СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ Советский патент 1995 года по МПК C01B31/10 C01B31/08 

Изобретение относится к способу получения активированного угля в виде шарообразных гранул.

Целью изобретения является повышение однородности гранулометрического состава активированного угля.

П р и м е р 1. Берут 700 мас.ч. каменного угля марки СС Кузнецкого угольного бассейна, используемого в качестве сырьевой основы, и 30 мас.ч. каменноугольного полукокса, используемого в качестве сырьевой добавки. Исходный каменный уголь обладает зольностью 11 мас. влажностью 11 мас. содержание летучих длиннопламенных компонентов 27 мас. Берут 40 мас.ч. используемой в качестве связующего пиролизной каменноугольной смолы, содержащей 30 мас. нерастворимых в бензоле компонентов и имеющей т.пл. 64^оС.

Сырьевую основу с сырьевой добавкой смешивают с водой при массовом отношении воды к твердой фазе 1:1 и подвергают мокрому измельчению. Измельчение ведут до образования помола с тониной частиц 10 мкм в состоянии пульпы. Пульпу подвергают смешению с нагретым до 73^оС жидким суспендирующим агентом, в качестве которого используют подкисленную воду с рН, равным 4. Содержание твердого вещества в сырьевой суспензии поддерживают на уровне 37 мас.

Пиролизную каменноугольную смолу нагревают до 47^оС и эмульгируют в подкисленной воде с рН, равным 4, нагретой до 47^оС, путем ее равномерного вливания со скоростью 5,9 кг/мин в подкисленную воду, перемешиваемую мешалкой, вращаемой со скоростью 1800 мин^-1. Содержание смолы в эмульсии поддерживают на уровне 49 мас.

Эмульсию связующего подвергают размешиванию в сырьевой суспензии, перемешиваемой мешалкой, вращаемой со скоростью 1400 мин^-1. Эмульсию вводят в суспензию со скоростью 18 кг/мин, при этом содержание связующего составляет 48 мас. от содержания сырьевой смеси. Перемешиваемую композицию подвергают выдержке при включенной мешалке в течение 15 мин до завершения пеллетизирования сырьевой смеси. В результате из сырьевой смеси получают шарообразные алгомераты размером 1,5 мкм, характеризуемые величиной скорости оседания в пеллетизационной фазе 1,1 см/с. Полученный агломерированный полуфабрикат гранул отделяют от пеллетизационной фазы отцеживанием. В результате получают фильтр-осадок с рыхлостью, характеризуемый порозностью в пределах 14 об. и углом естественного скоса насыпки, равным 60^о. Фильтрат направляют на повторное использование в качестве подкисленной воды для образования суспендирующего и эмульгирующего агентов.

Далее осуществляют отмывку гранулята антиадгезивом, при которой из него удаляют остатки связующего. В качестве антиадгезива используют раствор гидрофосфата натрия с концентрацией 2,7 мас. Отмытый гранулят отделяют от раствора гидрофосфата натрия отцеживанием. В результате получают фильтр-осадок, увлекший в своей массе 0,015 мас. гидрофосфата натрия и обладающий углом естественного скоса насыпи, равным 43^о.

Образующий фильтр-осадок, гранулят подвергают сушке воздухом, нагретым до 87^оС. В результате получают сушенку с влажностью 14 мас. Сушенку подвергают карбонизации в бескислородной газовой смеси со скоростью 38 кг/час при 839^оС. Карбонизат охлаждают до 64^оС и подвергают активированию со скоростью 3,0 кг/ч при 870^оС при использовании в качестве активирующего агента водяного пара, подаваемого в количестве 5,1 кг/ч. Полученные гранулы активированного угля охлаждают в бескислородной атмосфере и отделяют отсеиванием гранулометрическую фракцию с размером частиц 1,5-2,8 мм, которая составляет 66 мас. Сферичность средней гранулы, характеризуемая величиной среднего неотклонения ее полудиаметра от приведенного радиуса эквивалентной сферы, равна 88% Прочность на истирание, определенная по ГОСТ 16188-70, составляет 75% Суммарная пористость по воде, определенная по ГОСТ 17219-71, составляет 0,70 см³/г.

П р и м е р 2. Поступают аналогично примеру 1, но используют подкисленную воду с рН, равным 5, и раствоp гидрофосфата натрия с концентрацией 3,1 мас. При испытании полученного гранулированного активированного угля было установлено, что количество гранул с размером 1,5-2,8 мм составляет 67 мас. сферичность гранул 89% прочность гранул на истирание 77% суммарная пористость угля по воде 0,74 см³/г.

П р и м е р 3. Поступают аналогично примеру 1, но используют подкисленную воду с рН, равным 4,6 и раствор гидрофосфата натрия с концентрацией 2,9 мас. При испытании полученного гранулированного активированного угля было установлено, что количество гранул с размером 1,5-2,8 мм составляет 69 мас. сферичность гранул 91% прочность гранул на истирание 81% суммарная пористость угля по воде 0,81 см³/г.

При получении гранулированного активированного угля по способу-прототипу количество гранул с размером 1,5-2,8 мм составляет 54 мас.

Сущность изобретения: в суспензию угля в воде вводят эмульсию пиролизной каменноугольной смолы в подкисленной воде с рН 4 5, и перемешивают до образования гранул. Гранулы отделяют, отмывают раствором гидрофосфата натрия с концентрацией 2,7 3,1 мас. карбонизуют и активируют.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ, включающий введение в суспензию угля в воде связующего с последующим перемешиванием до образования гранул, их отделение, карбонизацию и активирование, отличающийся тем, что, с целью повышения однородности гранулометрического состава активированного угля, в качестве связующего используют пиролизную каменноугольную смолу в виде эмульсии в подкисленной воде с pH, равным 4 5, а гранулы после отделения промывают раствором гидрофосфата натрия с концентрацией 2,7 3,1 мас.