СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ Российский патент 1995 года по МПК C01B31/08 B01J20/34 

Изобретение относится к химической технологии, в частности к способу регенерации отработанных активированных углей.

Известен способ регенерации отработанных активированных углей, который заключается в изменении сначала полярности угля с помощью щелочного агента, вытеснении затем адсорбированных веществ растворителем, удалении растворителя введением водяного пара или перегретой воды и восстановлением первоначального состояния угля кислотной промывкой, кроме того, конечная операция может быть дополнена промывкой чистой водой [1] Однако этот способ включает много операций и требует затрат значительного количество дорогостоящих реагентов, таких, например, как алифатические спирты.

Известен способ регенерации отработанного активированного угля, используемого для очистки водно-спиртовых смесей, путем обработки угля водяным паром, подщелоченным раствором едкого натра до рН 8,2-8,8, а перед паровой обработкой угля через его слой пропускают раствор поваренной соли для очистки от поглощенных неорганических солей и органических веществ [2] Упомянутый способ достаточно прост, но не позволяет достаточно полно восстановить отработанный активированный уголь.

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы путем обработки отработанных активных углей получать адсорбенты, не уступающие по адсорбционной способности известным маркам.

Задача решается таким образом, что отработанный при рекуперации сероуглерода активный уголь обрабатывают последовательно сначала водяным паром, затем 0,5-2,5%-ным аммиачным раствором, причем регенерации подвергают уголь фракции 0,5-2,0 мм.

Указанная совокупность признаков позволяет получить дробленный адсорбент, соответствующий лучшим маркам отечественных активированных углей типа БАУ-А, БАУ-Б, КАД-молотый и может найти применение при очистке минеральных масел, флотации руд, полезных ископаемых, очистке и осветлении растворов, очистке промышленных сточных вод, очистке питьевой воды и ликеро-водочных изделий, наполнении ацетиленовых баллонов.

Согласно изобретению отработанный активированный уголь, используемый при рекуперации сероуглерода фракции (0,5-2,0 мм) мм, загружают в вертикальный реактор, куда через нижний штуцер реактора подают водяной пар. Продувка паром осуществляется для раскрытия пор активированного угля и частичной очистки их от адсорбированных веществ, а также частичной активации угля. По окончании отдувки вентиль подачи пара перекрывают и в реактор подают охлажденную воду с целью снижения температуры в реакторе до 20-22^оС. Затем при перемешивании с помощью мешалки осуществляют подачу концентрированного раствора аммиака в количестве, необходимом для достижения концентрации, соответствующей 0,5-2,5% -ному раствору аммиака в воде. После окончания обработки угля открывают нижний вентиль реактора и угольную пульпу сливают в адсорбер. Отработанный раствор аммиака пропускают через фильтрующий слой песка и кварца и сливают в канализацию. Масса отфильтрованного угля остается в адсорбере, куда через нижний патрубок адсорбера нагнетают горячий воздух с температурой 75-85^оС, производя тем самым отдувку аммиака и влаги до остаточной влажности продувки 8-12%
В результате описанной обработки отработанного активированного угля получают адсорбент с активностью по йоду 70-98% которая аналогична им превосходит активность активных дробленных углей марок БАУ-А (60%), БАУ-Б (50%), ДАК (30), БАУ-МФ (70).

П р и м е р. Исследованию подвергали отработанный гранулированный уголь марки ВРL 4х10 (Германия), используемый для рекуперации сероуглерода при производстве искусственных волокон.

В лабораторных условиях отработанный гранулированный уголь подвергали размолу и разделяли на несколько фракций путем рассеяния его на ситах. Обработку каждой выделенной фракции проводили по описанной выше схеме концентрированными растворами гидроокиси аммиака и натрия в течение 20 мин при комнатной температуре, с предварительной отдувкой угля горячим паром (Т 115^оС) в течение 30 мин. Затем угольную массу промывали водой для очистки от аммиака и загрязняющих веществ и сушили с помощью подачи воздуха с температурой 85^оС от калорифера до остаточной влажности 10% Продукты анализировали по ГОСТ 6217-74 и ГОСТ 4453-74. Результаты анализов приведены в табл.1.

Из табл. 1 видно, что наибольшую адсорбционную активность по йоду проявляют фракции с размером зерен 0,5-2,0 мм, обработанные водным раствором аммиака. Исследование фракции менее 0,5 мм не целесообразно ввиду высоких потерь активного угля при водной промывке и забивания пор фильтра при отделении угля от раствора загрязняющих веществ.

Далее было исследовано влияние концентрации аммиака на адсорбционную активность активированного угля. Исследование вели по той же схеме на фракциях 0,5-2,0 мм, время обработки водным раствором аммиака 30 мин при комнатной температуре. Результаты исследований приведены в табл.2.

По результатам исследований выбраны концентрации водного раствора аммиака 0,5-2,5%
Время обработки отработанного угля и температура являются величинами, зависимыми друг от друга и от выбранной концентрации водного раствора аммиака, и подбираются экспериментально в каждом конкретном случае.

Сущность изобретения: активированный уголь, отработанный при рекуперации сероуглерода, с размером частиц 0,5 2,0 мм последовательно обрабатывают водяным паром и 0,5 2,5%-ным раствором аммиака в воде. 1 з. п. ф-лы, 2 табл.

1. СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ, включающий обработку водяным паром и щелочным агентом, отличающийся тем, что осуществляют последовательную обработку водяным паром и 0,5 2,5%-ным раствором аммиака в воде. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработке подвергают активированный уголь, отработанный при рекуперации сероуглерода, с размером частиц 0,5 2,0 мм.