СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ Российский патент 1997 года по МПК C01B31/08 

Изобретение относится к получению активированных углей.

Прототипом изобретения является способ получения активированного угля, включающий карбонизацию углеродсодержащего сырья и его активацию газообразным агентом.

Ввиду наличия ограниченности регламентируемых в указанном способе интенсивных воздействий только автономно протекающим активирующим воздействием, получаемый уголь обладает нежелательным разбросом по качеству.

Задачей изобретения является повышение точности реализуемого процесса.

Сущность предложенного технического решения состоит в том, что в предлагаемом способе, включающем карбонизацию углеродсодержащего сырья и его активацию газообразным активирующим агентом, предпринимают одновременно с активацией воздействие на сырье электроимпульса напряжением 0,01-50,0 В или воздействие на сырье электроимпульса того же напряжения при частоте асцилирования последнего в величинах, выбранных из ряда 38-40 Гц, 59-61 Гц и 68-71 Гц.

На прилагаемых графических материалах представлена технологическая схема предлагаемого способа.

Представленная технологическая схема полагает наличие общей вспомогательной ресурсообеспечивающей стадии I, позволяющей сформировать комплексный ресурсопоток 2,
Технологическая схема полагает также наличие индивидуальных ресурсоподготовительных стадий 3,4,5, в частности, стадии 3 подготовки сырья, стадии 4 подготовки технологических агентов, в частности, активирующего агента, и стадии 5 трансформации в необходимую форму энергии, в частности тепловой энергии. После ресурсоподготовительных стадий 3,4,5 предусмотрено ведение ресурсокорректирующей стадии 6. За ней следует основная производственная стадия 7, включающая технологические операции 8,9, в частности, карбонизацию 8 сырья и активацию 9 сырья. Одновременно с активацией 9 имеет место электрофизическое воздействие 10 на сырье, в частности, воздействие электрического импульса. Указанное воздействие 10 включает электропотенционирование сырья, обеспечиваемое проведением регулирования 12 подаваемого потенциала после его генерирования 13.

Примеры реализации способа.

Пример 1. В расчете на получение 1 т активированного схожего с типом угля марки АГ-3, подготовили требуемый запас углеродсодержащего сырья, составленного основой из 400 кг каменного угля, добавкой из 200 кг полукокса и связующим из 80 кг смолы. Взяли молотый ископаемый уголь Кузнецкого бассейна ГОСТ 10355-86, марка ТК2СС, молотый каменноугольный полукокс ГОСТ 5442-84 марки ПК-1 и смоляной связующий агент ГОСТ 22989-84 марка АБ. Взятый уголь обладал зольностью 6% масс. влажностью 10% масс. содержанием летучих 22% масс. теплотой сгорания 28,18 МДж/КГ, размером частиц 0,1 мм. Полукокс обладал зольностью 8% масс. влажностью 11% масс. содержанием летучих 7% масс. размером частиц 0,1 мм. Смоляной связующий агент обладал влажностью 3% масс. содержанием выкипающих компонентов 25% масс. содержанием пека 67% масс. Для получения активированного угля подготовили газообразный активирующий агент, в частности, водяной пар с расчетом равенства 0,1 ед. коэффициента его удельного массового расхода. Кроме этого, предусмотрели резервирование требуемых ресурсов необходимой энергии. В частности зарезервировали 8800 Ккал тепла, сосредоточенного в приготовленном водяном паре, а также 80 м³ топливного природного газа. Осуществив формирование необходимого для производства материалов и энергопотоков, осуществили карбонизацию углеродсодержащего сырья. Карбонизацию вели при 800^oС в течение 4 часов. Далее осуществили активацию углеродсодержащего сырья. Активацию вели при температуре, пониженной до 320^oС в течение 2,8 часа, следя за тем, чтобы возможные кратковременны колебания массовой скорости потока сырья не превышали 10% масс. от заданной величины, чтобы колебания массовой скорости потока активирующего агента не превышали 15% масс и чтобы колебания прихода тепла в тепловой поток не превышали 18% калориметрических. Одновременно с активацией осуществляли воздействие на сырье электроимпульса напряжением 0,01 В.

Характеристики полученного активированного угля представлены в приводимой таблице.

Пример 2. Способ реализовали при соответствии всех режимов и параметров примеру 1, за исключением того, что напряжение воздействующего электроимпульса устанавливали равным 50,0 В.

Характеристики полученного активированного угля представлены в приводимой таблице.

Пример 3. Способ реализовали при соответствии всех режимов и параметров примеру 1, за исключением того, что напряжение воздействующего электропотенциала устанавливали равным 2,5 В.

Характеристики полученного активированного угля представлены в приводимой таблице.

Примеры 4,5,6,7,8,9,10,11,12. Способ реализовали согласно примеру 3, за исключением того, что воздействие электроимпульса устанавливали протекающим при асцилировании напряжения, частоту которого поддерживали равной соответственно: 4) 38 Гц, 5) 40 Гц, 6) 39 Гц, 7) 59 Гц, 8) 61 Гц, 9) 60 Гц, 10) 68 Гц, 11) 71 Гц, 12) 69 Гц.

Характеристики полученных образцов активированного угля представлены в прилагаемой таблице.

Техническим преимуществом предложенного способа является пониженная ресурсозатратность.

Углеродсодержащее сырье подвергают карбонизации и одновременно активации газообразным активирующим агентом и воздействию электроимпульса напряжением 0,01-50,0 В при частоте асцилирования напряжения, выбранной из ряда 38-40 Гц, 59-61 Гц и 68-71 Гц. 1 табл.

1 Способ получения активированного угля, включающий карбонизацию углеродсодержащего сырья и его активацию газообразным активирующим агентом, отличающийся тем, что одновременно с активацией осуществляют воздействие электроимпульса напряжением 0,01 50,0 В при частоте асцилирования напряжения, выбранной из ряда 38 40, 59 61 и 68 71 Гц.