Способ получения активного угля Советский патент 1987 года по МПК C01B31/08 

Изобретение относится к производству углеродных адсорбентов, применяемых для поглощения паров и газов, для очистки промышленных стоков и питьевой воды от загрязнений.

Цель изобретения - повышение осветляющей способности угля.

Стабилизированный осадок после

биологической очистки сточных вод

представляет собой смесь сырого осадка после первичных отстойников и избыточного активного ила из аэротен- ков после вторичных отстойниклв, подт вергнутую аэробной стабилизации, уп- лотнение в уплотнителях и подсушенную на иловых площадках. Сырой осадок из первичных отстойников представляет собой суспензию (влажность -93,0- 95,0%), содержащую в основном оседающие взвешенные вещества и плавающие жировые примеси. Избыточный активный ил из аэротенков, задерживаемый во вторичных отстойниках, представляет суспензию (влажность 96,0-99,5%), содержащую аморфные хлопья и комплекс микроорганизмов коллоидного типа с адсорбированными и час тично окисленными загрязнениями, извлекаемьми из сточных вод в процессе биологической очистки.

Смесь сырого осадка и активного ила вследствие большого содержания органических веществ и наличия микроорганизмов в процессе хранения быстро загнивает, приобретая темно-серый или черньй цвет и издавая неприятньй кислый запах. С целью предотвращения этого процесса смесь подвергают аэробной стабилизации, т.е„ помещают ее в аэротенк-смеситель емкостью 24 тыс.м и в течение 15-18 сут аэрируют путем пропускания воздуха.

Аэробно-стабилизированная смесь уплотняется в уплотнителях и поступа- ет для подсушивания на иловые площадки, имеющие искусственное основание с дренажем.

Льняная костра представляет собой органический материал растительного происхождения, которьй образуется в качестве отходов при обработке льня ной тресты при получении льноволокна.

Пример 1. Сатилизированный осадок после биологической очистки городских сточных вод влажностью 77,3% и зольностью 25% смешивают с льняной кострой влажностью 5% и зольностью 3,6% в массовом соотношении

50% осадка и 50% льняной костры в расчете на абсолютное сухое дещество компонентов. Вес взятого влажного осадка составлял 4,405 кг, льняной костры - 1,052 кг, что в пересчете на абсолютно сухое вещество соответствует 1 кг осадка и 1 кг льняной костры. К смеси осадка и льняной костры добавляют активирующее неорганическое соединение - хлорид цинка, и тщательно перемешивают с влажной сырьевой композицией. Количество активатора ZnClj для получения образца активного угля (см. таблицу, образец 1) составляет 40% в расчете на сухое вещество смеси осадка и льняной костры, т.е. на 2 кг сухого вещества смеси 0,80 кг ZnClj, для образца 2 60% ZnClj (1,2 кг). Полученную смесь (осадок, льндная костра, хлорид цинка) гранулируют в грануля- торе, снабженном формующей решеткой с диаметром отверстий, равном 5 мм, гранулы сушат до воздушно-сухого состояния (влажность 10-12%) и подвергают карбонизации при скорости нагрева гранул в реакторе 5 с/мин без доступа воздуха при атмосферном давлении до конечной температуры 500- 550 С. Одновременно с карбонизацией протекает процесс термохимической активации хлоридом цинка углеродистого вещества.. Твердый остаток после карбонизации обрабатывают вначале 2% раствором соляной кислоты путем кипячения в течение 30 мин, затем промывают его водой до отрицательной реакции на ионы хлора. Отмытьш углеродистый пористый продукт является активным углем. Адсорбционная способность активного угля по иоду, бензолу и метиленовой синей, а также величина предельного сорбционного объема пор и зольность представлены в таблице активного угля.

Пример 2. К осадку после биологической очистки городских сточных вод (влажность 76,1%, зольность 23,8%) добавляют льняную костру (влажность 5%, зольность 3,6%) в количестве 35;65, и 75% и расчете на сухое вещество компонентов. Вес взятого влажного осадка равен соответственно 6,28; 5,44 и 2,93 кг, а вес. льняной костры для данных соотношений составляет 0,523; О,74 и 1,37 кг. Осадок и льняную костру в различных весовых соотношениях перемешивают, к каждой

композиции в качестве активатора добавляют 60% хлорида цинка в расчете на сухую массу приготовленной смеси (на 2 кг сухой массы смеси вводят 1,2 кг ZnClJ ,

Смесь (осадок, льняная костра, хлорид цинка) гранулируют, гранулы сушат до воздушно-сухого состояния (влажность 10-12%), затем подвергают карбонизации при скорости нагрева З С/мин без доступа воздуха при атмосферном давлении до конечной температуры 500-550 С. Одновременно с карбонизацией протекает процесс термохимической активации углеродистого вещества хлоридом цинка. Осаток после карбонизации обрабатывают 2%-ным ра- створо14 соляной кислоты и отмывают водой. Для полученных образцов активного угля определяют основные качественные характеристики - адсорбционную способность, величину предельного сорбционного объема пор, представляюПредлагаемый

ВНИИПИ Заказ 5532/18 Тираж 456

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород yft. Проектная, 4

5

0

щего собой сумму объемов микрапор и мезопор, .и зольность (таблица,, образцы активного угля 5, 6 и 7).

Формула изобретения

Способ получения активного угля, включающий смешивание материала на основе органических веществ и лигно- целлюлозного материала, добавление к смеси хлористого цинка в количестве 40-60% по отношению к массе сухой смеси, ее гранулированиеj сушку гранул, их карбонизацию и промьшку, от- личающийся тем, что, с целью повышения осветлякицей способности угля, в качестве материала на основе органических веществ используют стабилизированньй осадок после биологической очистки сточных вод, а в качестве лигноцеллкшозного материала - льняную костру в количестве 35-75% по отношению к массе сухой смеси.

Подписное

Изобретение относится к способу получения активного угля и позволяет повысить его осветляющую способность. Стабилизированный осадок после биологической очистки сточных вод смешивают с 35-75% льняной костры по отношению к массе сухой смеси, затем добавляют к смеси хлористый цинк в количестве 40-60% по отношению к массе сухой смеси. Полученную смесь гранулируют , гранулы сушат, карбонизируют и промывают. 1 табл. (Л С со ел 00 о: