Способ получения активированного углеродного волокнистого материала и устройство для его осуществления Советский патент 1990 года по МПК C01B31/08 D01F9/12 

Изобретение относится к получению углеродных адсорбентов и может быть использовано для очистки технологических жидкостей.

Цель изобретения - повышение адсорбционной активности по отношению к органическим красителям, прочности при разрыве и устойчивости к термоокислению, а также повышение равномерности обработки волокнистого углеродного материала.

Пример 1. 2,8 кг углеродной ткани УУТ-2 с линейным электросопротивлением 50 Ом/м размещают на раме и загружают в устройство для активации, обеспечивающее возврат части газообразных продуктов активации в зону реакции. После продувки техническим азотом (расход 4 л/мин) в течение 5 мин без нагрева осуществляют нагрев ткани до 830°С и поддерживают температуру на этом уровне в течение 2 ч, причем по достижении 830°С в камеру взамен азота подают водяной пар, обогащенный возвращенной частью газообразных продуктов активации с

газа (азота) через патрубок 9 вытесняют из рабочей секции воздух, после чего включают питание нагревателей 3, контролируемое с помощью специальных регуляторов. Посредством нагревателей осуществляют нагрев инертного газа (или водяного пара на стадии непосредственной активации), который затем

удельным расходом 0,4 матери- )g реализует конвективную передачу тепла

ала, взаимодействие с которым в течение 2 ч обеспечивает обгар 14,1мас.%. Затем, не прекращая подачу пара, камеру с материалом охлаждают со скоростью 1 град/мин до 760 С отключением части нагревателей, после чего полностью отключают нагрев и подают азот. При снижении температуры до 120°С материал достают из устройства,взвешивают и определяют характеристики. Результаты представлены в таблице.

Примеры 2-12 аналогичны примеру 1 и конкретные условия их осуществления и характеристики получаемого материала приведены в таблице.

Примеры 13и14 выполнены в соответствии с известным способом.

Способ осуществляют с помощью устройства.

На фиг.1 показан общий вид устройства; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Устройство содержит теплоизолирующий кожух 5 внутри которого осуществляется обработка углеродного материала, разделительный экран 2, нагрева15

20

25

30

35

обрабатываемому материалу. После поступления через входной патрубок 9 нагрев инертного газа (или водяного пара) осуществляется в результате последовательного прохождения им теплообменника 4, зоны всасывания вентилятора 5 непосредственно под вентилятором (куда газ поступает через выходной патрубок 8 теплообменника 4), вдоль поверхности нагревателей 3 (куда газ направляется вентилятором 5). Нагретый газ поступает в нижнюю часть секции подготовки газа, затем проходит теплообменник 4 и сквозь отверстия в нижней части экрана 2 - в рабочую камеру, в которой осуществляет нагрев обрабатываемого материала, а в случае реализации стадии активации - и взаимодействие с углеродом,, После прохождения сквозь слой обрабатываемого материала парогазовая смесь поступает в верхнюю часть секции в зону всасывания вентилятора, где часть ее всасывается вместе с поступившей из патрубка 8 свежей порцией пара вентилятором и направляется вновь вдоль поверхности нагревателей 3, а основная часть проходит патрубок 10.

тельные элементы 3, размещенные между кожухом 1 и экраном 2, теплообменник 4 для предварительного нагрева газообразного активирующего агента, вен- тилятор 5 для всасывания свежего и отработанного газа, раму 6 для размещения активируемого материала, направляющие 7 внутри экрана 2, патрубок 8 для подачи к вентилятору свежего дс газа, патрубок 9 для ввода газообразного активирующего агента в теплообменник 4, патрубок 10 для отвода летучих продуктов, герметичную дверь 11, через которую осуществляется загрузка и выгрузка рамы 6 с материалом.

Устройство рабртает следующим образом.

50

газа (азота) через патрубок 9 вытесняют из рабочей секции воздух, после чего включают питание нагревателей 3, контролируемое с помощью специальных регуляторов. Посредством нагревателей осуществляют нагрев инертного газа (или водяного пара на стадии непосредственной активации), который затем

реализует конвективную передачу тепла

5

0

5

0

5

с

0

обрабатываемому материалу. После поступления через входной патрубок 9 нагрев инертного газа (или водяного пара) осуществляется в результате последовательного прохождения им теплообменника 4, зоны всасывания вентилятора 5 непосредственно под вентилятором (куда газ поступает через выходной патрубок 8 теплообменника 4), вдоль поверхности нагревателей 3 (куда газ направляется вентилятором 5). Нагретый газ поступает в нижнюю часть секции подготовки газа, затем проходит теплообменник 4 и сквозь отверстия в нижней части экрана 2 - в рабочую камеру, в которой осуществляет нагрев обрабатываемого материала, а в случае реализации стадии активации - и взаимодействие с углеродом,, После прохождения сквозь слой обрабатываемого материала парогазовая смесь поступает в верхнюю часть секции в зону всасывания вентилятора, где часть ее всасывается вместе с поступившей из патрубка 8 свежей порцией пара вентилятором и направляется вновь вдоль поверхности нагревателей 3, а основная часть проходит патрубок 10.

Размещение нагревательных элемеь- тов между теплоизолирующим кожухом и разделительным экраном обеспечивает повышение равномерности обработки активируемого материала за счет устранения градиента температур у теплоизолирующего и вблизи разделительного экрана.

Формула изобретения

1. Способ получения активированного углеродного волокнистого материала, включающий активацию углеродной ткани, отличающийся тем,

Изобретение относится к получению углеродных адсорбентов и может быть использовано для очистки технологических жидкостей. Цель изобретения - повышение адсорбционной активности по отношению к органическим красителям, прочности при разрыве и устойчивости к термоокислению, а также увеличение равномерности обработки углеродного материала за счет размещения нагревательных элементов 3 между теплоизолирующим кожухом 1 и разделительным экраном 2. Углеродную ткань с линейным электросопротивлением 10-50 Ом/м подвергают активации водяным паром в смеси с газообразными продуктами активации в две стадии: при 830-890°С до обгара 14-20 мас.% и при снижении температуры со скоростью 1-2 град/мин до 700-760°С. Устройство содержит патрубки 8 - для ввода газообразного активирующего агента и отвода летучих продуктов - 9, раму 6 для размещения активируемого материала, вентилятор 5, дополнительный теплообменник 4 для предварительного нагрева газообразного активирующего агента. Посредством нагревательных элементов 3 осуществляют нагрев газообразного агента при последующей конвективной передаче тепла обрабатываемому материалу. 2 с.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Раму 6, на которую предварительно что, с целью повышения Адсорбционной

помещают обрабатываемый материал, устанавливают на направляющие 7 рабочей секции внутри экрана 2 и герметично закрывают дверь 11. Подачей инертного

активности по отношению к органическим красителям, прочности при разрыве и устойчивости к термоокислению, активации подвергают углеродную ткань

активности по отношению к органическим красителям, прочности при разрыве и устойчивости к термоокислению, активации подвергают углеродную ткань

51560473

с линейным электрическим сопротивлением 10-50 Ом/м в две стадии: при 830-890°С до обгара 14-20 мас.% и при снижении температуры со скоростью 1-2 град/мин до 700-760°С и осуществляют ее водяным паром в смеси с газообразными продуктами активации.

520 480 500 500 500 500 500 500 520 500

Способ по

примерам

Характеристики получаемого материала

78,9 13,7

375 189 50,8 196

498

205

22

104

МО, МГ, КФ, МЗ и КК - метиловый оранжевый, метиленовый голубо кристаллический фиолетовый, малахитовый зеленый и конго красный соответственно.-/7- и

hr

Фиг, 1

Составитель Т.Чиликина

Р едак тор И. С егля ник Т ехр ед м. Дидык

Заказ 948

Тираж 417

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Продолжение таблицы

11 73 19 89

74 5,9 О 4,2

20

5,5

О

4,1

78

123

47

30

500 540 420 480

Фиг. 2

. Корректор Т.Малец

Подписное