Способ получения активированного угля

 

Сущность изобретения: скорлупу маньчжурского ореха карбонизуют сначала при 850-950°С в течение 0,3-0,5 ч, а затем при 500-550°С в течение 1-4 ч. Активируют смесью водяного пара и инертного газа при содержании водяного пара 10-90 об,% при 800-900°С. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 01 В 31/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1, t (21) 4909129/26 (22) 10.12.90 (46) 23.10,92, Бюл. N. 39 (71) Институт химии Дальневосточного отделения АН СССР (72) В.А.Авраменко, В.B.×åðíûõ, Л,А.Земскова, А.А.Першко, Т.А.Сокольницкая и

B.M.ÁóçHèê (56) Патент США N 4616001, кл. В 01 J 20/20, С 01 В 31/10, 1986.

Заявка Великобритании ¹ 1545238, кл. С 01 В 31/08, 1979.

Изобретение относится к области производства активированных углей, которые могут быть использованы в медицине, фармацевтической, пищевой промышленности, .а также в качестве высокоэффективных носителей для катализаторов, молекулярных сит и т,д.

Известен способ получения активированного угля из скорлупы ореха макадамии, включающий карбонизацию сырья при высокой температуре и активацию полученного угля потоком водяного пара при 900 С в течение 2 часов. Выход активированного угля составляет 20%, Уголь, получаемый по данному способу, обладает удельной поверхностью 1320 м /г.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ получения активированного угля из скорлупы масличной пальмы, согласно которому исходное сырье подвергают карбонизации при 300-400 С в .Течение 1-2 часов и затем активируют нагре-. тый до 800-900"С карбонизованный образец водяным паром в течение 60-90 минут, или углекислым газом в смеси с инертным, или нагреванием при 800-850 С пропитанного хлоридом цинка карбонизованного об» 5U 1770273 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ (57) Сущность изобретения: скорлупу маньчжурского ореха карбонизуют сначала при

850-950 С в течение 0,3-0,5 ч, а затем при

500-550 С в течение 1-4 ч, Активируют смесью водяного пара и инертного газа при содержании водяного пара 10-90 об, npu

800-900 С. 1 табл. разца с последующей отмывкой кислотой и водой. Способ позволяет получать активированный уголь имеющий удельную поверхность 1600 м /г, при выходе целевого продукта — 30%.

Недостатком известного способа получения активированного угля является недостаточно высокая поверхность, которая может быть получена для подобного растительного сырья и, соответственно, низкая сорбционная емкость, что ограничивает область его применения.

Целью изобретения является повышение адсорбционной способности угля засчет увеличения удельной поверхности.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения активирован ного угл р из скорлупы маньчжурского ореха, включающем его карбонизацию и активацию с использованием водяного пара при

800-900 С, карбонизацию осуществляют в две стадии — сначала при 850-9500С в течение 0,3-0,5 час., а затем при 500-550 С в течение 1-4 часа, а активацию ведут водяным паром, разбавленным инертным газом, при содержании водянного пара 10-90 об.

1770273

Способ осуществляют следующим 06разом.

Скорлупу маньчжурского ореха измельчают до размера частиц не более 1 мм, отбирают фракцию плотностью выше 1,2 г/см, загружают в реактор, который поме3 щают в печь и карбонизуют при продувке сырья восходящим потоком инертного газа.

Затем карбонизованный образец. нагретый до 800-900 С, активируют, пропуская смесь водяного пара и инертного газа в течение

1-5 часов. Время активации зависит от температуры и содержания активирующего агента в газовой смеси. Чем выше температура активации и содержание водяного пара в смеси, тем быстрее протекает процесс активации и наоборот.

Предлагаемый режим карбонизации в две стадии обеспечивает формирование более плотной структуры карбонизованного материала и, соответственно, более высокую механическую прочность угля и позволяет получить уголь высокого качества с большой удельной поверхностью.

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.

П ри мер1.

100 r скорлупы маньчжурского ореха дробят до размера фракции меньше 1 мм, отделяют от ядер и легкой фракции скорлупы флотацией в 20%-ном растворе хлоридэ натрия (отбирают тяжелую, невсплывающую фракцию с плотностью больше 1,2 г/смз), отмывают от соли водой и сушат при

100 С в течение 1 час. Затем скорлупу загружают в реактор и продувают в восходящем потоке азота в течение всего процесса карбонизации. Карбонизацию проводят в две стадии: сначала реактор помещают в печь, нагретую до 850ОС и выдерживают в течение 0.5 час, затем температуру снижают до

500 С и выдерживают4 час, Далее карбонизованный образец нагревают до 800 С и пропускают смесь водяного пара с азотом

{содержание пара 25 об.%) в течение 5 час.

5 I !олученный обоазец имеет удельную поверхность 1800 м /r, адсорбционную емкость по фенолу 580 мг/г, емкость по метиленовому синему 585 мг/г, объем микропор

0,67 см /г. обьем мезопор 0,12 см /г, объем

10 макропор 0,15 см /г, Выход составляет

20%, Пример ы 2-18, Процесс получения активированного угля осуществляют аналогично примеру 1..

15 Конкретные условия проведения карбонизации и активации и значения удельной поверхности полученного активированного угля приведены в таблице, Преимуществами заявляемого способа

20 в сравнении с известными является получение активированного угля с более высокой удельной поверхностью, достигающей 180п м /г. Кроме того, использование скорлупы маньчжурского ореха расширяет ассорти25 мент исходного сырья для получения активированных углей.

Формула изобретения

Способ получения активированного уг30 лл, включающий карбонизэцию скорлупы орехов и ее активацию в присутствии водяного пара при 800-900 С, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения адсорбционной способности угля за счет увеличения

35 его удельной поверхности, используют скорлупу маньчжурского ореха, карбонизацию осуществляют сначала при 850-950 С в течение 0,3-0,5 ч, а затем при 500-550 С в течение 1-4 ч, и активацию ведут смесью40 водяного пара и инертного газа при содержании водяного пара 10-90 об.%, 1770273

Условия карбониэации

Ю при» иеров

Условия активации

Удельная поверх" ность (по адсорбции ааота), мэ/г

Температура, ас

1 стадия

И стадия

Лродолжитель» ность час

Содержание водяного пара, ь об, Температура, C

Продолжительность

П рололюительТемпература, ьс ность, час

300-400 1-2

100 «800 1,5 с1600

Отсутствует

К - контрольный пример!

Составитель Л.Земскова

Техред М.Моргентал Корректор Т,Палий

Редактор Т.Куркова

Заказ 3708 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

2 .3

5

7К

8К

9К !

ОК

11К

12К

1ЗК

14К

15К

16К

17К

18К

Прототип

Отсут

900

0,5

0,3

0,5

0,5

0 5

0,5

0;5

0,2

0 5

0,5

0,5 ствует

0,5

0,5

0,5

0,5

0 5

500 4

500 4

550 1

500 4

500 4

500 4

500 . 4

500 4

500 5

500 0,5

450 4

500 5

Отсутствует

500 4

500 4

500 4

500 4 .5о0 4

2г

/5

100

-850

850

5 1800

4 1750

4 1780

3 1800

3 1700

4 1490

4 1600

4 900

4 1180

3 1600

5 400

5 1450

0 5 960

3 300