[go: up one dir, main page]

RU2367597C1 - Method for preparation of active charcoal - Google Patents

Method for preparation of active charcoal Download PDF

Info

Publication number
RU2367597C1
RU2367597C1 RU2008126428/15A RU2008126428A RU2367597C1 RU 2367597 C1 RU2367597 C1 RU 2367597C1 RU 2008126428/15 A RU2008126428/15 A RU 2008126428/15A RU 2008126428 A RU2008126428 A RU 2008126428A RU 2367597 C1 RU2367597 C1 RU 2367597C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
charcoal
activation
benzene
hydrogen peroxide
particles
Prior art date
Application number
RU2008126428/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Александрович Спицын (RU)
Андрей Александрович Спицын
Юрий Николаевич Пильщиков (RU)
Юрий Николаевич Пильщиков
Василий Иванович Патякин (RU)
Василий Иванович Патякин
Алексей Романович Бирман (RU)
Алексей Романович Бирман
Наталья Александровна Белоногова (RU)
Наталья Александровна Белоногова
Алексей Викторович Теппоев (RU)
Алексей Викторович Теппоев
Original Assignee
Андрей Александрович Спицын
Юрий Николаевич Пильщиков
Василий Иванович Патякин
Алексей Романович Бирман
Наталья Александровна Белоногова
Алексей Викторович Теппоев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Андрей Александрович Спицын, Юрий Николаевич Пильщиков, Василий Иванович Патякин, Алексей Романович Бирман, Наталья Александровна Белоногова, Алексей Викторович Теппоев filed Critical Андрей Александрович Спицын
Priority to RU2008126428/15A priority Critical patent/RU2367597C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2367597C1 publication Critical patent/RU2367597C1/en

Links

Landscapes

  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method for active charcoal preparation includes aspen wood pyrolysis, desintegration of the obtained charcoal up to particle size 0.2-2.0 mm, activation with hydrogen peroxide at temperature 250-300°C and pressure 30-50 MPa during 5-10 min, separation, washing with distilled water and drying.
EFFECT: obtaining of quality charcoal able to effective sorption of the benzene from water media.
2 tbl

Description

Изобретение относится к сорбционной технике и может быть использовано для производства адсорбента в виде активированного древесного угля, применяемого, в частности, для адсорбирования из водной среды бензола.The invention relates to a sorption technique and can be used to produce adsorbent in the form of activated charcoal, used, in particular, for adsorption of benzene from an aqueous medium.

Известен способ получения адсорбента в виде древесного угля из цельной древесины (Выгородов В.А. и др. Технология лесохимического производства, М., Лесная промышленность, 1987 г., с.310).A known method of producing an adsorbent in the form of charcoal from whole wood (V. Vygorodov and others. Technology of chemical production, M., Forestry, 1987, p. 310).

Древесный уголь, полученный из древесины твердых лиственных пород, обладает высокой адсорбционной способностью по отношению к бензолу, загрязняющему водные среды, а древесный уголь из древесины мягких лиственных пород адсорбирует бензол в тех же средах, но за длительный промежуток времени, исчисляемый десятками минут.Charcoal obtained from hardwood, has a high adsorption capacity with respect to benzene, which pollutes aquatic environments, and charcoal from soft hardwood adsorbs benzene in the same environments, but over a long period of time, calculated in tens of minutes.

Недостатком известного способа является использование дорогого, остродефицитного сырья твердолиственных пород древесины, запасы которой при современных методах хозяйствования катастрофически уменьшаются.The disadvantage of this method is the use of expensive, severely deficient raw materials of hardwood, the stocks of which with modern management methods are dramatically reduced.

Известен способ получения древесного активированного угля из твердолиственного сырья, преимущественно дуба (Бронзов О.В. и др. Получение, основные свойства и области применения древесного угля. «Лесная промышленность», М., 1979, с.107-108 - прототип). Активирование древесного угля, полученного пиролизом твердолиственной древесины, проводят водяным паром при температуре 850-900°C.A known method of producing charcoal activated carbon from hardwood raw materials, mainly oak (Bronzov OV and others. Obtaining, the main properties and applications of charcoal. "Timber industry", M., 1979, S. 107-108 - prototype). Activation of charcoal obtained by pyrolysis of hardwood is carried out with water vapor at a temperature of 850-900 ° C.

Недостатками известного способа являются высокая энергоемкость процесса активации, использование твердолиственного сырья, которое является дефицитным и дорогим.The disadvantages of this method are the high energy intensity of the activation process, the use of hardwood raw materials, which are scarce and expensive.

Техническая задача изобретения - повышение эффективности способа получения активированного древесного угля на базе естественно возобновляемых, доступных и дешевых ресурсов, к которым относится древесина осины, способного быстро и качественно сорбировать бензол из водных сред при снижении энергоемкости процесса активирования, снижении трудозатрат и обеспечении химической активации угля, который не содержит токсичных продуктов и не требует нейтрализации.The technical task of the invention is to increase the efficiency of the method for producing activated charcoal based on naturally renewable, affordable and cheap resources, which include aspen wood, which can quickly and efficiently sorb benzene from aqueous media while reducing the energy intensity of the activation process, reducing labor costs and ensuring chemical activation of coal, which does not contain toxic products and does not require neutralization.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в способе получения активированного древесного угля, включающем пиролиз древесины, измельчение полученного древесного угля, его активацию, сепарацию, промывку дистиллированной водой и сушку конечного продукта, - пиролизу подвергают древесину осины, процессы измельчения и сепарации проводят с отбором частиц с размером 0,2-2,0 мм, для активации используют пероксид водорода, при этом процесс активации одной массовой части отобранных частиц древесного угля проводят их выдерживанием в капсулах в присутствии 2,5 массовых частей 10%-ного раствора пероксида водорода при температуре 250-300°C в течение 5-10 минут при давлении 30-50 МПа.The stated technical problem is achieved by the fact that in the method of producing activated charcoal, including pyrolysis of wood, grinding the obtained charcoal, its activation, separation, washing with distilled water and drying the final product, aspen wood is pyrolyzed, grinding and separation processes are carried out with the selection of particles with a size of 0.2-2.0 mm, hydrogen peroxide is used for activation, while the activation process of one mass part of the selected charcoal particles is carried out by keeping them in caps ulakh in the presence of 2.5 mass parts of a 10% solution of hydrogen peroxide at a temperature of 250-300 ° C for 5-10 minutes at a pressure of 30-50 MPa.

Изобретение имеет следующие отличия от прототипа:The invention has the following differences from the prototype:

- пиролизу подвергают древесину осины;- aspen wood is pyrolyzed;

- процессы измельчения и сепарации проводят с отбором частиц с размером 0,2-2,0 мм;- the grinding and separation processes are carried out with the selection of particles with a size of 0.2-2.0 mm;

- для активации используют пероксид водорода, при этом процесс активации одной массовой части отобранных частиц древесного угля проводят их выдерживанием в капсулах в присутствии 2,5 массовых частей 10%-ного раствора пероксида водорода при температуре 250-300°C в течение 5-10 минут при давлении 30-50 МПа.- hydrogen peroxide is used for activation, while the activation process of one mass part of the selected charcoal particles is carried out by keeping them in capsules in the presence of 2.5 mass parts of a 10% hydrogen peroxide solution at a temperature of 250-300 ° C for 5-10 minutes at a pressure of 30-50 MPa.

Это позволит повысить эффективность способа получения активированного древесного угля на базе естественно возобновляемых, доступных и дешевых ресурсов, к которым относится древесина осины, способного быстро и качественно сорбировать бензол из водных сред при снижении энергоемкости процесса активирования, снижении трудозатрат и обеспечении химической активации угля, который не содержит токсичных продуктов и не требует нейтрализации.This will increase the efficiency of the method for producing activated charcoal based on naturally renewable, affordable and cheap resources, which include aspen wood, which can quickly and efficiently sorb benzene from aqueous media while reducing the energy intensity of the activation process, reducing labor costs and providing chemical activation of coal, which does not contains toxic products and does not require neutralization.

В просмотренном нами патентно-информационном фонде не обнаружено технических решений, содержащих указанные отличительные признаки, а также - совокупность указанных отличительных признаков.In the patent information fund that we reviewed, no technical solutions were found containing these distinctive features, as well as the totality of these distinctive features.

Изобретение применимо и будет использовано в отрасли в 2008 г.The invention is applicable and will be used in the industry in 2008.

В таблице 1 представлены уровни концентрации бензола (промилле) в водном растворе при воздействии исследуемых углей для различных временных интервалов. Доза: 0,5 г исследуемого угля в 50 мл модельного раствора.Table 1 shows the concentration levels of benzene (ppm) in an aqueous solution under the influence of the studied coals for different time intervals. Dose: 0.5 g of test coal in 50 ml of model solution.

В таблице 2 представлена кинетика снижения концентрации бензола в модельном растворе.Table 2 presents the kinetics of reducing the concentration of benzene in the model solution.

Способ выполняли следующим образом.The method was performed as follows.

ПРИМЕР.EXAMPLE.

Способ получения активированного древесного угля включает пиролиз древесины осины, измельчение полученного древесного угля, его активацию пероксидом водорода, сепарацию, промывку дистиллированной водой и сушку конечного продукта, причем процессы измельчения и сепарации проводят с отбором частиц с размером 0,2-2,0 мм, при этом процесс активации одной массовой части отобранных частиц древесного угля проводят их выдерживанием в капсулах в присутствии 2,5 массовых частей 10%-ного раствора пероксида водорода при температуре 250-300°C в течение 5-10 минут при давлении 30-50 МПа.A method for producing activated charcoal includes pyrolysis of aspen wood, grinding the obtained charcoal, its activation with hydrogen peroxide, separation, washing with distilled water and drying the final product, the grinding and separation processes being carried out with the selection of particles with a size of 0.2-2.0 mm, the activation process of one mass part of the selected particles of charcoal is carried out by keeping them in capsules in the presence of 2.5 mass parts of a 10% solution of hydrogen peroxide at a temperature of 250-300 ° C for 5-10 Inuit at a pressure of 30-50 MPa.

Адсорбционные свойства полученных образцов древесного угля изучались в Санкт-Петербургском Центре исследования и контроля воды на модельном водном растворе бензола. Исследования выполнены с использованием хроматографа Agilent 6850.The adsorption properties of the obtained charcoal samples were studied at the St. Petersburg Center for the Study and Control of Water on a model aqueous solution of benzene. Studies were performed using an Agilent 6850 chromatograph.

При проведении экспериментов для получения сравнительных показателей использовались угли из натуральной древесины осины (пример 1) и дуба (пример 2).When conducting experiments to obtain comparative indicators, coals from natural wood of aspen (example 1) and oak (example 2) were used.

Результаты экспериментов представлены в таблице 1.The experimental results are presented in table 1.

Качественная и количественная картина адсорбции бензола полученными по примерам образцами древесного угля очевидна из данных табл.1. Для оценки интенсивности процесса адсорбции различными образцами древесного угля введем коэффициент адсорбции КThe qualitative and quantitative picture of benzene adsorption by charcoal samples obtained by examples is obvious from the data in Table 1. To assess the intensity of the adsorption process by various charcoal samples, we introduce the adsorption coefficient K

Figure 00000001
Figure 00000001

где Кнач, Кi - соответственно начальная и текущая концентрация бензола в исследуемом модельном растворе.where K beg , Ki - respectively, the initial and current concentration of benzene in the studied model solution.

Расчетные значения коэффициентов К сведены в таблице 2.The calculated values of the coefficients K are summarized in table 2.

По результатам анализа данных таблиц 1 и 2 видно, что активированный уголь, полученный заявленным способом, поглощает 95% бензола в течение 5-10 минут и продолжает улучшать эти характеристики в последующее время (до 60 мин).According to the results of the analysis of the data in tables 1 and 2, it can be seen that activated carbon obtained by the claimed method absorbs 95% of benzene within 5-10 minutes and continues to improve these characteristics in the subsequent time (up to 60 minutes).

Таким образом, заявленное техническое решение позволяет повысить эффективность способа получения активированного древесного угля на базе естественно возобновляемых, доступных и дешевых ресурсов, к которым относится древесина осины, способного быстро и качественно сорбировать бензол из водных сред при снижении энергоемкости процесса активирования, снижении трудозатрат и обеспечении химической активации угля, который не содержит токсичных продуктов и не требует нейтрализации.Thus, the claimed technical solution allows to increase the efficiency of the method of producing activated charcoal based on naturally renewable, affordable and cheap resources, which include aspen wood, which can quickly and efficiently sorb benzene from aqueous media while reducing the energy intensity of the activation process, reducing labor costs and ensuring chemical activation of coal, which does not contain toxic products and does not require neutralization.

Эффект заявленного технического решения достигается при совокупности всех заявленных признаков.The effect of the claimed technical solution is achieved with the totality of all the claimed features.

Таблица 1Table 1 № п/пNo. p / p Образцы углейCoal Samples Размер отобранных частиц древесного угля, ммThe size of the selected particles of charcoal, mm Соотношение частиц древесного угля и пероксида, мас. ч.The ratio of particles of charcoal and peroxide, wt. hours Температура активации, °СActivation temperature, ° С Время активации, минActivation time, min Продолжительность очистки загрязненной воды, минDuration of purification of contaminated water, min Уровень концентрации бензола в водном растворе, промиллеThe level of concentration of benzene in an aqueous solution, ppm 1one 22 33 4four 55 66 77 88 1one Древесный уголь из натуральной осиныNatural Aspen Charcoal -- -- -- -- 00 1,21,2 55 0,850.85 1010 0.260.26 30thirty 0,160.16 6060 0,120.12 22 Древесный уголь из натурального дубаNatural Oak Charcoal -- -- -- -- 00 1,11,1 55 0.040.04 1010 0,0250,025 30thirty 0,020.02 6060 0,0090.009 33 Древесный уголь из осины, полученный заявленным способомCharcoal from aspen obtained by the claimed method 0,20.2 1:2,31: 2,3 250250 55 00 1,41.4 55 0,850.85 1010 0,020.02 30thirty 0,020.02 6060 0,010.01

Продолжение таблицы 1Continuation of table 1 1one 22 33 4four 55 66 77 88 1,01,0 1:2,41: 2.4 275275 77 00 1,41.4 55 0,830.83 1010 0,020.02 30thirty 0,020.02 6060 0,010.01 2,02.0 1:2,51: 2.5 300300 1010 00 1,41.4 55 0,80.8 1010 0,020.02 30thirty 0,020.02 6060 0,010.01

Таблица 2table 2 N п/пN p / p Образцы углейCoal Samples Продолжительность контакта, минContact Duration, min 00 55 1010 30thirty 6060 1one Древесный уголь из натуральной осиныNatural Aspen Charcoal 1,01,0 1.51.5 4,54,5 7,57.5 10.010.0 22 Древесный уголь из натурального дубаNatural Oak Charcoal 1,01,0 27,527.5 44.044.0 55,055.0 122,2122,2 33 Древесный уголь из осины, полученный заявленным способомCharcoal from aspen obtained by the claimed method 1,01,0 17,517.5 70,070.0 77,777.7 140,0140.0

Claims (1)

Способ получения активированного древесного угля, включающий пиролиз древесины, измельчение полученного древесного угля, его активацию, сепарацию, промывку дистиллированной водой и сушку конечного продукта, отличающийся тем, что пиролизу подвергают древесину осины, процессы измельчения и сепарации проводят с отбором частиц с размером 0,2-2,0 мм, для активации используют пероксид водорода, при этом процесс активации одной массовой части отобранных частиц древесного угля проводят их выдерживанием в капсулах в присутствии 2,5 мас.ч. 10%-ного раствора пероксида водорода при температуре 250-300°C в течение 5-10 мин при давлении 30-50 МПа. A method of producing activated charcoal, including pyrolysis of wood, grinding the obtained charcoal, its activation, separation, washing with distilled water and drying the final product, characterized in that aspen wood is pyrolyzed, grinding and separation processes are carried out with the selection of particles with a size of 0.2 -2.0 mm, hydrogen peroxide is used for activation, while the activation process of one mass part of the selected charcoal particles is carried out by keeping them in capsules in the presence of 2.5 wt.h. 10% hydrogen peroxide solution at a temperature of 250-300 ° C for 5-10 minutes at a pressure of 30-50 MPa.
RU2008126428/15A 2008-07-01 2008-07-01 Method for preparation of active charcoal RU2367597C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008126428/15A RU2367597C1 (en) 2008-07-01 2008-07-01 Method for preparation of active charcoal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008126428/15A RU2367597C1 (en) 2008-07-01 2008-07-01 Method for preparation of active charcoal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2367597C1 true RU2367597C1 (en) 2009-09-20

Family

ID=41167847

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008126428/15A RU2367597C1 (en) 2008-07-01 2008-07-01 Method for preparation of active charcoal

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2367597C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2505069C1 (en) * 2012-07-06 2014-01-27 ООО НТЦ "Химинвест" Method of application of active carbon feed additive for increasing productivity of laying hens
RU2534579C2 (en) * 2012-02-06 2014-11-27 Общество с ограниченной ответственностью "Глобус" Method of obtaining inactivator of mycotoxin from vegetable raw material

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4552863A (en) * 1983-03-10 1985-11-12 The Japan Steel Works, Ltd. Process for the production of activated carbon using wood as a carbon source
RU2004319C1 (en) * 1992-03-06 1993-12-15 Борис Григорьевич Ершов Process for preparing carboniferous sorbent
RU2036949C1 (en) * 1992-06-24 1995-06-09 Олег Дмитриевич Евсеев Method of charcoal producing

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4552863A (en) * 1983-03-10 1985-11-12 The Japan Steel Works, Ltd. Process for the production of activated carbon using wood as a carbon source
RU2004319C1 (en) * 1992-03-06 1993-12-15 Борис Григорьевич Ершов Process for preparing carboniferous sorbent
RU2036949C1 (en) * 1992-06-24 1995-06-09 Олег Дмитриевич Евсеев Method of charcoal producing

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Н.А.Тарковская, «Окисленный уголь», Киев, 1981, стр.165. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2534579C2 (en) * 2012-02-06 2014-11-27 Общество с ограниченной ответственностью "Глобус" Method of obtaining inactivator of mycotoxin from vegetable raw material
RU2505069C1 (en) * 2012-07-06 2014-01-27 ООО НТЦ "Химинвест" Method of application of active carbon feed additive for increasing productivity of laying hens

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ganjoo et al. Activated carbon: Fundamentals, classification, and properties
Ban et al. Evaluation of sulfuric acid-pretreated biomass-derived biochar characteristics and its diazinon adsorption mechanism
Cook et al. Removal of microcystin variants with powdered activated carbon
Alomá et al. Biosorption of Cr6+ from aqueous solution by sugarcane bagasse
Saini et al. Biosorption of uranium by human black hair
Li et al. Cleaning carcinogenic nitrosamines with zeolites
Owabor et al. Removal of naphthalene from aqueous system using unripe orange peel as adsorbent: effects of operating variables
Syafiqah et al. Kinetics, isotherms, and thermodynamic studies on the adsorption of mercury (ii) ion from aqueous solution using modified palm oil fuel ash
Kanjilal et al. Application of mango seed integuments as bio-adsorbent in lead removal from industrial effluent
CN103833145B (en) Method for removing perchlorate in water by combining biomass adsorbent and microbial reduction
RU2367597C1 (en) Method for preparation of active charcoal
Nasuha et al. Effect of cationic and anionic dye adsorption from aqueous solution by using chemically modified papaya seed
Mota et al. Biochar applications in microplastic and nanoplastic removal: mechanisms and integrated approaches
Sivarajasekar et al. Eco-friendly acetaminophen sequestration using waste cotton seeds: equilibrium, optimization and validation studies
Kuśmierek et al. The adsorptive properties of powdered carbon materials with a strongly differentiated porosity and their applications in electroanalysis and solid phase microextraction
Deepika et al. Heavy metal remediation of wastewater by agrowastes
RU2367612C1 (en) Method for waste water purification from benzene
JP2014012272A (en) Heavy metal adsorbent, and heavy metal recovery method
Hena et al. Removal of microcystin-LR from aqueous solutions using% burn-off activated carbon of waste wood material
Zahra et al. Detoxification of Aflatoxin B1 in Poultry and Fish Feed by Various Chemicals: Poultry and Fish Feed Detoxification
RU2676044C1 (en) Method of producing modified activated carbon
Halysh et al. EFFICIENT BIOSORBENTS FOR WASTEWATER TREATMENT: PREPARATION, CHARACTERIZATION, UTILIZATION
KR101961091B1 (en) Application of corncob for treatment of cu(ⅱ) in aqueous solution
US12157682B1 (en) Removal of arsenic by loofah sponge enriched with steam activated biochar
Wang et al. Removal of Methylene Blue from aqueous solution by non-living biomass of marine algae and freshwater macrophyte

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100702