модифицированный волокнистый материал, способ его получения и способ его регенерации
| Классы МПК: | C01B31/08 активированный уголь B01J20/20 содержащие свободный углерод; содержащие углерод, полученный процессами коксования |
| Автор(ы): | Пименов А.В., Либерман А.И., Шмидт Д.Л. |
| Патентообладатель(и): | Совместное российско-американское предприятие Акционерное общество закрытого типа "Аквафор" |
| Приоритеты: |
подача заявки:
1994-02-01 публикация патента:
10.03.1997 |
1. Модифицированный волокнистый материал для очистки жидких сред, содержащий в своей структуре функционально-активные группы, отличающийся тем, что он содержит активированные углеродные волокна, характеризующиеся сорбционной активностью по метиленовому голубому не менее 250 мг/г, на поверхности которых сорбированы модифицирующие органические вещества. 2. Материал по п.1, отличающийся тем, что содержит карбонизированные и активированные целлюлозосодержащие волокна. 3. Материал по п.1, отличающийся тем, что содержит карбонизированные и активированные полиакрилнитрильные волокна. 4. Материал по п.1, отличающийся тем, что объем пор активированных углеродных волокон составляет не менее 0,25 см3/г. 5. Материал по пп.1 - 4, отличающийся тем, что активированные углеродные волокна имеют преимущественное распределение пор по размерам в пределах 20 - 200 
. 6. Материал по пп.1 - 5, отличающийся тем, что содержит активированные углеродные волокна диаметром 1,0 - 10,0 мкм. 7. Материал по п.1, отличающийся тем, что модифицирующие вещества содержат в своей структуре катионообменные, анионообменные, комплексообразующие или иные функционально-активные группы. 8. Материал по пп.1 - 7, отличающийся тем, что в качестве сорбированных на углеродных волокнах модифицирующих веществ материал содержит сорбированные на поверхности волокон органические катионы и/или анионы, органические комплексоны, ионогенные и/или неионогенные поверхностно-активные вещества, полиэлектролиты или иные вещества, способные к сорбции на поверхности карбонизированных и активированных углеродных волокон и содержащие в своей структуре функционально-активные группы. 9. Материал по пп.1 - 8, отличающийся тем, что в качестве сорбированных на углеродных волокнах модифицирующих веществ материал содержит органические анионы, органические комплексоны, катионоактивные поверхностно-активные вещества или полиэлектролиты, обеспечивающие возможность сорбции из растворов катионов. 10. Материал по пп.1 - 8, отличающийся тем, что в качестве сорбированных на углеродных волокнах модифицирующих веществ материал содержит органические катионы, анионоактивные поверхностно-активные вещества или полиэлектролиты, обеспечивающие возможность сорбции анионов из растворов. 11. Способ получения модифицированного волокнистого материала для очистки жидких сред, включающий модифицирование волокнистого материала, отличающийся тем, что в качестве волокнистого материала используют актвированные углеродные волокна, а модифицирование осуществляют путем сорбции на поверхности волокон органических веществ, содержащих в своей структуре функционально-активные группы. 12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что используют активированные волокна, имеющие сорбционную активность по метиленовому голубому не менее 250 мг/г. 13. Способ по пп.11 - 12, отличающийся тем, что в качестве сорбированных на углеродных волокнах органических веществ используют органические катионы и/или анионы, органические комплексоны, ионогенные и/или неионогенные поверхностно-активные вещества, полиэлектролиты или иные соединения, содержащие в своей структуре разнородные функциональные группы, способные сорбировать разнородные по физико-химическим свойствам примеси. 14. Способ по пп.11 - 13, отличающийся тем, что в качестве сорбированных органических анионов используют алкил- или арилсульфонаты. 15. Способ по пп.11 - 13, отличающийся тем, что в качестве сорбированных органических комплексообразующих веществ и/или комплексонов используют двунатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б). 16. Способ по пп.11 - 13, отличающийся тем, что в качестве сорбированных органических анионактивных поверхностно-активных веществ используют додецилсульфат. 17. Способ по пп.11 - 13, отличающийся тем, что в качестве сорбированных органических полиэлектролитов используют полиэтиленамин или полиакриловую кислоту. 18. Способ по пп.11 - 13, отличающийся тем, что в качестве сорбированных органических катионов используют четвертичный аммоний или ароматические катионы, содержащие гетероатомы. 19. Способ по пп.11 - 13, отличающийся тем, что в качестве сорбированных органических катионоактивных поверхностно-активных веществ используют хлорид цетилпиридиния. 20. Способ по пп.11 - 13, отличающийся тем, что в качестве сорбированных органических полиэлектролитов используют полиэтиленамин. 21. Способ по пп.11 - 20, отличающийся тем, что модифицирование осуществляют путем одновременной или последовательной сорбции на поверхности волокон органических веществ, содержащих в своей структуре разнородные функционально-активные группы, способные необратимо сорбировать разнородные по физико-химическим свойствам примеси. 22. Способ по п. 11, отличающийся тем, что перед модифицированием на поверхность волокон сорбируют дополнительное вещество, способное связывать функционально-активные группы, содержащиеся в модифицирующих органических веществах. 23. Способ регенерации углеродного сорбционного материала для жидких сред, включающий удаление сортированных компонентов и восстановление сорбционных свойств материала, отличающийся тем, что регенерации подвергают активированные углеродные волокна, модифицированные органическими веществами, содержащими функционально-активные группы с сорбированными на этих группах примесями, удаление сорбированных примесей проводят одновременно с удалением отработанных модифицирующих веществ, а восстановление сорбционных свойств материала осуществляют сорбцией на поверхность волокон модифицирующих органических веществ, содержащих функционально-активные функциональные группы. 24. Способ по п.23, отличающийся тем, что операцию удаления отработанных модифицирующих органических веществ и обработку модифицирующими органическими веществами, содержащими функционально-активные группы, проводят одновременно. 25. Способ по п. 24, отличающийся тем, что регенерацию материала осуществляют путем вытеснения отработанных модифицирующих органических веществ концентрированным раствором модифицирующих органических веществ, содержащих функционально-активные группы.
. 6. Материал по пп.1 - 5, отличающийся тем, что содержит активированные углеродные волокна диаметром 1,0 - 10,0 мкм. 7. Материал по п.1, отличающийся тем, что модифицирующие вещества содержат в своей структуре катионообменные, анионообменные, комплексообразующие или иные функционально-активные группы. 8. Материал по пп.1 - 7, отличающийся тем, что в качестве сорбированных на углеродных волокнах модифицирующих веществ материал содержит сорбированные на поверхности волокон органические катионы и/или анионы, органические комплексоны, ионогенные и/или неионогенные поверхностно-активные вещества, полиэлектролиты или иные вещества, способные к сорбции на поверхности карбонизированных и активированных углеродных волокон и содержащие в своей структуре функционально-активные группы. 9. Материал по пп.1 - 8, отличающийся тем, что в качестве сорбированных на углеродных волокнах модифицирующих веществ материал содержит органические анионы, органические комплексоны, катионоактивные поверхностно-активные вещества или полиэлектролиты, обеспечивающие возможность сорбции из растворов катионов. 10. Материал по пп.1 - 8, отличающийся тем, что в качестве сорбированных на углеродных волокнах модифицирующих веществ материал содержит органические катионы, анионоактивные поверхностно-активные вещества или полиэлектролиты, обеспечивающие возможность сорбции анионов из растворов. 11. Способ получения модифицированного волокнистого материала для очистки жидких сред, включающий модифицирование волокнистого материала, отличающийся тем, что в качестве волокнистого материала используют актвированные углеродные волокна, а модифицирование осуществляют путем сорбции на поверхности волокон органических веществ, содержащих в своей структуре функционально-активные группы. 12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что используют активированные волокна, имеющие сорбционную активность по метиленовому голубому не менее 250 мг/г. 13. Способ по пп.11 - 12, отличающийся тем, что в качестве сорбированных на углеродных волокнах органических веществ используют органические катионы и/или анионы, органические комплексоны, ионогенные и/или неионогенные поверхностно-активные вещества, полиэлектролиты или иные соединения, содержащие в своей структуре разнородные функциональные группы, способные сорбировать разнородные по физико-химическим свойствам примеси. 14. Способ по пп.11 - 13, отличающийся тем, что в качестве сорбированных органических анионов используют алкил- или арилсульфонаты. 15. Способ по пп.11 - 13, отличающийся тем, что в качестве сорбированных органических комплексообразующих веществ и/или комплексонов используют двунатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б). 16. Способ по пп.11 - 13, отличающийся тем, что в качестве сорбированных органических анионактивных поверхностно-активных веществ используют додецилсульфат. 17. Способ по пп.11 - 13, отличающийся тем, что в качестве сорбированных органических полиэлектролитов используют полиэтиленамин или полиакриловую кислоту. 18. Способ по пп.11 - 13, отличающийся тем, что в качестве сорбированных органических катионов используют четвертичный аммоний или ароматические катионы, содержащие гетероатомы. 19. Способ по пп.11 - 13, отличающийся тем, что в качестве сорбированных органических катионоактивных поверхностно-активных веществ используют хлорид цетилпиридиния. 20. Способ по пп.11 - 13, отличающийся тем, что в качестве сорбированных органических полиэлектролитов используют полиэтиленамин. 21. Способ по пп.11 - 20, отличающийся тем, что модифицирование осуществляют путем одновременной или последовательной сорбции на поверхности волокон органических веществ, содержащих в своей структуре разнородные функционально-активные группы, способные необратимо сорбировать разнородные по физико-химическим свойствам примеси. 22. Способ по п. 11, отличающийся тем, что перед модифицированием на поверхность волокон сорбируют дополнительное вещество, способное связывать функционально-активные группы, содержащиеся в модифицирующих органических веществах. 23. Способ регенерации углеродного сорбционного материала для жидких сред, включающий удаление сортированных компонентов и восстановление сорбционных свойств материала, отличающийся тем, что регенерации подвергают активированные углеродные волокна, модифицированные органическими веществами, содержащими функционально-активные группы с сорбированными на этих группах примесями, удаление сорбированных примесей проводят одновременно с удалением отработанных модифицирующих веществ, а восстановление сорбционных свойств материала осуществляют сорбцией на поверхность волокон модифицирующих органических веществ, содержащих функционально-активные функциональные группы. 24. Способ по п.23, отличающийся тем, что операцию удаления отработанных модифицирующих органических веществ и обработку модифицирующими органическими веществами, содержащими функционально-активные группы, проводят одновременно. 25. Способ по п. 24, отличающийся тем, что регенерацию материала осуществляют путем вытеснения отработанных модифицирующих органических веществ концентрированным раствором модифицирующих органических веществ, содержащих функционально-активные группы.
Описание изобретения к патенту
Класс C01B31/08 активированный уголь
Класс B01J20/20 содержащие свободный углерод; содержащие углерод, полученный процессами коксования