RU2166990C1 - Углеродный сорбент, способ получения и установка для его осуществления - Google Patents
Углеродный сорбент, способ получения и установка для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2166990C1 RU2166990C1 RU2000120356A RU2000120356A RU2166990C1 RU 2166990 C1 RU2166990 C1 RU 2166990C1 RU 2000120356 A RU2000120356 A RU 2000120356A RU 2000120356 A RU2000120356 A RU 2000120356A RU 2166990 C1 RU2166990 C1 RU 2166990C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reactor
- carbonizate
- carbon
- activator
- producing
- Prior art date
Links
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 title claims abstract description 36
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 34
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims abstract description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims abstract description 7
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 14
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 11
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 11
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 11
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 8
- 206010022000 influenza Diseases 0.000 claims description 6
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 5
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 5
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 5
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 claims description 3
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- 208000006673 asthma Diseases 0.000 abstract description 5
- 201000010099 disease Diseases 0.000 abstract description 5
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 abstract description 5
- 208000030603 inherited susceptibility to asthma Diseases 0.000 abstract description 5
- 239000006148 magnetic separator Substances 0.000 abstract description 4
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000001684 chronic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 231100000566 intoxication Toxicity 0.000 abstract description 2
- 230000035987 intoxication Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 2
- 210000001835 viscera Anatomy 0.000 abstract description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 abstract 1
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 235000011437 Amygdalus communis Nutrition 0.000 description 4
- 241000220304 Prunus dulcis Species 0.000 description 4
- 235000020224 almond Nutrition 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 3
- VEQOALNAAJBPNY-UHFFFAOYSA-N antipyrine Chemical compound CN1C(C)=CC(=O)N1C1=CC=CC=C1 VEQOALNAAJBPNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 229960005222 phenazone Drugs 0.000 description 3
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 2
- 230000007170 pathology Effects 0.000 description 2
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000009827 Prunus armeniaca Nutrition 0.000 description 1
- 244000018633 Prunus armeniaca Species 0.000 description 1
- 206010054979 Secondary immunodeficiency Diseases 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229940125715 antihistaminic agent Drugs 0.000 description 1
- 239000000739 antihistaminic agent Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 210000000601 blood cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000005713 exacerbation Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 230000036449 good health Effects 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- 150000002605 large molecules Chemical class 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 1
- 231100001229 severe poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к сорбентам, их получению и применению углеродных сорбентов в энтеросорбции, в частности при лечении бронхиальной астмы, заболеваний внутренних органов с явлениями острой и хронической интоксикации. Предлагаемые микро-, мезо-, макропористые сорбенты из косточек плодовых деревьев имеют следующие характеристики: суммарный объем пор, см3/г - 1,10-1,45; объем микропор, см3/г - 0,52-1,1, полуширина микропор, нм - 1,2-1,6; поверхностные окислы основного (щелочного) характера Ммоль/г - 0,80-1,25. Способ получения включает карбонизацию косточкового сырья в интервале температур 20-750°С со скоростью подъема 1-8°С/мин, активацию дробленого карбонизата при 900-1000°С, сепарацию на магнитном сепараторе и отмывку дистиллированной водой. Установка содержит реактор-карбонизатор с газоходами для подачи теплоносителя, реактор-активатор, газогенератор, топку, рекуператор. Изобретение позволяет улучшить качество активных медицинских углей на косточковой основе, а также снизить энергозатраты. 3 с.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к методам применения углеродных сорбентов в энтеросорбции, в частности при лечении заболеваний внутренних органов с явлениями острой и хронической интоксикации и вторичных иммунодефицитов, способам получения углеродных сорбентов (активных углей) и установкам для их осуществления, и может быть использовано в медицинской, энергетической и химической промышленности.
Известен углеродный сорбент и способ его получения из косточек плодовых деревьев, включающий карбонизацию исходного сырья при 260 - 900oC в течение 0,5-24 ч и модификацию путем жидкофазного окисления азотной кислотой с последующей отмывкой и сушкой.
Получаемый энтеросорбент применяется для лечения отравлений промышленными и бытовыми ядами, патологии печени и почек, психоневрологических патологий и ряда других болезней (см. пат. РФ N 2064429, кл. C 01 B 31/08, опубл. 27.07.96).
Недостатками известного способа являются сложность проведения процесса, длительность осуществления технологических операций и низкая производительность. При этом получаемый сорбент имеет недостаточную активность по молекулам с разветвленной молекулярной структурой (например, феназону, принятому в качестве стандартного вещества при оценке медицинских сорбентов в Европейской фармакопее), что обусловлено отсутствием крупной разновидности микропор ("супермикропор"). Кроме того, полученные по данному способу сорбенты не содержат окислов основного характера, что снижает их химсорбционные свойства.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и количеству совпадающих признаков является способ получения активированного угля и установка для его осуществления, по которому углесодержащий материал сушат и карбонизируют с образованием полукокса и газообразных продуктов карбонизации, полукокс затем активируют водяным паром с образованием активного угля и газообразных продуктов активации, причем карбонизацию ведут острой струей газообразных продуктов активации, подаваемой сверху, а активацию острой струей водяного пара, образованной нагревом воды продуктами газификации фракции сырья с меньшим размером частиц.
Установка для получения углеродного сорбента содержит последовательно соединенные сушилку, реактор-карбонизатор, камеру активации и котел-утилизатор, при этом камера активации снабжена снаружи камерой окислительной газификации, вход в которую соединен трубопроводом с выходом топливопарогазовой смеси из сушилки, а выход - с входом котла-утилизатора, в котором расположен змеевик (см. пат. РФ N 2051094, кл. C 01 B 31/08, опубл. 27.12.95).
Получаемый по данному изобретению углеродный адсорбент характеризуется низкой адсорбционной емкостью по феназону и другим крупным молекулам, что обусловлено отсутствием микропор, имеющих полуширину 1,2-1,6 нм, и поверхностных окислов основного (щелочного) характера.
Кроме того, энергоемкость процесса изготовления углеродного сорбента достаточно высока и составляет около 40 тыс. руб. при изготовлении 1 т его, а отходящие газы установки содержат значительное количество CO и окислов азота, что делает процесс экологически опасным.
Задачей создания изобретения является:
- повышение качества углеродного адсорбента, предназначенного для лечения органов дыхания и ряда других болезней,
- снижение энергоемкости до 25 тыс. руб. на 1 т угля,
- упрощение производства сорбента,
- повышение воспроизводимости характеристик сорбента.
- повышение качества углеродного адсорбента, предназначенного для лечения органов дыхания и ряда других болезней,
- снижение энергоемкости до 25 тыс. руб. на 1 т угля,
- упрощение производства сорбента,
- повышение воспроизводимости характеристик сорбента.
Поставленная задача достигается описанным углеродным сорбентом со следующими характеристиками:
Суммарный объем пор, см3/г - 1,10-1,45
Объем микропор, см3/г - 0,52 - 1,10
Полуширина микропор, нм - 1,20 - 1,60
Поверхностные окислы основного (щелочного) характера, Ммоль/г - 0,80 - 1,25
Поставленная задача решается также способом получения углеродного сорбента, включающим карбонизацию косточкового сырья, активизацию и отмывку, в котором, что является существенным отличием от прототипа, карбонизацию осуществляют при подъеме температуры от 25 до 750oC со скоростью 1 - 8oC/мин, активацию проводят при температуре 900 - 1000oC смесью водяного пара с углекислым газом, взятой при их соотношении в смеси 3:(1 - 1,1) и расходе активирующей смеси, равном 6-10 кг на один кг сорбента, перед отмывкой производят магнитную сепарацию, а отмывку ведут дистиллированной водой при ее отношении к углю (30 - 40):1.
Суммарный объем пор, см3/г - 1,10-1,45
Объем микропор, см3/г - 0,52 - 1,10
Полуширина микропор, нм - 1,20 - 1,60
Поверхностные окислы основного (щелочного) характера, Ммоль/г - 0,80 - 1,25
Поставленная задача решается также способом получения углеродного сорбента, включающим карбонизацию косточкового сырья, активизацию и отмывку, в котором, что является существенным отличием от прототипа, карбонизацию осуществляют при подъеме температуры от 25 до 750oC со скоростью 1 - 8oC/мин, активацию проводят при температуре 900 - 1000oC смесью водяного пара с углекислым газом, взятой при их соотношении в смеси 3:(1 - 1,1) и расходе активирующей смеси, равном 6-10 кг на один кг сорбента, перед отмывкой производят магнитную сепарацию, а отмывку ведут дистиллированной водой при ее отношении к углю (30 - 40):1.
Поставленная задача решается также установкой для получения сорбента, включающей реактор-карбонизатор со средством для загрузки сырья и выгрузки карбонизата, реактор-активатор со средством загрузки карбонизата и выгрузки активированного продукта, рекуператор тепла, средство для подачи теплоносителя и средство для отвода газообразных продуктов реакции, в которой, что является существенным отличием от прототипа, реактор-карбонизатор выполнен в виде щелеобразной камеры, заключенной в теплозащитный кожух и снабженной средством для подачи теплоносителя, выполненным в виде газоходов, реактор-активатор выполнен в виде цилиндрической камеры, установленной горизонтально под углом 2 - 4o и снабженной электронагревателями, средство выгрузки карбонизата непосредственно соединено со средством загрузки карбонизата в активатор, рекуператор тепла установлен после активатора, при этом установка дополнительно снабжена газогенератором для твердого топлива, выполненным в виде футерованной цилиндрической камеры, а также соединенной с газогенератором топкой сжигания дымовых газов, связанной непосредственно с газоходами реактора-карбонизатора.
Преимущество предлагаемого технического решения заключается в том, что благодаря специфическому химическому составу углеродсодержащего сырья (косточки плодовых деревьев), а также совокупности приемов предлагаемой технологии и уникальности установки для термической обработки сырья, удается получить высокопористый ( VΔ = 1,1 - 1,45 см3/г, Vмин = 0,52 - 1,1 см3/г) углеродный сорбент с широким распределением микропор по размерам (полуширина микропор 1,2 - 1,6 нм) и химически активным составом поверхностных окислов. Это обеспечивает высокую адсорбируемость углей по многим классам токсичных веществ, характеризующихся крупными размерами молекул с разветвленной пространственной структурой (например, феназону, цианкобалламину, белкам и др.). Относительно высокое содержание на поверхности углей кислотосодержащих групп основного (щелочного) характера обеспечивает энтеросорбентам дополнительные биоспецифические свойства (в частности, исключается агрессивность к клеткам крови).
Углеродные сорбенты, получаемые по предлагаемому техническому решению, являются высокоэффективными энтеросорбентами при лечении большого ряда заболеваний и тяжелых отравлений промышленными и бытовыми ядами, радионуклеидами, тяжелыми металлами и др.
Наряду с этим, получаемые углеродные сорбенты могут успешно применяться для очистки питьевой воды, особо чистых веществ, извлечения драгоценных металлов, получения экологически чистых продуктов питания.
Сущность изобретения поясняют следующие примеры.
Пример 1. Углеродный сорбент на косточковой основе с VΣ = 1,1 см3/г, Vмин = 0,52 см3/г, шириной (X0) = 1,2 нм, содержанием поверхностных окислов основного (щелочного) характера 0,80 Ммоль/г был выписан больному З-ву после обострения бронхиальной астмы и лечения его инъекциями витаминов и антигистаминных препаратов для приема перорально по 4,0 г 3 раза в день.
После 40 дней лечения больной выздоровел, выписался из больницы.
Пример 2. Углеродный сорбент на косточковой основе с VΣ = 1,45 см3/г, Vмин = 1,1 см3/г, X0 = 1,6 нм, содержанием поверхностных окислов основного (щелочного) характера 1,25 Ммоль/г принимался больным К-вым после лечения бронхиальной астмы в течение 35 дней натощак по 2,0 г.
Больной выписан из больницы с хорошим самочувствием.
Пример 3. Углеродный сорбент на косточковой основе с VΣ = 1,2 см3/г, Vмин = 0,8 см3/г, X0 = 1,35 нм, содержанием поверхностных окислов основного (щелочного) характера 1,03 Ммоль/г был назначен больной К-вой для лечения бронхиальной астмы по 2,0 г в течение 30 дней. В последующие 20 дней доза углеродного сорбента увеличивалась до 2,5 - 3,0 г.
Проведенный курс лечения углеродным сорбентом (60) дней позволил исключить приступы бронхиальной астмы.
Пример 4. 3,0 кг косточек миндаля карбонизировали в реакторе-карбонизаторе установки в интервале температур 25 - 750oC со скоростью подъема температуры 1oC/мин, затем карбонизат поступил в реактор-активатор, куда подавалась активирующая смесь (CO2 и H2O) в объемном отношении 1:3, расход смеси составлял 6 кг/кг готового продукта, температура в реакторе-активаторе поддерживалась на уровне 920oC. После выдержки в течение 1,2 ч уголь выгружали и подавали на магнитный сепаратор, где проходило удаление тонкой железной пыли, осевшей на поверхности угля. После этого уголь отмывали дистиллированной водой в весовом отношении уголь: вода, равном 1:30.
Высушенный углеродный сорбент характеризовался следующими показателями: VΣ = 1,15 см3/г, Vмин = 0,67 см3/г, X0 = 1,23 нм, содержание основных (щелочных) поверхностных окислов 0,98 Ммоль/г.
Пример 5. 5,0 кг косточек абрикоса карбонизировали в реакторе-карбонизаторе установки в интервале температур 25 - 750oC со скоростью подъема температуры 8oC/мин, затем карбонизат поступил в реактор-активатор, куда подавалась активирующая смесь (CO2 и H2O) в объемном отношении 1:3,1, расход смеси составлял 8 кг/кг готового продукта, температура в реакторе-активаторе поддерживалась на уровне 1000oC. После выдержки в течение 1,2 ч уголь выгружали и подавали на магнитный сепаратор, где проходило удаление тонкой железной пыли, осевшей на поверхности угля. После этого уголь отмывали дистиллированной водой в весовом отношении уголь: вода, равном 1:40.
Высушенный углеродный сорбент характеризовался следующими показателями: VΣ = 1,25 см3/г, Vмин = 0,75 см3/г, X0 = 1,35 нм, содержание основных (щелочных) поверхностных окислов 1,1 Ммоль/г.
Пример 6. 4,0 кг косточек миндаля карбонизировали в реакторе-карбонизаторе установки в интервале температур 25 - 750oC со скоростью подъема температуры 3,5oC/мин, затем карбонизат поступил в реактор-активатор, куда подавалась активирующая смесь (CO2 и H2O) в объемном отношении 1:3,05, расход смеси составлял 6 кг/кг готового продукта, температура в реакторе-активаторе поддерживалась на уровне 960oC. После выдержки в течение 1,2 ч уголь выгружали и подавали на магнитный сепаратор, где проходило удаление тонкой железной пыли, осевшей на поверхности угля. После этого уголь отмывали дистиллированной водой в весовом отношении уголь: вода, равном 1:35.
Высушенный углеродный сорбент характеризовался следующими показателями: VΣ = 1,45 см3/г, Vмин = 1,1 см3/г, X0 = 1,6 нм, содержание основных (щелочных) поверхностных окислов 1,25 Ммоль/г.
Установка для осуществления способа по предложенному изобретению содержит реактор-карбонизатор 1 со средством загрузки сырья 13 и средством выгрузки карбонизата 11, реатор-активатор 5 со средством загрузки карбонизата 14 и средством выгрузки активированного продукта 15, рекуператор тепла 7, установленный после активатора 5 и предназначенный для подогрева воздуха, поступающего в газогенератор 9. Реактор-карбонизатор 1 выполнен в виде щелеобразной камеры, заключенной в теплозащитный корпус 2 и снабженной средством для подачи теплоносителя, которое выполнено в виде газоходов 3. Реактор-активатор 5 выполнен в виде цилиндрической камеры, установленной горизонтально под углом 2-4o и снабженной электронагревателями 6, причем средство выгрузки карбонизата 11 непосредственно соединено со средством загрузки карбонизатора 14 в активатор 5. Газогенератор 9 для твердого топлива выполнен в виде футерованной цилиндрической камеры, которая соединена через инжектор 4 с топкой сжигания дымовых газов 10; топка сжигания дымовых газов 10 непосредственно связана с газоходами 3 реактора-карбонизатора 1. Углекислый газ в активатор 5 подается через устройство подачи 12.
Получение углеродного адсорбента на предлагаемой установке осуществляют следующим образом.
Косточка миндаля подавалась в реактор-карбонизатор 1, заключенный в корпус 2, и двигалась со скоростью выгрузки 0,5 кг/мин.
Для подачи теплоносителя в газоходы 3 твердое топливо, например, некондиционная косточка миндаля загружалась в газогенератор 9, где нагреваясь, разлагалась с выделением дымовых газов, которые направлялись в топку 10 и сжигались, после чего поступали в качестве теплоносителя в газоходы 3 со скоростью 3,0 м/с, что при принятой скорости выгрузки карбонизата обеспечивало темп нагрева, равный 5oC/мин.
Охлажденные газы в рекуператоре 7 смешивались с продуктами процессов карбонизации и активации и направлялись через средство 16 для отвода газообразных продуктов реакции в газогенератор 9.
Карбонизат из средства выгрузки 11 реактора-карбонизатора поступал непосредственно через средство загрузки карбонизата 14 в зону активации, минуя охлаждение, где и подвергался регулируемому окислению смесью водяного пара и углекислого газа по реакции
C + H2O - CO + H2
C + CO2 - 2CO
при температуре 950oC.
C + H2O - CO + H2
C + CO2 - 2CO
при температуре 950oC.
Активированный продукт выгружался и подвергался сепарации на магнитном сепараторе, а затем отмывался дистиллированной водой.
Конечный продукт характеризовался следующими показателями:
VΣ = 1,25 см3/г, Vмин = 0,80 см3/г,
полуширина микропор составляла 1,30 нм, а содержание щелочных окислов - 1,0 Ммоль/г. Энергозатраты на 1 т сорбента составляли 2,5 тыс. руб.
VΣ = 1,25 см3/г, Vмин = 0,80 см3/г,
полуширина микропор составляла 1,30 нм, а содержание щелочных окислов - 1,0 Ммоль/г. Энергозатраты на 1 т сорбента составляли 2,5 тыс. руб.
Производство углеродного сорбента отличается простотой, т.к. исключается трудоемкая операция охлаждения карбонизата перед загрузкой его в активатор, а регулирование скорости выгрузки осуществлялось автоматически. Выгруженный продукт характеризовался стабильностью физико-химических и сорбционных свойств.
Claims (2)
1. Углеродный сорбент из косточек плодовых деревьев с микро-, мезо- и макропористой структурой, отличающийся тем, что имеет следующие характеристики:
Суммарный объем пор, см3/г - 1,10 - 1,45
Объем микропор, см3/г - 0,52 - 1,1
Полуширину микропор, нм - 1,2 - 1,6
Поверхностные окислы основного (щелочного) характера Ммоль/г - 0,80 - 1,25
2. Способ получения углеродного сорбента, включающий карбонизацию косточкового сырья, активацию и отмывку, отличающийся тем, что карбонизацию осуществляют при подъеме температуры от 25 до 750oC со скоростью подъема температуры 1 - 8oC/мин, активацию ведут при 900 - 1000oC смесью водяного пара с углекислым газом, взятыми при их отношении 3 : (1 - 1,1), и расходе активирующей смеси, равном 6 - 10 кг на 1 кг сорбента, перед отмывкой производят магнитную сепарацию, а отмывку ведут дистиллированной водой при ее отношении к углю (30 - 40) : 1.
Суммарный объем пор, см3/г - 1,10 - 1,45
Объем микропор, см3/г - 0,52 - 1,1
Полуширину микропор, нм - 1,2 - 1,6
Поверхностные окислы основного (щелочного) характера Ммоль/г - 0,80 - 1,25
2. Способ получения углеродного сорбента, включающий карбонизацию косточкового сырья, активацию и отмывку, отличающийся тем, что карбонизацию осуществляют при подъеме температуры от 25 до 750oC со скоростью подъема температуры 1 - 8oC/мин, активацию ведут при 900 - 1000oC смесью водяного пара с углекислым газом, взятыми при их отношении 3 : (1 - 1,1), и расходе активирующей смеси, равном 6 - 10 кг на 1 кг сорбента, перед отмывкой производят магнитную сепарацию, а отмывку ведут дистиллированной водой при ее отношении к углю (30 - 40) : 1.
3. Установка для получения углеродного сорбента, содержащая реактор-карбонизатор со средствами для загрузки сырья и выгрузки карбонизата, реактор-активатор со средствами загрузки карбонизата и выгрузки активированного продукта, средство для подачи теплоносителя, средство для отвода газообразных продуктов реакции, рекуператор тепла, отличающаяся тем, что реактор-карбонизатор выполнен в виде щелеобразной камеры, заключенной в теплозащитный кожух, и снабженный средствами для подачи теплоносителя, выполненными в виде газоходов, реактор-активатор выполнен в виде цилиндрической камеры, установленной горизонтально под углом 2 - 4o и снабженной электронагревателями, средство выгрузки карбонизата непосредственно соединено со средствами загрузки карбонизата в активатор, рекуператор тепла установлен после активатора, при этом установка дополнительно снабжена газогенератором для твердого топлива, выполненным в виде футерованной цилиндрической камеры, а также соединенной с газогенератором топкой сжигания дымовых газов, связанной непосредственно с газоходами реактора-карбонизатора.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000120356A RU2166990C1 (ru) | 2000-08-02 | 2000-08-02 | Углеродный сорбент, способ получения и установка для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000120356A RU2166990C1 (ru) | 2000-08-02 | 2000-08-02 | Углеродный сорбент, способ получения и установка для его осуществления |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2166990C1 true RU2166990C1 (ru) | 2001-05-20 |
Family
ID=20238625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000120356A RU2166990C1 (ru) | 2000-08-02 | 2000-08-02 | Углеродный сорбент, способ получения и установка для его осуществления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2166990C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2377179C1 (ru) * | 2008-10-14 | 2009-12-27 | Открытое акционерное общество "Электростальское научно-производственное объединение "Неорганика" (ОАО "ЭНПО "Неорганика") | Углеродный адсорбент, способ получения и установка для его осуществления |
| WO2012138207A1 (en) | 2011-04-08 | 2012-10-11 | Republican State Enterprise, Based On The Right Of Economic Management, "Al-Farabi Kazakh National University" | Method for production of "ingo-2" carbon enterosorbent |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3647716A (en) * | 1970-04-03 | 1972-03-07 | Westvaco Corp | Transport reactor with a venturi tube connection to a combustion chamber for producing activated carbon |
| US4122036A (en) * | 1976-05-12 | 1978-10-24 | Waterfront N.V. | Method of pyrolyzing sewage sludge to produce activated carbon |
| RU2013120C1 (ru) * | 1991-12-26 | 1994-05-30 | Украинский государственный акционерный консорциум "Экосорб" | Способ получения сорбента |
| RU2030358C1 (ru) * | 1990-07-09 | 1995-03-10 | Центральное проектно-конструкторское и технологическое бюро химического машиностроения | Установка для производства активированного угля |
| RU2064429C1 (ru) * | 1992-04-09 | 1996-07-27 | Владимир Васильевич Стрелко | Углеродный сорбент и способ его получения |
| RU2104925C1 (ru) * | 1993-07-30 | 1998-02-20 | Научно-исследовательский технологический институт углеродных сорбентов | Способ получения активного угля |
| RU2111923C1 (ru) * | 1997-06-24 | 1998-05-27 | Дзержинское акционерное общество открытого типа "Заря" | Способ получения активного угля из косточек плодов и скорлупы орехов |
| EP0974553A1 (en) * | 1998-07-23 | 2000-01-26 | Universidad De Salamanca | Process and apparatus for the production of activated carbon |
-
2000
- 2000-08-02 RU RU2000120356A patent/RU2166990C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3647716A (en) * | 1970-04-03 | 1972-03-07 | Westvaco Corp | Transport reactor with a venturi tube connection to a combustion chamber for producing activated carbon |
| US4122036A (en) * | 1976-05-12 | 1978-10-24 | Waterfront N.V. | Method of pyrolyzing sewage sludge to produce activated carbon |
| RU2030358C1 (ru) * | 1990-07-09 | 1995-03-10 | Центральное проектно-конструкторское и технологическое бюро химического машиностроения | Установка для производства активированного угля |
| RU2013120C1 (ru) * | 1991-12-26 | 1994-05-30 | Украинский государственный акционерный консорциум "Экосорб" | Способ получения сорбента |
| RU2064429C1 (ru) * | 1992-04-09 | 1996-07-27 | Владимир Васильевич Стрелко | Углеродный сорбент и способ его получения |
| RU2104925C1 (ru) * | 1993-07-30 | 1998-02-20 | Научно-исследовательский технологический институт углеродных сорбентов | Способ получения активного угля |
| RU2111923C1 (ru) * | 1997-06-24 | 1998-05-27 | Дзержинское акционерное общество открытого типа "Заря" | Способ получения активного угля из косточек плодов и скорлупы орехов |
| EP0974553A1 (en) * | 1998-07-23 | 2000-01-26 | Universidad De Salamanca | Process and apparatus for the production of activated carbon |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КАРТЕЛЬ Н.Т. Исследование пористой структуры косточковых углей. - Укр. Химический журнал, 1984, т.50, № 3, 267-263. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2377179C1 (ru) * | 2008-10-14 | 2009-12-27 | Открытое акционерное общество "Электростальское научно-производственное объединение "Неорганика" (ОАО "ЭНПО "Неорганика") | Углеродный адсорбент, способ получения и установка для его осуществления |
| WO2012138207A1 (en) | 2011-04-08 | 2012-10-11 | Republican State Enterprise, Based On The Right Of Economic Management, "Al-Farabi Kazakh National University" | Method for production of "ingo-2" carbon enterosorbent |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Shi et al. | Using H2S plasma to modify activated carbon for elemental mercury removal | |
| JP5526344B2 (ja) | 下水汚泥の濃縮‐脱水および好気的空気乾燥を統合する方法 | |
| CN107487809A (zh) | 基于以活性炭可再生方式处理使废水提质达标的方法及系统 | |
| CN106268308B (zh) | 一种去除工业废气中voc的净化系统 | |
| WO1999008777A1 (en) | Apparatus and method for removal of vapor phase contaminants from a gas stream by in-situ activation of carbon-based sorbents | |
| CN206549655U (zh) | 一种活性炭再生系统 | |
| KR960003235B1 (ko) | 활성탄, 그의 제조방법 및 활성탄을 이용한 흡착 | |
| WO2013032365A1 (ru) | Способ получения аморфного диоксида кремния из рисовой шелухи | |
| RU2166990C1 (ru) | Углеродный сорбент, способ получения и установка для его осуществления | |
| JP2003286021A (ja) | 高比表面積炭素材料の製造装置 | |
| Yessenbek et al. | Activated carbon production from plum pit shells for oily wastewater treatment | |
| CN102583370A (zh) | 一种旋转炉磷酸法活性炭生产工艺 | |
| RU2377179C1 (ru) | Углеродный адсорбент, способ получения и установка для его осуществления | |
| RU2490207C2 (ru) | Способ получения активированного угля | |
| CN100534582C (zh) | 烟气脱硫及脱硫产物连续生产硫酸铵的一体化方法和设备 | |
| JPS63294945A (ja) | 活性炭の低温再生法 | |
| CN101596448B (zh) | 用于去除水中硝酸盐的过滤介质及其制备方法 | |
| RU2114783C1 (ru) | Способ получения активированного угля | |
| RU2183651C1 (ru) | Способ и установка для термической переработки мелкозернистого топлива | |
| RU2613232C1 (ru) | Установка для тепло- массообменной обработки многокомпонентных продуктов | |
| CN115889397A (zh) | 生活垃圾焚烧飞灰的水洗脱氯处理工艺 | |
| JP2975011B1 (ja) | ダイオキシン吸着用活性炭、その製造方法及び装置並びにダイオキシンの吸着処理方法 | |
| CN212806237U (zh) | 一种立式沸腾流化床 | |
| RU2154603C1 (ru) | Способ получения активного угля | |
| CN207941357U (zh) | 一种固定床沸石voc废气处理系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050803 |