способ получения активного угля
Классы МПК: | C01B31/08 активированный уголь |
Автор(ы): | Тлас Мустафа[SY], Олонцев Валентин Федорович[RU], Глушанков Самуил Львович[RU], Лимонов Николай Викторович[RU], Мамонов Олег Викторович[RU], Салех Махмут[SY], Кунцевич Анатолий Демьянович[RU], Поляков Николай Сергеевич[RU] |
Патентообладатель(и): | Научно-исследовательский технологический институт углеродных сорбентов (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1993-07-30 публикация патента:
20.02.1998 |
Использование: заявленный способ может быть использован в области получения активного угля из растительного сырья - косточек фруктов и оливков и позволяет повысить адсорбционную активность и механическую прочность угля, а также увеличить выход готового продукта и упростить способ. Сущность: косточку без предварительного дробления карбонизируют в среде пирогазов в отсутствии кислорода, темп нагрева в интервале температур 200-500oC составляет 10-20oC/мин, выдерживают при конечной температуре карбонизации 20-30 мин, а затем проводят парогазовую активизацию. Механическая прочность активного угля составляет 87-90%, суммарная пористость 0,68-0,76 см3/г. 1 табл.
Рисунок 1
Формула изобретения
Способ получения активного угля, включающий карбонизацию фруктовой и/или оливковой косточки и парогазовую активацию, отличающийся тем, что исходную косточку подвергают карбонизации в среде пирогазов в отсутствии кислорода с темпом нагрева 10 20oС/мин в интервале температур 200 500oС и выдерживают при конечной температуре 20 30 мин.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области получения активных углей из сырья растительного происхождения, а именно из фруктовой и оливковой косточки. Известен способ получения активного угля из фруктовых косточек. Скорлупу фруктовых косточек, грецкого ореха, предварительно освобожденную от мякоти и раздробленную до размеров 1-3 мм, карбонизуют при максимальной температуре 800oC в атмосфере инертного газа. Активацию карбонизата ведут водяным паром до степени обгара 65%. Полученные косточковые угли имеют достаточно развитые макропоры. Косточковые угли возможно использовать в качестве фильтров для извлечения из биологических жидкостей белковых комплексов. В основе изобретения лежит задача повышения качества получаемых активных углей за счет увеличения адсорбционной способности и механической прочности. Кроме этого, заявляемое техническое решение направлено на увеличение выхода готового продукта и упрощение способа. Предметом данной заявки является способ получения активного угля, который включает карбонизацию исходной фруктовой и/или оливковой косточки в среде пирогазов в отсутствии кислорода с темпом нагрева 10-20oC/мин в интервале температур 200-500oC, выдержку при конечной температуре карбонизации 20-30 мин и парогазовую активацию. Отличие от прототипа заключается в том, что карбонизацию ведут в среде пирогазов в отсутствие кислорода с темпом нагрева 10-20oC/мин и выдержкой при конечной температуре 20-30 мин. Использование совокупности отличительных признаков заявляемого способа, а именно: ведение карбонизации в среде пирогазов в отсутствии кислорода, регулирование темпа нагрева и выдержка при конечной температуре 20-30 мин - способствует получению оптимальной структуры угольного вещества за счет рационального регулирования процессами термодеструкции и поликонденсации, что в конечном итоге позволяет получить активные угли с высокой механической прочностью и адсорбционной способностью. Пример. 2 кг смеси косточек персиков и абрикосов без предварительного дробления подвергали карбонизации при температуре 500oC в лабораторной вращающейся печи с электрообогревом без доступа воздуха. Изменением подаваемого напряжения и числа оборотов печи регулировали темп нагрева печи. В данном случае он составил 12oC/мин. При конечной температуре в 500oC материал выдерживали в течение 24 мин. Карбонизованный продукт в количестве 0,7 кг активировали перегретым (до 250oC) водяным паром при температуре 850oC со вращающейся печи с электрообогревом. Обгар активного угля составил 57%, а выход - 43%. Полученный активный уголь имел показатели: механическая прочность - 89%, адсорбционная активность по метиленовому голубому - 260 мг/г. Аналогичной обработке подвергалось сырье из оливковых косточек. Характеристики углей определялись:Насыпная плотность, г/см3 - ГОСТ 16190-70
Прочность на истирание, % - ГОСТ 16188-70
Адсорбционная активность по метиленовому голубому, мг/г - ГОСТ 4453-74
Суммарный объем пор по влагоемкости, см3/г - ГОСТ 17219-71
В таблице приведены характеристики карбонизата и активных углей, полученных по заявляемому способу. Из приведенных примеров следует, что лучшими характеристиками по адсорбционной активности и механической прочности обладают активные угли, полученные при заявляемых условиях карбонизации, а именно: при темпе нагрева 10-20oC/мин и выдержке при конечной температуре 20-30 мин. Снижение темпа нагрева менее 10oC/мин приводит к понижению реакционной способности карбонизата и соответственно уменьшает сорбционную активность угля. Превышение темпа нагрева более 20oC/мин приводит к получению рыхлых структур с малой механической прочностью и пониженной сорбционной активностью. Из таблицы следует, что образцы активного угля, полученные по заявляемому способу, имеют по сравнению с прототипом преимущество по адсорбционной активности и механической прочности. Кроме этого, предлагаемый способ позволяет увеличить выход готового продукта за счет исключения потерь при дроблении исходного сырья и повышения выхода твердого остатка на стадии карбонизации, вследствие ведения процесса в среде пирогазов в отсутствии кислорода.
Класс C01B31/08 активированный уголь