Способ регенерации активного угля

 

1. СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ АКТИВНО1Х ) УГЛЯ, загруженного в колонну с расположенными в ней электроде да путем пропускания через электроды элек ического тока, о и ч а гоад и и с я тем, что, с целью интенсификации процесса и его удешевления за стет снижения расхода электроэнергии , электрический ток пропускают через 4-10 пар электродов, расположенных равномерно по длине колонки при их периодическом перек1почении попарно и одновременной подаче азота сверху вниз соответственнее .. 2. Способ по П.1, о т лнчaющ и и с я тем, что электроды располагают друг от друга на расстоянии 5 см при их переключении попарно через 2-9 мин и подаче напряжения на пару электродов 15-50 В.

Зi59 В 01 49 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н а s÷îèúþâì свидатнъств

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗ0БРЕТЕНИЙ И 0ТМЪПИЙ (21) . 336329.3/23-26 (22) 10.12.81 (46) 30.05.83. Бюл. и 20 (72) Г.Н.Батраков, Г.N.Лиманский, В.N.Êèñàðîâ, А.A.Ôðîíëèíñêèé, АН.Èâàíeíêî, В.я.Коцияов и Ш.Ш.Иратхуэин (53) 661.183.12 (088.8) .(56) 1. Патент Франции и 2308589, кл. С 01 В 31/08, 1976.

2. Патент Англии 9 1494162, -кл. С 01 В 31/08, 1677..

3. Па ент Франции 9 2270204, кл. С 01 В.31/08, 1976. . (54) (57 ) i. СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ АКТИВНОГО УГЛЯ, загруженного в колонну с расположенными в ней электродами

SU„„7 А путем пропускания через электроды электрического тока, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью интенсиФикации процесса и его удешевления за с тет снижения расхода электроэнергии, электрический ток пропускают через 4-10 пар электродов, расположенных равномерно по длине колонки при их периодическом переключении . попарно и одновременной подаче азота сверху вниз соответственно..

2. Способ по п.1, î т ли ч а в- шийся тем, что электроды распо- лагают друг от друга на расстоянии

5 см при их переключении попарно через 2-9 мин и подаче напряжения на пару электродов 15-50 В. Е

1020157

Изобретение относится к способу регенерации активного угля и может быть использовано в области очистки газов и сточных вод, а также в производстве получения и переработки орга- > нических растворителей.

Известен способ регенерации активного угля, согласно которому адсорбент пропускают через электроды, к которым подводят напряжение, в результате чего уголь нагревается и происходит его регенерация. Электроды сделаны в форме решетки. Общая площадь отверстий составляет порядка

25% от всей глощади поверхности электродов (1g. 15

Недостатком указанного способа является то, что для этого процесса требуется уголь с повышенной механической прочностью. При использовании обычных углей (AP-A, AP-Б и др. ) про-2() исходят значительные потери адсорбента.

Известен также способ регенерации активного угля, согласно которому гранулы адсорбента нагреваются с по- 25 мощью электротока. Гранулы адсорбента движутся под действием силы тяжести через отверстия в электродах. Площадь отверстий составляет порядка

40% общей поверхности электродов (23. )

Недостатком этого способа являются механическое истирание гранул активного угля и образование угольной пыли, от которой выбросные газы необходимо очищать ° Кроме того, присутствие в газах пыли может привести к самовозгоранию или к взрыву. Поэтому при применении способа регенерации с движущимся слоем поглотите- ля необходимо использовать активный уголь с повышенной механической проч-40 ностью.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ регенерации, согласно которому активный 45 уголь загружают в колонну между двумя электродами, находящимися внизу и вверху адсорбера. Через электроды пропускают электрический ток, уголь нагревается и происходит десорбция продукта. Процесс проводят в стационарном слое 3 ).

К недостаткам известного способа относится продолжительность процесса регенерации и значительные энергозатраты за счет высоких напряжений, пода55 ваемых на электроды.

Цель изобретения — интенсификация процесса и его удешевление за счет снижения. расхода электроэнергии.

Поставленная цель достигается тем,60 что согласно способу регенерации активного угля, загруженного в колон- . ну с расположенными в ней электродами путем пропускания через электроды электрического тока, электрический. ток пропускают через 4-10 пар электродов, расположенных равномерно по дли не колонны при их периодическом переключении попарно и одновременной подаче азота сверху вниз соответственно.

Электроды располагают друг от друга на расстоянии 5 см при их периодическом переключении попарно через 2-9 мин и подаче напряжения на пару электродов 15-50 В, Нагревание активного угля осуществлияют послойно сверху вниз между равномерно расположенными по 4-10 пар электродами при подаче инертного газа сверху. Электроды периодически переключают попарно сверху вниз в адсорбере.

Пары десорбировавшегося растворителя конденсируются в холодильнике { конденсат собирают в сборнике ), Процесс регенерации осуществляют:при отношении площади двух электродов к площади поперечного сечения адсорбера от 1:1,3 до 1-21; отношение расстояния между электродами к площади поперечного сечения адсорбера от 1:8 до 1:21.

При регенерации активного угля происходит частичная конденсация растворителя примерно с середины адсорбера. Десорбат самотеком стекает в сборник.

Целесообразность подачи азота сверху обусловлена тем, что при подаче азота снизу адсорбера конденсация растворителя начнется в верхних слоях адсорбента (примерно между третьим и четвертым электродами j в результате чего будет происходить барботаж растворителя, что приведет к потере продукта. Кроме того, наличие вверху ацрорбера жидкости увеличит сопротивление системы и потребует дополнительных энергозатрат на нагревание растворителя.

Пример 1. Активный уголь с содержанием бензола порядка 25% загружают в стеклянную колонну диаметром

37 см. Количество угля в абсорбере составляет около б00 г, высота слоя адсорбента 1 м. Электроды располагают в колонке равномерно по всему слою адсорбента через каждые 5 см.

Регенерацию проводят при 200 С. При регенерации сверху пропускают азот со скоростью 0,75 лумин, а к электродам подают напряжение 35 В. Электроды периодически переключают попарно через 9 мин.

При работе включают 8 электродов (четыре пары ). При подаче к электродам тока уголь нагревают и продукт десорбируют. Пары растворителя конденсируют в холодильнике, рекуперат собирают в сборнике. напряжение и расход азота замеряют соответственно вольтметром и реометром.

1020157

Аналогично проводят регенерацию угля с помощью одной пары электродов по способу-прототипу.

Пример 2. По методике, описанной в примере 1, проводят регенерацию угля с подключением 10 пар электродов через 3 мин.

Пример 3. По методике, опи .: санной в примере 1, проводят опыт- с подключением 7 пар элементов через

4,5 мин. t0

Пример 4 ° По методике, приведенной в примере 1, проводят регенерацию адсорбента с подключением 4 пар электродов ° Каждая пара электродов переключается через 9 мин. Напряжение, подаваемое на каждую пару электродов, составляет 20 В, Пример 5. По методике, опи санной в примере 1, проводят опыт. с подключением 4 пар электродов через

9 мин. На каждую .пару электродов подают напряжение 50 В.

Пример б. По методике, опиеанной в примере 1, проводят опыт с включением.4 пар электродов. Каждая. пара электродов переключается через

- б мин. В качестве адсорбата используют ацетон, концентрация которого в угле равняется 203. напряжение на каждую пару электродов составляет 35 В.

Пример 7. Ilo методике, при™ веденной в примере 6, проводят регенерацию угля от ацетона с-включением

10 пар электродов. Напряжение 35 В.

Каждая пара электродов переключается через 8 мин.

Пример 8. По методике, приведенной в примере б, проводят опыт, с подключением 7 пар .электродов.

Время подключения каждой пары электродов примерно через 3 .мин. Напряжение 35 B.

Пример 9 ° По методике, опи « санной в примере 6, проводят опыт с включением 4 пар электродов. Напряжение на каждую пару электродов подают порядка 15 В.

Пример 10. По методике, описанной в примере б,йроводят десорбцию ацетона.с угля с подключением 4 пар эле-ктродов. ВРемя переключения электродов через б мин. напряжение составлят

25 В,.

Результаты опытов приведены в таблице.

1020157!

I

I (I

I (1

I

1 (I

I (Ф й

:Li о

М о

Ь х

Ц ь

М о

cO l!

О

Ф

Ф й

I а . I

° Й

Щ !

1 Л

1 ( о (Ч

o < (у(м

1 о ((!

1

1

I ..

1

1 ,l l

l

ОФ е х

Д 0) о Ф

Х Ф

uk

Р (v

:1 (Ч

° (е

I ,о

° 3

1.

I о

IA

l LA Ф

1

I !

1

)

1 (((l g»Ц (Q Я-Э

4х 5 в с

Ф

98И аэ

М

5 (d

I V

В а о (. ) ха

l а I (d (4 о

} а-4 !

I I

1 I

3 — — — М

1 й,, .!

1 Д 1

1 I

1 Ю ( (I (!

1 K !

I ld

I М I () I

I 1

1

fii I

1 м (I.1 1 . 3 1 !

h(I

НО I (dR

v..о. .1 ан.

ЭО (ах (((,О I М Ф )

I (6 .Р. . 1 . Ц 1 ай 1 Ч — —" — — — -I (td х о о и (б Ф н

ОФ

Ф

Ц х ц

Р

Ф l

Ц оэ (» еО н

Н fd

U X .о Ф ай о5 х х

v m с (Ц

v о о rd о ( (о юх аэ ь О н

° 4

Ф л х х х х ь, 46 9 а

Ь Ф

Э Ф а

И Э а х

М а х

Э (=(И

Ф н

1ОгО157. Составитель Т.Меквабишвили

Редекторс.квятковская Техред R.Харитончик. Корректор П,Бутяга

Подписное

3766/8 Тираж 537

ВнИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ

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

Как следует из представленных данных, оптимальные параметры про:цесса имеют место при регенерации активного угля от паров растворителя при включении 4-10 пар электродов.

При подключении меньшего числа пар электродов основные показатели процесса ухудшаются. Включение большего числа пар электродов (больше 10 j для процесса. регенерации нецелесообразно, так. как .это усложняет технологический10 процесс, .а также конструкцию адсорбера, что создает значительные трудности при его изготовлении.

Таким образом, предлагаемый спо- . соб позволяет уменьшить время регене-15рации в 1,5 раза„ а.удельный расход энергии в 2 раза.

Технико-экономический эффект предЛагаемого способа обуславловлен:упрощением процесса за счет исключения с адин охлаждения угля, снижением расхода электроэнергии (в 2 раза.) и интенсификацией процесса: в 1,5 ра-. за 2

Изобретение может найти применение в процессе очистки выбросных га-зов от паров бензола, аЬ-николина, диаметилацетамнда и метанола, а так- . же,при обезвреживании сточных вод от акрилатов.