Способ получения углеродного адсорбента Советский патент 1976 года по МПК C01B31/08 

Изобретение относится к способу получения углеродных адсорбентов с повышенной сорбционной способностью по радиоактивным благородным газам и может быть использовано в адсорбционных системах очист- ки технологических газов ядерных энергетических установок от радиоактивных изотопов благоро.цных газов.

Известен способ получения динамически активного адсорбционноемкого углеродного адсорбента из пластифицированной резольной фенолформальдегидной смолы 1 .

Недостатком прототипа является низкая адсорбционная способность сорбента по от ношению к радиоактивным изотопам благо- родных ra30Bj обусловленная относительно крупными линейными размерами микропор, зависящими от высокой степени обгара угля при его активации (35-45% по изменению кажущейся плотности угля при активировании

По предлагаемому способу для получения углеродного адсорбента, обладающего повышенной адсорбционной способностью по радиоактивным изотопам благородных газов, снижают степень обгара угля-сырца в процессе

активирования до экспериментально установленных границ, обеспечивающих получение углеродного адсорбента с наиболее рациональной пористой структурой и как следствие этого, с возможно более высокой адсор ционной способностью по радиоактивным газам.

Для этого уголь-сырец, полученный путем карбонизации при ЗОО-830 С в свободной от кислорода атмосфере термоотверж- денной резольной фенолформальдегидной смолы, синтезированной при мольном отнощении фенола к формальдегиду равном 1,0 : 1,2 в присутствии едкого натра как катализатора и пластифи1щрованной 15-2О вес. % низкомолекулярного пластификатора, например дибутилфталата, активируют при температуре 78О-830 С водяным паром до обгаров по изменению кажущихся плотностей углей в процессе активирования равных 102О%,

Пример. 80-85 кг исходной резольной фенолформальдегидной смолы совмещают при 6 0-8 О С с 20-15 кг дибутилфталата. Смолу отверждают в слое 15-20м при постепенном повышении температуры в течение 32 до 180 С по оежиму: от 40 до 5О°С 3 ч, от 5О до 80 С - , от 8О до 100°С - 6 ч. от 1ОО до 120 С - 6 ч. от 120 до 140 С - 4 ч, от 140 до 160 С - 3 ч, от 160 - 180°С - 3 ч, выдержка при 180°С - 4 ч. Термоотвержденную смолу измельчают и просеивают до получения рабочей фракции 1-3 мм. Полученную фракцию термоотверж- денной смолы карбонизируют в атмосфере, свободной от кислородаа при подъеме темпе- ратуры от 300 до 830°С в течение 25«-35 мин. Карбонизованный уголь-сырец отсе ивают от мелкой фракции и активируют угле кислым газом, продуктами горения газооб разного топлива или водяным паром при тел дературе 7 8 0-83 О С до обгаров по измене нию кажущихся плотностей углей в процессе активирования равных 10-20%, Основные характеристики углеродного адсорбента, полученного по предлагаемому способу, см /см : Суммарный объем пор по воде До 0,6 Суммарный объем пор по бензолу До 0,5 Предельный объем адсорбционного пространства по бензолуДо 0,2 Объемы характерных типов пор по изотерме адсорбции паров бензо20°С,см5/ ла при макропор переходных пор микропор Коэффициент адсорбции криптона при 20 С До 170-219 Коэффициент адсорбции До 995-1200. ксенона при 20 С, Формула изобретения Способ полученкй углеродного адсорбен-« та, включающий карбонизацию пластифициро ванной вес, % низкомолекулярного пластификаторав например дибутилфталата, термоотвержденной резольной фенолформаль дегидной смолы при ЗОО.800 С в атмосфе- ре, свободной от кислорода, и высокотемпературную активацию угля-сырца водяным napoMj отличающийся тем, что с целью повышения сорбционной емкости и динамической активности по радиоактивным изотопам благородных газов углеродного адсорбента, активацию угля-сырца проводят при 780-830 С до обгаров по изменению кажущихся плотностей углей в процессе активирования, равных Ист-очники информации, принятые во внимание при экспертизе: /.AST,, ев, jY 452168 кл. С 01 в 31/08, 1974 г.