СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АДСОРБЕНТА Российский патент 2008 года по МПК B01J20/20 

Интенсивное развитие исследований по созданию новых высокоэффективных процессов требует расширения номенклатуры пористых адсорбентов, в том числе и углеродных, обладающих высокой сорбирующей способностью. Изобретение относится к способу получения пористых углеродных материалов, которые могут быть использованы в процессах сорбции.

Известны способы получения углеродных сорбентов на основе переработки углеродсодержащего сырья (например, торфа) с последующим гранулированием [Мухин В.М., Тарасов А.В., Клушин В.Н. Активные угли России, М.: Металлургия, 2000, 352 с.]. Получающиеся сорбенты, например активированный уголь марки СКТ, характеризуется невысокой адсорбционной емкостью и механической прочностью.

Наиболее близким к заявляемому является следующий способ получения адсорбента [патент SU №1747142, B01J 20/20, 1992 г.]. Способ получения включает смешение порошкообразного углеродного материала - технический углерод с удельной поверхностью 75-120 м²/г в количестве 70-80 мас.% и полиакриламида, формование смеси и термообработку при 200-215°С в течение до 10-30 мин.

Недостатком указанного метода является невысокая сорбционная способность материала и необходимость использования нескольких исходных компонентов для его получения.

Техническим результатом изобретения является повышение сорбционной способности адсорбента и упрощение способа его получения.

Данный технический результат достигается тем, что в качестве исходного сырья для получения адсорбента используется сажевая паста, полученная при электрокрекинге органических соединений (индивидуальных углеводорододов и гетероатомных соединений, нефтяных фракций, отходов химических и нефтехимических производств). Состоит сажевая паста из смеси сажи и абсорбированных на ее поверхности высокомолекулярных органических соединений [Конохов В.Н. Исследование и разработка процесса комплексной переработки жидких углеводородов в среде расплавленного теплоносителя и электрических разрядах: Дис.... канд. техн. наук. М.: МИТХТ, 1978. 197 с]. Сажевую пасту формуют и термообрабатывают в токе инертного газа при температурах 600-800°С в течение 10-30 минут.

Примеры, иллюстрирующие изобретение

Пример 1.

Сажевая паста подвергалась формованию и термообрабатывалась в токе аргона при температуре 600°С в течение 30 мин. Удельная поверхность полученного сорбента составила 215 м²/г, его механическая прочность на истирание составила 83%, адсорбционная емкость по метиловому оранжевому - 60 мг/г.

Пример 2.

Сажевая паста подвергалась формованию и термообрабатывалась в токе аргона при температуре 700°С в течение 20 мин. Характеристики полученного материала представлены в таблице.

Пример 3.

Сажевая паста подвергалась формованию и термообрабатывалась в токе аргона при температуре 800°С в течение 10 мин. Характеристики полученного материала представлены в таблице.

Условия синтеза адсорбента и его характеристикиПример, №Условия получения адсорбентаУдельная абсорбционная поверхность, м²/гМеханическая прочность на истирание, %Адсорбционная емкость по метиленовому оранжевому, мг/гИсходное сырьеТемпература термообработки, °СВремя термообработки, мин1Сажевая паста6003021583602Сажевая паста7002030085653Сажевая паста8001036088724Сажевая паста9002037076635Сажевая паста5002011340256Сажевая паста700512557277Сажевая паста700403057144ПрототипСмесь сажи марки ДГ-100 - 80 мас.%, и полиакриламида 20 мас.%200301508045

Из сопоставительного анализа таблиц видно, что использование для получения адсорбентов сажевой пасты электрокрекинга позволяет получать материал, удельная адсорбционная поверхность которого в 1.4-2.4 раза, сорбционная емкость в 1.2-1.5 раза больше, чем у прототипа. Использование сажевой пасты электрокрекинга для получения адсорбента позволяет более рационально использовать ценное органическое сырье и решать экологические проблемы. Тепло, необходимое для термообработки сажевой пасты, можно получать сжиганием газов, образующихся в процессе электрокрекинга.

Изобретение относится к способу получения пористых углеродных материалов. Сажевую пасту гранулируют и термообрабатывают в токе инертного газа при температурах 600-800°С в течение 10-30 минут. Изобретение позволяет получить сорбент из сажевой пасты электрокрекинга органических соединений, обладающий повышенной емкостью. 1 табл.

Способ получения адсорбента, включающий формование углеродного материала с последующей его термообработкой в течение 10-30 мин, отличающийся тем, что в качестве углеродного материала используют сажевую пасту и процесс термообработки проводят при температурах 600-800°С.