способ получения адсорбента

Формула изобретения

Способ получения адсорбента, включающий формование углеродного материала с последующей его термообработкой в течение 10-30 мин, отличающийся тем, что в качестве углеродного материала используют сажевую пасту и процесс термообработки проводят при температурах 600-800°С.

Описание изобретения к патенту

Интенсивное развитие исследований по созданию новых высокоэффективных процессов требует расширения номенклатуры пористых адсорбентов, в том числе и углеродных, обладающих высокой сорбирующей способностью. Изобретение относится к способу получения пористых углеродных материалов, которые могут быть использованы в процессах сорбции.

Известны способы получения углеродных сорбентов на основе переработки углеродсодержащего сырья (например, торфа) с последующим гранулированием [Мухин В.М., Тарасов А.В., Клушин В.Н. Активные угли России, М.: Металлургия, 2000, 352 с.]. Получающиеся сорбенты, например активированный уголь марки СКТ, характеризуется невысокой адсорбционной емкостью и механической прочностью.

Наиболее близким к заявляемому является следующий способ получения адсорбента [патент SU №1747142, B01J 20/20, 1992 г.]. Способ получения включает смешение порошкообразного углеродного материала - технический углерод с удельной поверхностью 75-120 м² /г в количестве 70-80 мас.% и полиакриламида, формование смеси и термообработку при 200-215°С в течение до 10-30 мин.

Недостатком указанного метода является невысокая сорбционная способность материала и необходимость использования нескольких исходных компонентов для его получения.

Техническим результатом изобретения является повышение сорбционной способности адсорбента и упрощение способа его получения.

Данный технический результат достигается тем, что в качестве исходного сырья для получения адсорбента используется сажевая паста, полученная при электрокрекинге органических соединений (индивидуальных углеводорододов и гетероатомных соединений, нефтяных фракций, отходов химических и нефтехимических производств). Состоит сажевая паста из смеси сажи и абсорбированных на ее поверхности высокомолекулярных органических соединений [Конохов В.Н. Исследование и разработка процесса комплексной переработки жидких углеводородов в среде расплавленного теплоносителя и электрических разрядах: Дис.... канд. техн. наук. М.: МИТХТ, 1978. 197 с]. Сажевую пасту формуют и термообрабатывают в токе инертного газа при температурах 600-800°С в течение 10-30 минут.

Примеры, иллюстрирующие изобретение

Пример 1.

Сажевая паста подвергалась формованию и термообрабатывалась в токе аргона при температуре 600°С в течение 30 мин. Удельная поверхность полученного сорбента составила 215 м ²/г, его механическая прочность на истирание составила 83%, адсорбционная емкость по метиловому оранжевому - 60 мг/г.

Пример 2.

Сажевая паста подвергалась формованию и термообрабатывалась в токе аргона при температуре 700°С в течение 20 мин. Характеристики полученного материала представлены в таблице.

Пример 3.

Сажевая паста подвергалась формованию и термообрабатывалась в токе аргона при температуре 800°С в течение 10 мин. Характеристики полученного материала представлены в таблице.

Условия синтеза адсорбента и его характеристики
Пример, №	Условия получения адсорбента			Удельная абсорбционная поверхность, м2/г	Механическая прочность на истирание, %	Адсорбционная емкость по метиленовому оранжевому, мг/г
	Исходное сырье	Температура термообработки, °С	Время термообработки, мин
1	Сажевая паста	600	30	215	83	60
2	Сажевая паста	700	20	300	85	65
3	Сажевая паста	800	10	360	88	72
4	Сажевая паста	900	20	370	76	63
5	Сажевая паста	500	20	113	40	25
6	Сажевая паста	700	5	125	57	27
7	Сажевая паста	700	40	305	71	44
Прототип	Смесь сажи марки ДГ-100 - 80 мас.%, и полиакриламида 20 мас.%	200	30	150	80	45

Из сопоставительного анализа таблиц видно, что использование для получения адсорбентов сажевой пасты электрокрекинга позволяет получать материал, удельная адсорбционная поверхность которого в 1.4-2.4 раза, сорбционная емкость в 1.2-1.5 раза больше, чем у прототипа. Использование сажевой пасты электрокрекинга для получения адсорбента позволяет более рационально использовать ценное органическое сырье и решать экологические проблемы. Тепло, необходимое для термообработки сажевой пасты, можно получать сжиганием газов, образующихся в процессе электрокрекинга.