[go: up one dir, main page]

RU2729268C1 - Method of producing modified active coal - Google Patents

Method of producing modified active coal Download PDF

Info

Publication number
RU2729268C1
RU2729268C1 RU2020102870A RU2020102870A RU2729268C1 RU 2729268 C1 RU2729268 C1 RU 2729268C1 RU 2020102870 A RU2020102870 A RU 2020102870A RU 2020102870 A RU2020102870 A RU 2020102870A RU 2729268 C1 RU2729268 C1 RU 2729268C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coal
ratio
volume
hours
solution
Prior art date
Application number
RU2020102870A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юлия Викторовна Соловьева
Евгения Викторовна Кибанкова
Николай Викторович Соловьев
Сергей Семенович Кондратьев
Ирина Валерьевна Васильева
Екатерина Васильевна Назимова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет"
Priority to RU2020102870A priority Critical patent/RU2729268C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2729268C1 publication Critical patent/RU2729268C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/30Active carbon
    • C01B32/354After-treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: invention relates to a method of producing modified active coal, which can be used for water treatment of process wastes of chemical and pharmaceutical industries. Method involves washing industrial active coal with distilled water, treatment with potassium permanganate solution with mass fraction of dissolved substance of 10 % at ratio of weight of coal (g) to volume of solution of potassium permanganate (cm3) – 1:10 for 4 hours, low-concentration production effluent treatment ε-caprolactam containing ε-caprolactam to 0.5 g/dm3 and ammonium sulphate to 0.2 g/dm3 at ratio of weight of coal (g) to volume of waste water (cm3) – 1:100 for 24 hours, and heating at temperature 200 °C for 1 hour in air.
EFFECT: invention provides higher sorption capacity of active coal by dimethylamine.
1 cl, 4 tbl, 4 ex

Description

Изобретение относится к области адсорбционной техники и может быть использовано для получения модифицированных активных углей (МАУ), применяемых для водоочистки технологических стоков предприятий химической и фармацевтической промышленности.The invention relates to the field of adsorption technology and can be used to obtain modified activated carbons (MAU), used for water treatment of technological effluents of chemical and pharmaceutical industries.

Известен способ получения МАУ, включающий пропитку углей водой или раствором соляной кислоты с концентрацией 1-4 вес. % при соотношении суммарного объема пор угля и воды или кислоты 1,0 - (0.7-1,0), а затем обработку угля 9÷15% раствором термоактивной смолы в фурфуроле при весовом соотношении угля и раствора 1,0 - (0,35-0,68), выдерживание до сыпучести и термообработку со скоростью подъема температуры 450-900 град/час до 700-900°C с последующей выдержкой при этой температуре в течение 0,2-0,5 ч (патент РФ №2175885).A known method for producing MAU, including impregnating coals with water or a solution of hydrochloric acid with a concentration of 1-4 wt. % when the ratio of the total pore volume of coal and water or acid is 1.0 - (0.7-1.0), and then coal is treated with a 9 ÷ 15% solution of thermoactive resin in furfural with a weight ratio of coal and solution of 1.0 - (0.35 -0.68), holding to flowability and heat treatment with a temperature rise rate of 450-900 deg / h to 700-900 ° C, followed by holding at this temperature for 0.2-0.5 h (RF patent No. 2175885).

Недостатком данного способа является использование сложного по составу модифицирующего реагента, а также длительность и трудоемкость процесса модифицирования.The disadvantage of this method is the use of a modifying reagent with a complex composition, as well as the duration and laboriousness of the modification process.

Наиболее близким является способ получения МАУ, включающий обработку малоконцентрированным стоком производства ε-капролактама, содержащим ε-капролактам до 0,5 г/дм3 и сульфат аммония до 0,2 г/дм3 при отношении массы угля (г) к объему сточных вод (см3) -1:10 в течение 24 часов и дальнейший прогрев при температуре 100°С в течение 1 часа на воздухе, отличающийся тем, что АУ обрабатывают раствором перекиси водорода с массовой долей растворенного вещества 3% при отношении массы угля (г) к объему раствора перекиси водорода (см3) - 1:10. (патент РФ №2696447).The closest is the method of obtaining MAU, including the treatment with a low-concentrated effluent from the production of ε-caprolactam containing ε-caprolactam up to 0.5 g / dm 3 and ammonium sulfate up to 0.2 g / dm 3 at the ratio of the mass of coal (g) to the volume of waste water (cm 3 ) -1: 10 for 24 hours and further heating at a temperature of 100 ° C for 1 hour in air, characterized in that the AC is treated with a solution of hydrogen peroxide with a mass fraction of a solute of 3% at a ratio of coal mass (g) to the volume of hydrogen peroxide solution (cm 3 ) - 1:10. (RF patent No. 2696447).

Недостатком данного способа модифицирования является значительный расход реагентов, тепла и электричества, а также взрывоопасные свойства перекиси водорода.The disadvantage of this modification method is the significant consumption of reagents, heat and electricity, as well as the explosive properties of hydrogen peroxide.

Задачей настоящего изобретения является повышение сорбционной емкости активных углей по диметиламину, снижение расхода электроэнергии, реагентов, увеличение расхода сточных вод, исключение взрывоопасных реагентов.The objective of the present invention is to increase the sorption capacity of active carbons for dimethylamine, to reduce the consumption of electricity, reagents, increase the consumption of wastewater, and eliminate explosive reagents.

Поставленная задача достигается промыванием промышленного активного угля (АУ) дистиллированной водой, дальнейшей обработкой раствором перманганата калия с массовой долей растворенного вещества 10% при отношении массы угля (г) к объему раствора перманганата калия (см3) - 1:10 в течение 4 часов и малоконцентрированным стоком производства ε-капролактама, содержащим ε-капролактам до 0,5 г/дм3 и сульфат аммония до 0,2 г/дм3 при отношении массы угля (г) к объему сточных вод (см3) -1:100 в течение 24 часов, а также дальнейшим прогревом при температуре 200°С на воздухе в течение 1 часа.The task is achieved by washing industrial activated carbon (AC) with distilled water, further processing with a solution of potassium permanganate with a mass fraction of a dissolved substance of 10% at a ratio of the mass of coal (g) to the volume of potassium permanganate solution (cm 3 ) - 1:10 for 4 hours and low-concentrated effluent from the production of ε-caprolactam containing ε-caprolactam up to 0.5 g / dm 3 and ammonium sulfate up to 0.2 g / dm 3 at a ratio of coal mass (g) to waste water volume (cm 3 ) -1: 100 in within 24 hours, as well as further heating at a temperature of 200 ° C in air for 1 hour.

В качестве сравнения использовали промышленный активный уголь марки АГ-5.Industrial active carbon of the AG-5 grade was used as a comparison.

Пример 1.Example 1.

АУ промыли дистиллированной водой, затем обработали раствором перманганата калия с массовой долей растворенного вещества 10% при отношении массы угля (г) к объему раствора перманганата калия (см3) -1:10 в течение 4 часов и малоконцентрированным стоком производства ε-капролактама, содержащим ε-капролактам до 0,5 г/дм3 и сульфат аммония до 0,2 г/дм3 при отношении массы угля (г) к объему сточных вод (см3) - 1:100 в течение 24 часов, а также прогрели при температуре 200°С в течение 30 минут, 1, 2, 3 часа на воздухе.AC was washed with distilled water, then treated with a solution of potassium permanganate with a mass fraction of a solute of 10% at a ratio of the mass of coal (g) to the volume of a solution of potassium permanganate (cm 3 ) -1: 10 for 4 hours and a low-concentrated effluent of ε-caprolactam production containing ε-caprolactam up to 0.5 g / dm 3 and ammonium sulfate up to 0.2 g / dm 3 at the ratio of the mass of coal (g) to the volume of wastewater (cm 3 ) - 1: 100 for 24 hours, and also warmed up at temperature 200 ° С for 30 minutes, 1, 2, 3 hours in air.

Далее на модифицированных образцах осуществляли адсорбцию в статических условиях из водных растворов диметиламина с концентрацией 2 моль/дм3. Полученные данные представлены в таблице 1.Then, the modified samples were used for adsorption under static conditions from aqueous solutions of dimethylamine with a concentration of 2 mol / dm 3 . The data obtained are presented in table 1.

Figure 00000001
Figure 00000001

Пример 2.Example 2.

АУ промыли дистиллированной водой, затем обработали раствором перманганата калия с массовой долей растворенного вещества 10% при отношении массы угля (г) к объему раствора перманганата калия (см3) -1:10 в течение 4 часов и малоконцентрированным стоком производства ε-капролактама, содержащим ε-капролактам до 0,5 г/дм3 и сульфат аммония до 0,2 г/дм3 при отношении массы угля (г) к объему сточных вод (см3) - 1:100 в течение 24 часов, а также прогрели в интервале температур: 50, 100, 200, 300°С в течение 1 часа на воздухе.AC was washed with distilled water, then treated with a solution of potassium permanganate with a mass fraction of a solute of 10% at a ratio of the mass of coal (g) to the volume of a solution of potassium permanganate (cm 3 ) -1: 10 for 4 hours and a low-concentrated effluent from the production of ε-caprolactam containing ε-caprolactam up to 0.5 g / dm 3 and ammonium sulfate up to 0.2 g / dm 3 at the ratio of the mass of coal (g) to the volume of wastewater (cm 3 ) - 1: 100 for 24 hours, and also warmed up in temperature range: 50, 100, 200, 300 ° С for 1 hour in air.

Далее на модифицированных образцах осуществляли адсорбцию в статических условиях из водных растворов диметиламина с концентрацией 2 моль/дм3. Полученные данные представлены в таблице 2.Then, the modified samples were used for adsorption under static conditions from aqueous solutions of dimethylamine with a concentration of 2 mol / dm 3 . The data obtained are presented in table 2.

Figure 00000002
Figure 00000002

Пример 3.Example 3.

АУ промыли дистиллированной водой, затем обработали раствором перманганата калия с массовой долей растворенного вещества: 0-холостой опыт, 5, 10, 15, 20, 30% при отношении массы угля (г) к объему раствора перманганата калия (см3) - 1:10 в течение 4 часов и малоконцентрированным стоком производства ε-капролактама, содержащим ε-капролактам до 0,5 г/дм3 и сульфат аммония до 0,2 г/дм3 при отношении массы угля (г) к объему сточных вод (см3) -1:100 в течение 24 часов, а также прогрели при температуре 200°С в течение 1 часа на воздухе.AC was washed with distilled water, then treated with a solution of potassium permanganate with a mass fraction of a solute: 0-blank experiment, 5, 10, 15, 20, 30% with the ratio of the mass of coal (g) to the volume of potassium permanganate solution (cm 3 ) - 1: 10 for 4 hours and a low-concentrated effluent from the production of ε-caprolactam containing ε-caprolactam up to 0.5 g / dm 3 and ammonium sulfate up to 0.2 g / dm 3 with the ratio of coal mass (g) to wastewater volume (cm 3 ) -1: 100 for 24 hours, and also warmed up at a temperature of 200 ° C for 1 hour in air.

Затем на модифицированных образцах осуществляли адсорбцию в статических условиях из водных растворов диметиламина с концентрацией 2 моль/дм3. Полученные данные представлены в таблице 3.Then, on the modified samples, adsorption was carried out under static conditions from aqueous solutions of dimethylamine with a concentration of 2 mol / dm 3 . The data obtained are presented in table 3.

Figure 00000003
Figure 00000003

Пример 4.Example 4.

АУ промыли дистиллированной водой, затем обработали раствором перманганата калия с массовой долей растворенного вещества 10% при отношении массы угля (г) к объему раствора перманганата калия (см3) - 1:10 в течение 30 минут 1, 2, 3, 4, 5, 10 часов и малоконцентрированным стоком производства ε-капролактама, содержащим ε-капролактам до 0,5 г/дм3 и сульфат аммония до 0,2 г/дм3 при отношении массы угля (г) к объему сточных вод (см3) - 1:100 в течение 24 часов, а также прогрели при температуре 200°С в течение 1 часа на воздухе.AC was washed with distilled water, then treated with a solution of potassium permanganate with a mass fraction of a solute of 10% at a ratio of the mass of coal (g) to the volume of potassium permanganate solution (cm 3 ) - 1:10 for 30 minutes 1, 2, 3, 4, 5 , 10 hours and low-concentrated effluent of ε-caprolactam production, containing ε-caprolactam up to 0.5 g / dm 3 and ammonium sulfate up to 0.2 g / dm 3 with the ratio of coal mass (g) to waste water volume (cm 3 ) - 1: 100 for 24 hours, and also warmed up at a temperature of 200 ° C for 1 hour in air.

Затем на модифицированных образцах осуществляли адсорбцию в статических условиях из водных растворов диметиламина с концентрацией 2 моль/дм3. Полученные данные представлены в таблице 4.Then, on the modified samples, adsorption was carried out under static conditions from aqueous solutions of dimethylamine with a concentration of 2 mol / dm 3 . The data obtained are presented in table 4.

Figure 00000004
Figure 00000004

В результате проведенных исследований были выбраны следующие условия модифицирования: промывание промышленного активного угля (АУ) дистиллированной водой, обработка раствором перманганата калия с массовой долей растворенного вещества 10%, при отношении массы угля (г) к объему раствора перекиси водорода (см3) - 1:10 в течение 4 часов и малоконцентрированным стоком производства ε-капролактама, содержащим ε-капролактам до 0,5 г/дм3 и сульфат аммония до 0,2 г/дм3 при отношении массы угля (г) к объему сточных вод (см3) -1:100 в течение 24 часов, а также прогрев при температуре 200°С в течение 1 часа на воздухе. Извлечение диметиламина полученными сорбентами возрастает на 65,3%.As a result of the studies, the following modification conditions were selected: washing of industrial activated carbon (AC) with distilled water, treatment with a solution of potassium permanganate with a mass fraction of a dissolved substance of 10%, with a ratio of the mass of coal (g) to the volume of hydrogen peroxide solution (cm 3 ) - 1 : 10 for 4 hours and a low-concentrated effluent from the production of ε-caprolactam containing ε-caprolactam up to 0.5 g / dm 3 and ammonium sulfate up to 0.2 g / dm 3 at the ratio of the mass of coal (g) to the volume of wastewater (cm 3 ) -1: 100 for 24 hours, as well as heating at a temperature of 200 ° C for 1 hour in air. The extraction of dimethylamine by the obtained sorbents increases by 65.3%.

Claims (1)

Способ получения модифицированного активного угля, включающий промывание промышленного активного угля (АУ) дистиллированной водой, обработку малоконцентрированным стоком производства ε-капролактама, содержащим ε-капролактам до 0,5 г/дм3 и сульфат аммония до 0,2 г/дм3 при отношении массы угля (г) к объему сточных вод (см3) - 1:100 в течение 24 часов, и дальнейший прогрев при температуре 200°С в течение 1 часа на воздухе, отличающийся тем, что АУ обрабатывают раствором перманганата калия с массовой долей растворенного вещества 10% при отношении массы угля (г) к объему раствора перманганата калия (см3) - 1:10 в течение 4 часов.A method for producing modified activated carbon, including washing industrial activated carbon (AC) with distilled water, treatment with a low-concentrated effluent from ε-caprolactam production, containing ε-caprolactam up to 0.5 g / dm 3 and ammonium sulfate up to 0.2 g / dm 3 at a ratio the mass of coal (g) to the volume of wastewater (cm 3 ) - 1: 100 for 24 hours, and further heating at a temperature of 200 ° C for 1 hour in air, characterized in that the AC is treated with a solution of potassium permanganate with a mass fraction of dissolved substances of 10% with the ratio of the mass of coal (g) to the volume of potassium permanganate solution (cm 3 ) - 1:10 for 4 hours.
RU2020102870A 2020-01-23 2020-01-23 Method of producing modified active coal RU2729268C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020102870A RU2729268C1 (en) 2020-01-23 2020-01-23 Method of producing modified active coal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020102870A RU2729268C1 (en) 2020-01-23 2020-01-23 Method of producing modified active coal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2729268C1 true RU2729268C1 (en) 2020-08-05

Family

ID=72085568

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020102870A RU2729268C1 (en) 2020-01-23 2020-01-23 Method of producing modified active coal

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2729268C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4769359A (en) * 1985-09-24 1988-09-06 The British Petroleum Company P.L.C. Process for the production of adsorbent carbon
RU2175885C1 (en) * 2000-12-13 2001-11-20 Государственное унитарное предприятие "Электростальское научно-производственное объединение "Неорганика" Method of preparing modified activated carbon
RU2276099C1 (en) * 2004-11-02 2006-05-10 Кемеровский технологический институт пищевой промышленности Method of preparing modified activated carbon
RU2370439C1 (en) * 2008-07-14 2009-10-20 ГОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности Method of producing modified activated carbon
RU2696447C1 (en) * 2018-12-29 2019-08-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" Method of producing modified active coal
RU2700067C1 (en) * 2018-12-04 2019-09-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева" (ФГБОУ ВО "РХТУ им. Д.И. Менделеева") Active coal production method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4769359A (en) * 1985-09-24 1988-09-06 The British Petroleum Company P.L.C. Process for the production of adsorbent carbon
RU2175885C1 (en) * 2000-12-13 2001-11-20 Государственное унитарное предприятие "Электростальское научно-производственное объединение "Неорганика" Method of preparing modified activated carbon
RU2276099C1 (en) * 2004-11-02 2006-05-10 Кемеровский технологический институт пищевой промышленности Method of preparing modified activated carbon
RU2370439C1 (en) * 2008-07-14 2009-10-20 ГОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности Method of producing modified activated carbon
RU2700067C1 (en) * 2018-12-04 2019-09-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева" (ФГБОУ ВО "РХТУ им. Д.И. Менделеева") Active coal production method
RU2696447C1 (en) * 2018-12-29 2019-08-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" Method of producing modified active coal

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pathy et al. Activation methods increase biochar's potential for heavy-metal adsorption and environmental remediation: A global meta-analysis
Lawan et al. Recent advancements in the treatment of petroleum refinery wastewater
CN101913676A (en) Method for removing phosphorus in water by modifying eggshell with iron salt
RU2696447C1 (en) Method of producing modified active coal
RU2729268C1 (en) Method of producing modified active coal
CN109110863A (en) Utilize the method for fortimicin in chemical activation/micro-wave digestion activation biological carbon materials removal water body
RU2794429C1 (en) Method for obtaining modified activated carbon
CN112569635A (en) Method for removing metal ions in ionic liquid system
RU2676044C1 (en) Method of producing modified activated carbon
CN108117186B (en) Method for treating wastewater containing oxidized substances and treatment device for wastewater containing oxidized substances
RU2753039C1 (en) Method for producing modified active carbon
RU2760272C1 (en) Method for obtaining modified activated carbon
RU2804840C1 (en) Method for producing modified activated carbon
RU2804782C1 (en) Method for producing modified activated carbon
Madi et al. Basic red dye removal by coupling electrocoagulation process with biological treatment.
Myrzalieva et al. Wastewater treatment using natural zeolite materials
RU2370439C1 (en) Method of producing modified activated carbon
RU2529233C1 (en) Method of producing modified activated carbon
de Moura Gomes et al. Development of a system for treatment of coconut industry wastewater using electrochemical processes followed by Fenton reaction
RU2773859C1 (en) Method for purifying aqueous solutions from dimethylformamide
RU2815095C1 (en) Method for purifying aqueous solutions from sulphate ions
CN108671897A (en) A kind of preparation and its application of modified straw fiber adsorbing material
RU2815094C1 (en) Method of purification of aqueous solutions from dimethylamine
Zaini et al. Utilization of polyethylenimine (PEI) modified carbon black adsorbent derived from tire waste for the removal of aspirin
RU2804822C1 (en) Method of purification of aqueous solutions from methylamine