SU1657473A1 - Способ получени термически расширенного графита - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технологии уг- леграфитовых материалов, в частности к способу получени  термически расширенного графита, который  вл етс  перспективным материалом дл  композитов, а также гетерогенных катализаторов, с целью исключени  промывных вод и снижени  количества вредных отход щих газов Предложенный способ включает обработку графита избытком смеси концентрированных серной и азотной кислот, отделение образовавшегос  соединени  внедрени  графита от избытка кислот, обработку газообразным аммиаком образовавшегос  соединени  внедрени  графита до насыщени  и последующую термообработку дл  расширени  в плазме инертного газа со средне- массовой температурой 1000-2000°С Ј

Description

Изобретение относитс  к химии угле- графитовых материалов, конкретно к способу получени  термически расширенного графита, который  вл етс  перспективным материалом дл  создани  углерод-углеродных композитов, а также гетерогенных катализаторов и сорбентов.

Целью изобретени   вл етс  исключение промывных вод и снижение количества вредных отход щих газов.

Пример1.В реактор с мешалкой загружают 100 г природного графита, 600 г серной кислоты (концентраци  92 мае %) и 40 г азотной кислоты (концентраци  55 мас.%), перемешивают 60 мин, избыток кислот отдел ют, образовавшеес  соединение внедрени  графита обрабатывают газообразным аммиаком до прекращени  поглощени  аммиака Образовавшийс  сыпучий продукт подвергают термообработке

дл  расширени  с использованием в качестве теплоносител  плазмы азота со средне- массовой температурой в реакторе 1500°С. Получают термически расширенный графит (ТРГ) с кажущейс  плотностью 4,6 г/л

Отделение избытка кислот ведут без разбавлени , что дает возможность повторно использовать их в процессе

П р и м е р 2. По примеру 1, но термическое расширение провод т с использованием в качестве теплоносител  плазмы азота со среднемасссовой температурой в реакторе 1000°С Получают ТРГ с кажущейс  плотностью 10,3 г/л

П р и м в р 3, По примеру 1, но термическое расширение провод т с использованием в качестве теплоносител  плазмы азота со среднемассовой температурой в реакторе 2000°С Получают ТРГ с кажущейс  плотностью 3 4 г/л

О

ел

VI

XI со

П р и м е р 4. По примеру 1, но термообработку провод т с использованием в качестве теплоно.сител  плазмы аргона со среднемассовой температурой в реакторе 1500°С. Получает ТРГ с кажущейс  плотностью 4,8 г/л.

П р и м е р 5. По примеру 1, но термическое расширение провод т с использованием в качестве теплоносител  плазмы гели  со среднемассовой температурой в реакторе 1500°С. Получают ТРГ с кажущейс  плотностью 4,3 г/л.

Пример 6. В реактор с мешалкой загружают 100 г природного графита и 640 г смеси кислот из примера 1, перемешивают 60 мин, избыток кислот отдел ют, соединение внедрени  графита обрабатывают аммиаком до прекращени  поглощени  аммиака. Образовавшийс  сыпучий продукт подвергают термическому-расширению с использованием в качестве теплоносител  плазмы азота со средмессовой температурой в реакторе 1500°С. Получают ТРГ с кажущейс  плотностью 4,7 г/л.

П р и м е р 7. По примеру 1. но термическое расширение провод т с использованием в качестве теплоносител  плазмы азота со среднемассовой температурой в реакторе 1100°С, а в отход щих газах улавливают выдел ющийс  SOz. Количество выделившегос  S02 составл ет 0,75 г/0,26 л при нормальных услови х. Получают ТРГ с кажущейс  плотностью 6,9 г/л.

П р и м е р 8. По примеру 1, но термическое расширение провод т в трубчатой электропечи в токе азота при 1100°С, а в отход щих газах улавливают выдел ющийс  S02. Количество выделившегос  SOa составл ет 2,3 г/0,8 л при нормальных услови х. Получают ТРГ с кажущейс  плотностью 7,3 г/л.

Пример 9. В реактор с мешалкой загружают 50 г искусственного графита марки ГТМ, 300 г серной кислоты (концентраци  92 мас.%) и 20 г азотной кислоты (концентраци  55 мас.%), перемешивают 60 мин, отдел ют избыток кислот, образовавшеес  соединение внедрени  графита обрабатывают газообразным аммиаком до

насыщени . Образовавшийс  сыпучий продукт подвергают термическому расширению с использованием в качестве теплоносител  плазмы азота со среднемассовой температурой в реакторе 1500°С. Получают ТРГ с кажущейс  плотностью 5,1 г/л.

П р и м е р 10. По примеру 9, но используют пиролитический порошкообразный графит. Получают ТРГ с кажущейс  плотностью4 ,9 г/л.

Таким образом, предлагаемый способ получени  термически расщепленного графита позвол ет исключить промывные воды и уменьшить в три раза по сравнению с

известным способом, (количество выделившегос  S02 9,17 г) 3,58 при нормальных услови х , содержание сернистого ангидрида в отход щих газах, за счет того, что обработка соединени  внедрени  графита (кислого

графита) газообразным аммиаком и проведение термического расщеплени  в плазме инертного газа позвол ет уменьшить процессы окислени  графита серной кислотой и образовани  вредных отход щх газов, поскольку нейтрализаци  бисульфата графита аммиаком приводит к образованию сульфата аммони , а, как известно, в отличие от самой серной кислоты ее соли начинают взаимодействовать с углеродом с заметной

скоростью при гораздо более высоких температурах 100 и 600-800°С соответственно.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ получени  термически расшиценного графита, включающий обработку графита избытком смеси концентрированных серной и азотной кислот, отделение образовавшегос  соединени  внедрени  графита от избытка кислот, обработку аммиаком и последующую термообработку дл  расширени , отличающийс  тем, что, с целью исключени  промывных вод и снижени  количества вредных отход щих газов , обработке газообразным аммиаком

   5 подвергают соединение внедрени  графита до насыщени  и термообработку ведут в плазме инертного газа со среднемассовой температрурой 1000-2000°С.