Способ получения термически расширенного графита Советский патент 1991 года по МПК C01B31/04 

Изобретение относится к химии угле- графитовых материалов, конкретно к способу получения термически расширенного графита, который является перспективным материалом для создания углерод-углеродных композитов, а также гетерогенных катализаторов и сорбентов.

Целью изобретения является исключение промывных вод и снижение количества вредных отходящих газов.

Пример1.В реактор с мешалкой загружают 100 г природного графита, 600 г серной кислоты (концентрация 92 мае %) и 40 г азотной кислоты (концентрация 55 мас.%), перемешивают 60 мин, избыток кислот отделяют, образовавшееся соединение внедрения графита обрабатывают газообразным аммиаком до прекращения поглощения аммиака Образовавшийся сыпучий продукт подвергают термообработке

для расширения с использованием в качестве теплоносителя плазмы азота со средне- массовой температурой в реакторе 1500°С. Получают термически расширенный графит (ТРГ) с кажущейся плотностью 4,6 г/л

Отделение избытка кислот ведут без разбавления, что дает возможность повторно использовать их в процессе

П р и м е р 2. По примеру 1, но термическое расширение проводят с использованием в качестве теплоносителя плазмы азота со среднемасссовой температурой в реакторе 1000°С Получают ТРГ с кажущейся плотностью 10,3 г/л

П р и м в р 3, По примеру 1, но термическое расширение проводят с использованием в качестве теплоносителя плазмы азота со среднемассовой температурой в реакторе 2000°С Получают ТРГ с кажущейся плотностью 3 4 г/л

О

ел

VI

XI со

П р и м е р 4. По примеру 1, но термообработку проводят с использованием в качестве теплоно.сителя плазмы аргона со среднемассовой температурой в реакторе 1500°С. Получает ТРГ с кажущейся плотностью 4,8 г/л.

П р и м е р 5. По примеру 1, но термическое расширение проводят с использованием в качестве теплоносителя плазмы гелия со среднемассовой температурой в реакторе 1500°С. Получают ТРГ с кажущейся плотностью 4,3 г/л.

Пример 6. В реактор с мешалкой загружают 100 г природного графита и 640 г смеси кислот из примера 1, перемешивают 60 мин, избыток кислот отделяют, соединение внедрения графита обрабатывают аммиаком до прекращения поглощения аммиака. Образовавшийся сыпучий продукт подвергают термическому-расширению с использованием в качестве теплоносителя плазмы азота со средмессовой температурой в реакторе 1500°С. Получают ТРГ с кажущейся плотностью 4,7 г/л.

П р и м е р 7. По примеру 1. но термическое расширение проводят с использованием в качестве теплоносителя плазмы азота со среднемассовой температурой в реакторе 1100°С, а в отходящих газах улавливают выделяющийся SOz. Количество выделившегося S02 составляет 0,75 г/0,26 л при нормальных условиях. Получают ТРГ с кажущейся плотностью 6,9 г/л.

П р и м е р 8. По примеру 1, но термическое расширение проводят в трубчатой электропечи в токе азота при 1100°С, а в отходящих газах улавливают выделяющийся S02. Количество выделившегося SOa составляет 2,3 г/0,8 л при нормальных условиях. Получают ТРГ с кажущейся плотностью 7,3 г/л.

Пример 9. В реактор с мешалкой загружают 50 г искусственного графита марки ГТМ, 300 г серной кислоты (концентрация 92 мас.%) и 20 г азотной кислоты (концентрация 55 мас.%), перемешивают 60 мин, отделяют избыток кислот, образовавшееся соединение внедрения графита обрабатывают газообразным аммиаком до

насыщения. Образовавшийся сыпучий продукт подвергают термическому расширению с использованием в качестве теплоносителя плазмы азота со среднемассовой температурой в реакторе 1500°С. Получают ТРГ с кажущейся плотностью 5,1 г/л.

П р и м е р 10. По примеру 9, но используют пиролитический порошкообразный графит. Получают ТРГ с кажущейся плотностью4,9 г/л.

Таким образом, предлагаемый способ получения термически расщепленного графита позволяет исключить промывные воды и уменьшить в три раза по сравнению с

известным способом, (количество выделившегося S02 9,17 г) 3,58 при нормальных условиях, содержание сернистого ангидрида в отходящих газах, за счет того, что обработка соединения внедрения графита (кислого

графита) газообразным аммиаком и проведение термического расщепления в плазме инертного газа позволяет уменьшить процессы окисления графита серной кислотой и образования вредных отходящх газов, поскольку нейтрализация бисульфата графита аммиаком приводит к образованию сульфата аммония, а, как известно, в отличие от самой серной кислоты ее соли начинают взаимодействовать с углеродом с заметной

скоростью при гораздо более высоких температурах 100 и 600-800°С соответственно.

Формула изобретения Способ получения термически расшиценного графита, включающий обработку графита избытком смеси концентрированных серной и азотной кислот, отделение образовавшегося соединения внедрения графита от избытка кислот, обработку аммиаком и последующую термообработку для расширения, отличающийся тем, что, с целью исключения промывных вод и снижения количества вредных отходящих газов, обработке газообразным аммиаком

5 подвергают соединение внедрения графита до насыщения и термообработку ведут в плазме инертного газа со среднемассовой температрурой 1000-2000°С.

Изобретение относится к технологии уг- леграфитовых материалов, в частности к способу получения термически расширенного графита, который является перспективным материалом для композитов, а также гетерогенных катализаторов, с целью исключения промывных вод и снижения количества вредных отходящих газов Предложенный способ включает обработку графита избытком смеси концентрированных серной и азотной кислот, отделение образовавшегося соединения внедрения графита от избытка кислот, обработку газообразным аммиаком образовавшегося соединения внедрения графита до насыщения и последующую термообработку для расширения в плазме инертного газа со средне- массовой температурой 1000-2000°С Ј