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

1

(21)4792955/26 (22)03.01.90 (46)15.10.92. Бюл. №38 (71) Всесоюзный научно-исследовательский технологический институт углеродных сорбентов

(72)А.Н.Акулова, Л.Н. Кузнецов, Н.Н.Масю- тин и С.А. Тынкасов

(56) Копецкий Ю.П. Краткий справочник по активным углям. Пермь, 1959, с, 4.

Авторское свидетельство СССР Мг 182605, кл. С 13 D 3/12, 1965.

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО АКТИВНОГО УГЛЯ (57) Сущность изобретения: смешивают каменный уголь 48-55 мас.%, карбонизован- ный лигнин 14-21 мас.% и древесную смолу остальное. Смесь гранулируют. Гранулы сушат, карбонизуют и активируют. 1 табл.

Изобретение относится к технологии получения гранулированного активного угля и может быть использовано для очистки сахарных сиропов.

Целью изобретения является повышение осветляющей способности активного угля.

В качестве сырья используют каменный уголь Кузнецкого бассейна марки 2СС по ГОСТ 10355-76 и смолу древесную по ГОСТ 22989-86, Карбонизованный лигнин получен путем пиролиза формованного гидролизного лигнина во вращающихся печах при температуре 480-500°С и имеет следующие технические характеристики:

выход летучих, мас.%8

зольность, мас.%.6

насыпная плотность, г/см

0,49.

П р и м е р 1. 55 мас.% каменного угля, размолотого до размеров частиц 0,1 мм, 14 мас.% карбонизованного лигнина, размолотого до размеров частиц менее 0,1 мм и 31 мас.% древесной смолы смешивают в лопастном смесителе до образования гомогенной пасты. Пасту гранулируют на шнек-прессе через фильтры с диаметром

отверстий 4 мм, затем гранулы сушат во вращающейся печи при температуре 110- 120°С. Сухие гранулы карбонизуют во вращающейся электропечи при температуре 480-500°С и активируют водяным паром при температуре 870-920°С во вращающейся печи активации до обгара 40-45 мас.%. Активный уголь рассеивают на ситах до получения продукта, соответствующего по фракционному составу углю АГС-4 (ТУ 6- 16-2420-80). Выход угля по отношению к массе исходных компонентов составляет 42 мас.%. Активный уголь характеризуется следующими показателями суммарный объем

пор, см3/г085

насыпная плотность, г/см30,56

объем микропор, см /г0 36

объем мезопор, см3/г0 18

осветляющая спрсоб- ность, %92.1

механическая прочность на истирание в воздушной среде по ГОСТ 16188-70 % 881 механическая прочность на истирание в среде са(Л

С

vj о

00

ел о

харного сиропа. %91,0

рН отработанного сахарного сиропа, ед.7,1. Осветляющую способность определяют по методике, изложенной в ТУ 6-16-2420- 80 на активированный уголь АГС-4, заключающейся в обработке водного раствора мелассы заданным объемом угля и в определении оптической плотности раствора до и после обработки. Осветляющую способность (ОС) р а Ьб}ч ить1в:ают по формуле: V ...

ос, 4

di

100,

где di и d2 - оптическая плотность раствора мелассы до и после обесцвечивания.

Буферные свойства гранулированного активного угля определяют путем замера величины рН после пропускания 60% сахарного сиропа в течение 60 мин через слой активного угля длиной 50 см со скоростью 2,5 см/мин при температуре 80°С. При указанных испытаниях активные угли считаются полностью пригодными для очистки сахарных сиропов, если они поддерживают значение рН отработанного сиропа (прошедшего через колонку с активным углем) на уровне 7,0-7,5 ед.

Механическую прочность углей на истирание в жидкой фазе (в среде сахарного сиропа) определяют следующим образом. В коническую колбу емкостью 250 мл приливают 150 мл 60%-ного водного раствора рафинированного сахара и термостатируют раствор при 80°С в течение 30 мин. Затем в раствор помещают 5 г гранулированного активного угля и содержимое перемешивают 20 мин стеклянной мешалкой со скоростью 500 об/мин, После этого раствор отделяют от гранул на сите с размером ячеек 0,95 мм, охлаждают до комнатной температуры и определяют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколори- метре с синим светофильтром в кювете толщиной 10 мм. Разность между оптической плотностью исходного рафинированного сахарного раствора и оптической плотностью после его контакта с активным углем пропорциональна количеству перешедшей в раствор пыли и характеризуют механическую прочность угля на истирание в растворе. Количественно прочность на истирание в среде сахарного сиропа вычисляют по формуле:

п-1-3 21.100.

где П - механическая прочность угля в среде сахарного сиропа, %;

а - оптическая плотность исходного раствора, ед.

О2 - оптическая плотность раствора после контакта с углем, ед.

Пример 2. 48 мас.% размолотого каменного угля и 21 мас.% размолотого кар- бонизованного лигнина, смешивают в лопа- стном смесителе с 31 мас.% древесной смолы. Полученную пасту гранулируют, сушат, карбонизуют, активируют и фракционируют аналогично примеру 1.

Выход активного угля по отношению к исходным компонентам составляет 43,6%. Активный уголь характеризуется следующими показателями: суммарный объем

пор, см3/г0,91

насыпная плотность, г/см30,54

объем микропор, см /г

0,38 0,21

объем мезопор, см /г осветляющая способность, %91,2

механическая прочность на истирание в воздушной среде по ГОСТ 16188-79, % 83,1 механическая прочность на истирание в среде сахарного сиропа, %90,1 рН отработанного сахарного сиропа, ед,7,6. Примеры 3-5. Аналогичны примеру 1 за исключением количества каменного угля и карбонизованного лигнина.

Состав смеси и характеристика полученного активного угля приведены в таблице.

Формула изобретения Способ получения гранулированного активного угля, включающий смешение каменного угля и древесной смолы, гранули- рование смеси, сушку, карбонизацию и активацию гранул, отличающийся тем, что, с целью повышения осветляющей способности и механической прочности активного угля, на смешение дополнитель- но подают карбонизованный лигнин при следующем соотношении компонентов, мас.%:

каменный уголь48-55

карбонизованный лигнин14-21

древесная смолаостальное

К - контрольный пример.