сорбенты, полученные предложенным способом, содержат в своем составе растворимйй алюминий и остаточную кислоту, необ"ходимую для осветления щелоко-содержа» щих сточных вод. Кроме того, полученные сорбенты в своем составе содержат

596 4 осадков целлюлозно-бумажного производства) обрабатывают концентрированной серной кислотой в весовом соотношении к обрабатываемому шламу 1-2:1 при периодическом перемешивании в течение

15-30 минут при температуре 125150 С.

Охлаждение просульфированной массы ведут на воздухе, Полученный таким

10 образом сорбент представляет собой легко рассыпающуюся зернистую массу черного цвета.

Пример 1. 20 r воздушно-сухого шлем-лигнина (влажность 20 вес, 15 фракция 4-0,25 мм) контактируют с

10 мл концентрированнбй серной кислоты при периодическом перемешивании в реакторе из молибденового стекла. Температура в реакторе при введении концепт«

20 рированной серной кислоты за счет термического эффекта поднимается до

100-110 С.

Реактор с реакционной массой помещают в предварительно нагретую электро»

Ь печь и нагревают до 125 - 150 С, в течение 15-30 минут, Затем реактор вынимают из печи, охлаждают, взвешивают.

Просульфированную массу (сорбент) анализируют на растворимый в воде

: алюминий и остаточную кислотность.

Пример 2. Способ получения сорбента аналогичен описанному в примере 1, расход KOHGeHTpHpoBaHHQA cep3"- ной кислоты составляет 20 мл.

В таблице 1 приведены характеристики сорбентов, полученные по предлагаемому способу

Содержание растворимого люминия в пересчете а А О, вес, % растворимые соли железа, которые вносят определенный .вклад в эффект. освет-. ления.

В табл. 2 приведены данные по осветляющей способности у сорбента, полу чаемого по предлагаемому способу и способу - прототипу.

707596

Табл ипа 2

Сорбент, полученный по способу-прототипу

0,0001

1,0

Сорбент, полученный по предлагаемому способу

0,02

1,0

Составитель В. Виноградова

Редактор И. Вечтомова Техред Н, Ковалева. Корректор Ю. Макаренко

Заказ 8385/4 Тираж 809 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35; Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Из таблицы видно, что полученный по предлагаемому способу сорбент позволяет. более эффективно осветлять сточные

25 абды при одинаковом расходе сорбента.

При этом получение сорбента по предлагаемому способу значительно проще и технологичнее, поскольку исключается операция промывки просульфированной

30 массы,. и тем самым, сохраняется в сорбенте значительная часть соединений алюминия и железа, а остаточная кислотность в сорбенте обеспечивает сннжение рН осветляемой сточной водц до оптимальных значений, при которых

35 соединения алюминия и железа переходят в гидроизолированное. состояние.

Предложенный способ получения сорбента-.осветлителя позволяет неодяокрав

40 но использовать ценные химикаты и значительно снизить расход дорогостоящего реагеыта — сернокислого алюминия, Формула изобретения.

1 . Способ получения сорбента, включающий обработку шлам-лигнина сульфатно-целлюлозного производства, содержащего соединения алюминия и железа, концентрированной серной кислотой при нагревании, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения осветляюшей способности сорбента, серную кислоту берут в весовом отношении к сухому вешеству 1-2:1, а нагревание ведут при 125-150 С.

2. Способ цо и. 1, о т л и ч аю ш и и с я тем, что нагревание ведут в течение 15-30 мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР № 357808, кл. С 02 В 1/18, 07.07. 69, 2. Авторское свидетельство СССР

¹ 497039, кл, С 01 В 31/16, 04,07.73 (прототип) .