Способ получения активного угля Советский патент 1992 года по МПК C01B31/08 

Изобретение относится к технологии гранулированного активного угля и может быть использовано для очистки воды, технологических растворов в пищевой и медицинской промышленности, а также в качестве носителей катализаторов, работающих в жидких средах в условиях проточных адсорберов.

Целью изобретения является повышение осветляющей способности активного угля.

В качестве сырья для получения активного угля использован гидролизный лигнин - отход гидролизного производства, который представляет собой негидролизую- щуюся серной кислотой часть древесины. Технический гидролизный лигнин имеет следующие характеристики:

Содержание влаги, % мае.68

Содержание летучих,

% мае. (в сухом продукте)65

- Зольность, % мае.1,8

Пример 1. Гидролизный лигнин из гидролизаппаратов смешивают с водой в соотношении 1:3 до получения однородной суспензии. Полученную лигниновую суспензию отделяют от посторонних включений (непровар, кора, крупные минеральные

включения) на вибросучкоуловителе с размерами ячеек сетки 3 мм. Затем пульпу отжимают на фильтр-прессе типа ФПАК-М до остаточной влажности 53% и гранулируют на шнек-прессе ПФШ-2 200 в две стадии - на первой через фильеры диаметром 5 мм, а на второй - через фильеры диаметром 3 мм. Полученные гранулы сушат во вращающейся сушке при температуре 105°С до остаточной влажности 9 мас.%. Сухие гранулы карбонизируют во вращающейся печи при следующем режиме: температура в загрузочной части печи 480°С, температура в средней части печи 490°С, температура в выгрузочной части печи 450°С, скорость нагревания гранул до температуры 480°С - 80 град/мин. Карбонизованные гранулы активируют в многоканальной печи активации при температуре 890°С в течение 49 ч.

Выход активного угля по отношению к исходному сырью (абсолютно сухому лигнину) составляет 9,6%, Активный уголь характеризуется следующими показателями:

Суммарный объем пор по влагоемкости, см3/г1,53

Объем пор с размерами 1000-10000 нм,см3/г0,48

Ё

XI ON О 00 44 СО

0,42

81

Объем пор с размерами менее 1000 нм, см /г Механическая прочность на истирание, %

Активность по метиленовому голубому в гранулах, мг/г185

Активность по метиленовому голубому в порошке, мг/г 337 Активность по мелассе в гранулах, %93 Суммарный объем пор активности угля пб влагоемкости определяют по ГОСТ 17 219-71, объем пор с размерами 1000- 10000 нм и с размерами менее 1000 нм устанавливают из изотермы адсорбции паров бензола углем,

Механическую гтр очнбсть определяют по ГОСТ 16188-70. Адсорбционную активность по метиленовому голубому в порошке определяют по ГОСТ 4453-74, а в гранулах - по специально разработанной методике, предусматривающей сравнение концентраций водного раствора метиленового голубого до и после контакта с навеской гранулированного активного угля. Анализ выполняют следующим образом: навеску гранулированного угля массой 0,1 г помещают в колбу, содержащую 25 мл водного раствора метиленового голубого с концентрацией 1500 мг/л. Колбу помещают на колбовстряхиватель и в течение 90 мин встряхивают с интенсивностью 120 колебаний в минуту. Затем осветленный раствор отделяют фильтрованием от угля и измеряют концентрацию метиленового голубого в осветленном растворе методом фотрколо- риметрического анализа. Адсорбционную активность, гранулированного УГЛЯ вычисля; ют по формуле:

А

(Ci-C2) -0,25

hi

где А - активность по метиленовому голубому, мг/г;

Ci - концентрация раствора метиленового голубого до контакта с активным углем, мг/г; ,

Cz - концентрация раствора метиленового голубого, мг/г;

m - масса навески активного угля, г. Пример 2. Гидролизный лигнин смешивают с водой, обезвоживают, гранулируют и сушат аналогично примеру 1. Затем карбонизуют во вращающейся печи при следующем режиме: температура в загрузочной части печи 500°С, температура в средней части печи 510°С, температура в выгрузочной части печи 450°С, при этом скорость нагревания гранул составляет 100 град/мин. Карбонизованные гранулы активируют в многоканальной печи актива- циетпри температуре 910°С в течение 46 ч. Выход активного угля1 по отношению к исходному сырью (абсолютно сухому лигнину) составляет 9,4 мас.%. Активный уголь характеризуется следующими показателя- ми:

Суммарный объем пор по влагоемкости, см3/г1,08

Объем пор с размерами 1000-10000 нм, см3/г0,41

Объем пор с размерами

менее 1QOO нм, см /г0,46

Механическая прочность на истирание, %89

Активность по метиленово- му голубому в гранулах, мг/г 175 Активность по метиленовому голубому в порошке, мг/г 321 Активность по мелассе в гранулах, %86 Примеры 3-5 аналогичные примеру 1, за исключением скорости нагревания гранул при карбонизации значения, которые приведены в таблице.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Способ получения активного угля, включающий гранулирование гидролизного лигнина, сушку гранул, их карбонизацию и активацию, отличающийся тем, что, с целью повышения осветляющей способно- сти угля, карбонизацию ведут при скорости нагревания гранул 80-100 град/мин, а активацию осуществляют в многоканальной печи активации.

Сущность изобретения: гидролизный лигнин гранулируют. Гранулы сушат, карбо- низуют при скорости нагревания 80- 100 град/мин и активируют в многоканальной печи активации. 1 табл.