Способ электрохимической регенерации активированного угля
Изобретение относится к электрохимическим способам регенерации загрязненного органическими примесями активированного угля, который используется в технологических процессах химической, фармацевтической, пищевой и других отраслей промышленности для очистки различных растворов, пищевых продуктов, рекуперации растворов, пищевых продуктов, рекуперации растворителей, таких как этилацетат, диэтиловый эфир, этиловый спирт, ацетон и т.д. Регенерацию проводят электрохимически при анодной плотности тока 40 - 45 А/м<SP POS="POST">2</SP> с использованием в качестве электролита водного раствора серной кислоты и в присутствии перекиси водорода, взятых в массовом соотношении 3,5:(0,5 - 1,5). Обработку активированного угля проводят при температуре 75 - 85°С в течение 1,5 - 2,5 ч. Изобретение позволяет исключить выделение токсичных газов (хлора) при сохранении высокой степени регенерации, а при очистке углей от примесей, находящихся в этилацетате и этиловом спирте, значительно увеличить степень регенерации. 6 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21) 4375532/31-26 (22) 12.11.87 (46) 15.12.89. Бюл. Ф 46 (71) Институт физической химии им. JI.В.Писаржевского (72) И.A.TàðêîBñêàÿ, В.8).Атаманюк, В.Е.Гоба, Е.Ф.Школьная и В.Д,Походенко (53) 661. 183.2 (088.8) (56) Славинский А.С. и др. Электрохимическая регенерация активного угля, насыщенного нитротолуолом.
Химия и технология воды, 1984, т. 6, 11 - 6, с. 509-511. (54) СПОСОБ ЭПЕКТРОХИМИЧЕСКОИ РЕГЕНЕРАЦИИ ЛКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ (57) Изобретение относится к электрохимическим способам регенерации загрязненного органическими примесями активированного угля, который используется в технологических процессах химической, фармацевтической, пищеИзобретение относится к регенерации активированных углей, используемых в технологических процессах в химической, фармацевтической и пищевой промышленности для очистки и рекуперации растворителей, таким как этилацетат, диэтиловый эфир, этиловый спирт, ацетон и др.
Цель изобретения — исключение выделения токсичных газов при сохранении высокой степени регенерации.
Пример 1. Для регенерации отработанного активированного угля используют электрохимическую ячейку
„„SU„„1528728 А 1 (50 4 C 01, В 31/08 В 01 J 20/34 вой и других отраслей промьппленности для очистки различных растворов, пищевых продуктов, рекуперации растворов, пищевых продуктов, рекуперации растворителей, таких как этилацетат, диэтиловый эфир, этиловый спирт, ацетон и т.д. Регенерацию проводят электрохимически при анодной плотности тока 40-45 Л/м с использованием в качестве электролита водного раствора серной кислоты и в присутствии перекиси водорода, взятых в массовом соотношении 3,5:(0,5-1,5).
Обработку активированного угля проо водят при температуре 75-85 С в течение 1,5-2,5 ч. Изобретение позволяет исключить выделение токсичных газов (хлора) при сохранении высокой фу степени регенерации, а при очистке угля от примесей, находящихся в этилацетате и этиловом спирте, значительно увеличить степень регенерации.
1 з.п. A-лы, 6 табл. с разделенными катодным и анодным 00 ,пространствами. В качестве анода и ) катода применяют аэлектроды, устой- Я чивые в растворах серной кислоты, ( двуокисносвинцовый, графитовый, окисно-рутениево-титановый, платиновый и др.
В анодное пространство ячейки засыпают 10 г отработанного активированного угля марки СКН (ТУ-42-2395-82), загрязненного примесями (после рекуперации этилацетата) и заливают 70 мл 4,4 И Н 804. и 20 мл концентрированной (307-ной) пере1528728
Как видно из данных табл.3, оптимальной температурой электролиза яво ляется 80 С.
Зависимость степени регенерации активированного угля марки СКН загрязненного примесями, находящимися в этилацетате, от продолжительности электролиза приведена в табл.4 °
Как видно из данных табл.4, оптимальное время электролиза 2 ч. При снижении продолжительности электролиза ниже 1,5 ч происходит уменьшение
45 киси водорода. В катодное пространство заливают 4,4 M H S04, до выравнивания уровней в обоих пространствах.
Злектролиэ проводят при анодной плотности тока 45 А/м в течение 2 ч при
80 С.
О степени регенерации судят по пористости исходного, отработанного и регенеративного образца по сорбционной способности паров бензола.
В табл.1 приведена зависимость степени регенерации от величины анодной плотности тока.
Из данных табл.! следует, что наибольшая степень регенерации достига-. ется при анодной плотности тока 4045 А/м .
В табл.2 приведена зависимость степени регенерации от массового со- 20 отношения Н О и Н SO в электролите.
Как видно иэ данных табл.2, при массовом соотношении перекиси водорода к серной кислоте менее 0,5:3,5 снижается степень регенерации по сравнению с прототипом (80-987).
В отсутствие Н О или Н БО в аналогичных условиях степень регенерации составила 25 и 50Х соответственно.
Зависимость степени регенерации активированного угля марки СКН, загрязненного примесями, находящимися. в этилацетате, от температуры электролиза приведена в табл.3.
35 степени регенерации по сравнению с прототипом. Дальнейшее увеличение продолжительности электролиза сверх
2,5 ч нецелесообразно, поскольку не приводит к дальнейшему увеличению степени регенерации.
Поскольку в настоящее время широкоиспользуют импортные угли, была осуществена регенерация угля "Сорбон" (ГДР), загрязненного этилацетатом.
Результаты представлены в табл,5.
Результаты степени регенерации активированных углей марок СКН, БАУ, АР-В, АГ-3 "Сорбон" при оптимальных параметрах всех величин, приведены в табл.5.
Результаты сравнения предлагаемого способа регенерации активированного угля с известным приведены в табл.б.
Изобретение позволяет исключить вьделение токсичных газов при сохранении высокой степени регенерации
80-100Х (в прототипе 60-98X) а при очистке углей от примесей, находящихся в этилацетате и этиловом спирте, значительно увеличить степень регенерации. .формула изобретения
1. Способ электрохимической регенерации активированного угля, загрязненного органическими примесями, включающий обработку его в анодной камере диафрагменного электролизера, отличающийся тем, что, с целью исключения вьделения токсичных газов при сохранении высокой регенерации, обработку ведут в растворе серной кислоты и перекиси водоро" да, взятых в массовом соотношении
3,5:0,5 — 1,5 соответственно при
75-85 С в течение 1,5-2,5 ч.
2. Способ по п.1,о т л и ч а ю— шийся тем, что обработку ведут ,при анодной плотности тока 4045 А/мг
1528728
Таблица 1
Темпе- Время, ратура, ч регенераС ции, 7
Степень
Анодная плотность тока, A/ì
Таблица 2
Время, ч
Аноцная плотМассовое соотноТемпеСтепень ратура, ОС регенерации, 7 шение
Н10, к
Н ВО4 ность ока, /м2
Т а б.л и ц а 3
Темперао тура, С
Анодная плотность
Массо- Время вое со- ч
Степень регенерации, 7 тока, А/м2 отношешие Н О к Н,Ю4
Таблица 4
Темпе- Массовое Степень
Время, ч
Анодная плотность ратура, соотноше- регенераС ние Н О ции, 7
К Н Я 04 тока, А/м2
42,5
47,5
50 0
0,25:3,5
0,5:3,5
1,0:3,5
1,5:3,5
1,75:3,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
4) Массовое соотношение
НО,к
Н 804
1,0:3,5
1,0:3,5
1,0:3,5
1,0:3,5
1,0:3,5
1,0;3,5 2
1,0:3,5 2
1,0:3,5 2
1,0:3,5 2
1,0:3,5 2
1,0:3,5
1,0:3,5
1,0:3,5
1,0:3,5
1,0:3,5
96
98
72
91
93
97
72
100
1528728
Т а б л и ц а 5
Анодная плотность тока, A/ì
Оч ища емый растворитель
Время, ч Температура, С
Степень регенерации, Ж
Марка угля
1,0:3,5 2
1,0:3,5 2
94
100
Этилацетат
Этилацетат
Этиловый
БАУ
АР-В
АГ-3
Т а б л и ц а 6
Способ
Очищаемый растворитель
Марка угля
Степень Вьщеление Степень Вьщеление токрегенера- токсичных регенера- сичных газов ции, 7. газов Ж
"Сорбон"
СКН
СКН
94
100
79
Составитель Л.Крюкова
Техред A.Êðàâ÷óê Корректор M.Øàðîøè
Редактор Н.Киштулинец
Заказ 7608/20 Тираж 435 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изооретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101
"СОрбон"
СКН
СКН
БАУ
АР-В
АГ-3
1 спирт
11
11 и
Этилацетат
I1
ЭТИЛОВый спирт
II
II
82
68
Массовое соотношение Н О к Н БО
1,0:3,5
1,0:3,5
1,0:3,5
1,0:3,5
96
88
96
88
