СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АДСОРБЕНТА НА ОСНОВЕ ТОРФА Российский патент 1998 года по МПК C01B31/16 B01J20/30 

Изобретение относится к способу получения адсорбирующего материала, в частности на торфяной основе, и может быть использовано для очистки воды, подпитывающей котлоагрегаты, от солей жесткости и железа.

Известен материал, состоящий из синтетической смолы и неорганического наполнителя, для адсорбции солей: металлов, нефти, масел и углеводородов [1]
Однако неэкономичность его использования вследствие дороговизны и сложности приготовления затрудняет его внедрение в практику сорбционных процессов.

Известно также использование в качестве адсорбирующего материала торфа мохового вида с низкой степень разложения, имеющего влажность менее 10% [2] Однако из-за невысокой сорбционной способности, придания цветности водной фазы при контакте его с водой, потери сорбционных свойств при хранении он не находит широкого применения для очистки воды.

По технической сущности и достигаемому результату наиболее близок адсорбирующий материал, анионит, представляющий собой торф, прошедший экструзионную обработку, нагретый в потоке аммиака (являющегося химическим модификатором) до 300^oC и выдержанный при данной температуре в течение 120 мин [3]
Недостатком известного материала является недостаточно высокая сорбционная способность на соли жесткости и железо, окрашивание воды при ее очистке, а также большая энергоемкость и сложность процесса его приготовления, поскольку процессы проводятся при высоких температурах. Кроме того, используемый для модифицирования аммиак в больших концентрациях токсичен и может вызвать заболевания органов дыхания.

Задачей изобретения является получение дешевого адсорбента, обеспечивающего высокую степень очистки воды, идущей на подпитку котлоагрегатов.

Поставленная задача достигается тем, что в способе получения адсорбента на основе торфа, включающем его механическую переработку с последующей обработкой химическим компонентом и нагревание, согласно изобретению, перед механической переработкой торф предварительно отмывают и кипятят, а после обработки его водным раствором солей натрия и марганца гранулируют.

Целесообразно в качестве торфа использовать верховой торф со степенью разложения 10-15% и влажностью 20-30% а механическую переработку вести в шнековом механизме.

Желательно после промывки торф кипятить в течение 30-40 мин, а химическую обработку вести водными растворами солей натрия и марганца концентрацией 5-15% и 1-5% (вес) соответственно.

Гранулирование адсорбента преимущественно осуществляют путем скатывания на тарельчатом грануляторе, а сформованные гранулы высушивают до постоянной массы в радиационно-конвективном режиме сушки при температуре 30-35^oC.

Адсорбент получают следующим образом.

Исходный верховой торф с влажностью 20-30% степенью разложения 10-15% предварительно подвергался промывке и кипячению в течение 30 мин, затем его перерабатывали в шнековом механизме и подсушивали до влажности 80-82% Химическое модифицирование проводили при интенсивном перемешивании вводимого компонента и торфомассы непосредственно перед формованием гранул. Сформованные гранулы высушивали до постоянной массы в радиационно-конвективном режиме сушки при температуре 30-35^oC.

Пример.

500 г верхового торфа влажностью 20% степенью разложения 10% помещали в сито с размером ячейки 0,25 мм и промывали в проточной воде. Затем торф помещали в колбу и кипятили в течение 30 мин. В обработанный таким образом торф вводили водные растворы солей натрия и марганца с концентрацией 10% и 2% на сухое вещество торфа соответственно. Полученную торфомассу перерабатывали в шнековом механизме для лучшего перемешивания добавок. Процесс скатывания проходил на тарельчатом грануляторе. Сформованные гранулы высушивали до постоянной массы в радиационно-конвективном режиме сушки при температуре 30^oC.

Сравнительные характеристики исходной воды и фильтрата приведены в таблице.

Как видно из данных таблицы, содержание солей жесткости и других металлов снижено до предельно допустимых концентраций и ниже.

Изобретение опробовано в лабораторных условиях с проведением независимой экспертизы на Тверской СЭС. Данные подтверждают возможность осуществления заявляемого способа в промышленности.

Способ получения адсорбента на основе торфа. Использование: в области очистки воды от солей жесткости и железа. Сущность изобретения: способ получения адсорбента на основе торфа включает промывку его водой, кипячение, последующую механическую переработку и обработку водными растворами солей натрия и марганца, гранулирование и сушку. 6 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ получения адсорбента на основе торфа, включающий его механическую переработку с последующей обработкой химическим компонентом и нагревание, отличающийся тем, что перед механической переработкой торф предварительно отмывают и кипятят, а после обработки водными растворами солей натрия и марганца гранулируют. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве торфа используют верховой торф со степенью разложения 10 15% и влажностью 20 30%
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что кипятят торф в течение 30 40 мин. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что механическую переработку торфа ведут в шнековом механизме. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку ведут водными растворами солей натрия и марганца концентрацией 5 15% и 1 5% соответственно. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что гранулирование адсорбента осуществляют путем окатывания на тарельчатом грануляторе. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что сформованные гранулы высушивают до постоянной массы в радиационно-конвективном режиме сушки при 30 35^oС.