PL184239B1 - Sposób wytwarzania węgla aktywnego zawierającego na swej powierzchni azot w różnych ugrupowaniach - Google Patents
Sposób wytwarzania węgla aktywnego zawierającego na swej powierzchni azot w różnych ugrupowaniachInfo
- Publication number
- PL184239B1 PL184239B1 PL97320652A PL32065297A PL184239B1 PL 184239 B1 PL184239 B1 PL 184239B1 PL 97320652 A PL97320652 A PL 97320652A PL 32065297 A PL32065297 A PL 32065297A PL 184239 B1 PL184239 B1 PL 184239B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- nitrogen
- carbon containing
- active carbon
- containing nitrogen
- reaction
- Prior art date
Links
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
1. Sposób wytwarzania węgla aktywnego zawierającego na swej powierzchni azot
w różnych ugrupowaniach, znamienny tym, że surowce wybrane z grupy obejmującej
drewno, torf, węgiel brunatny, węgiel kamienny lub antracyt poddaje się reakcji amoksydacji
w temperaturze 150 - 400°, następnie uzyskany materiał węglowy o zawartości
do 25% azotu poddaje się obróbce termochemicznej w znany sposób do uzyskania węgla
aktywnego zawierającego od 3 do 12% azotu.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że reakcję amoksydacji prowadzi się
w reaktorze przepływowym, w strumieniu mieszaniny powietrza i amoniaku.
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania węgla aktywnego zawierającego na swej powierzchni azot w różnych ugrupowaniach, będącego preparatem o bardzo atrakcyjnych własnościach fizykochemicznych.
Chemiczna budowa powierzchni węgli aktywnych w istotny sposób wpływa na ich własności sorpcyjne, elektrochemiczne, hydrofilowo-hydrofohowe, kwasowo-zasadowe, utleniająco-redukujące, katalityczne i inne. Typowe węgle aktywne otrzymywane przez termochemiczną obróbkę surowców takich jak drewno, torf, węgle brunatne i kamienne oraz antracyt posiadają na swej powierzchni tlenowe grupy funkcyjne: karboksylowe, hydroksylowe, laktonowe i bezwodnikowe. Określone zmiany własności węgli aktywnych osiąga się przez ukierunkowane modyfikacje budowy chemicznej ich powierzchni. Aktywacja termiczna w atmosferze beztlenowej, wygrzewanie węgla w próżni, bądź jego uwodornienie powoduje usunięcie tlenowych grup z powierzchni węgla. Natomiast utlenianie węgla aktywnego zwiększa ilość tlenowych grup funkcyjnych na jego powierzchni.
Inne modyfikacje chemiczne powierzchni węgli aktywnych polegają na wbudowaniu w warstwę powierzchniową niektórych pierwiastków takich jak azot, siarka czy halogeny, lub na impregnacji węgli różnymi organicznymi i nieorganicznymi substancjami.
Węgle aktywne zawierające na swej powierzchni ugrupowania azotowe należą do preparatów o bardzo atrakcyjnych własnościach fizykochemicznych. Węgle takie otrzymywano dotychczas między innymi przez karbonizację bogatych w azot materiałów biologicznych lub polimerów takich jak poliakrylonitryl, poliwinylopirydyna czy poliamidy. Główne zainteresowanie koncentrowano jednak na modyfikacjach chemicznych zaktywowanego już preparatu węglowego. Przykładowo węgiel aktywny, wstępnie utleniony tlenem lub kwasem azotowym, poddawano reakcji z amoniakiem, uzyskując na powierzchni węgla ugrupowania azotowe typu soli amonowych, grup aminowych i amidowych. Trwałe powierzchniowe ugrupowania azotowe uzyskiwano również przez reakcję wstępnie utlenionego węgla aktywnego z hydroksyloaminą i redukcję powstałych oksymów do grup aminowych.
W ostatnich latach doniesiono o skutecznej metodzie „azotowania” węgli aktywnych przez poddanie ich jednoczesnemu działaniu amoniaku i tlenu w podwyższonej temperaturze (R.J.J. Jensen, H. Van Bekkum, Carbon, 1994, 32, 1507-1516). Reakcja ta, znana w literaturze anglosaskiej pod mianem „amoksydacji” (ammoxidation), polega na tworzeniu w strukturze substratu grup nitrylowych przez utleniające współodwodomienie grup metylowych i cząsteczek amoniaku (F.T. Tercioglu, D. Honicke, K. Griesbaum, Erdol, Kohie, Erdgas, Petrochem., 1992, 45, 109-114). Przez amoksydację węgla aktywnego otrzymuje się modyfikowane preparaty węglowe o zawartości azotu w granicach 0.6-3.8% w zależności od parametrów reakcji.
184 239
Nieoczekiwanie okazało się, że można otrzymać węgiel aktywny o znacznie wyższej zawartości azotu, stosując sposób według wynalazku.
Sposób wytwarzania węgla aktywnego zawierającego na swej powierzchni azot w różnych ugrupowaniach, według wynalazku polega na tym, że surowce wybrane z grupy obejmującej drewno, torf, węgiel brunatny, węgiel kamienny lub antracyt poddaje się reakcji amoksydacji w temperaturze 150 - 400°C, a następnie uzyskany materiał węglowy o zawartości do 25% azotu poddaje się obróbce termochemicznej w znany sposób do uzyskania węgla aktywnego zawierającego od 3 do 12% azotu.
Sposób według wynalazku prowadzi się korzystnie w reaktorze przepływowym, w strumieniu mieszaniny powietrza i amoniaku.
Wyniki reakcji, to znaczy wydajność produktu i zawartość w nim azotu, zależą od rodzaju użytego surowca oraz warunków reakcji, takich jak temperatura, czas i stosunki ilościowe reagentów.
W przypadku zastosowania jako materiałów wyjściowych surowców wybranych z grupy obejmującej drewno, torf, węgiel brunatny, węgiel kamienny lub antracyt, mechanizm reakcji amoksydacji jest dużo bardziej skomplikowany, niż w przypadku węgla aktywnego. Surowce te, nie poddane jeszcze procesom karbonizacji i aktywacji, zawierają znacznie więcej ugrupowań strukturalnych ulegających reakcji z tlenem i amoniakiem, są więc bardziej reaktywne i nie wymagają zbyt drastycznych warunków reakcji, a wprowadzony azot występuje w różnych ugrupowaniach strukturalnych. W wyniku amoksydacji wymienionych surowców otrzymuje się modyfikowane materiały węglowe o zawartości azotu w granicach 10-25%, w zależności od rodzaju substratu oraz warunków reakcji.
Tak otrzymany materiał węglowy o podwyższonej zawartości azotu poddaje się ogólnie znanym procesom obróbki termochemicznej do wytworzenia węgla aktywnego zawierającego od 3 do 12%o azotu, wykazującego atrakcyjne własności sorpcyjne, jonowymienne i katalityczne.
Poniżej przedstawiono przykłady wykonania wynalazku, nie ograniczające jego zakresu.
Przykład I. W rurowym reaktorze szklanym o średnicy 40 mm z płytką ze szkła spiekanego umieszczono 20 g trocin drewna sosnowego o składzie: 49,2% C, 6,8% H, 0,2% N i 0,5% popiołu i przepuszczano mieszaninę powietrza i amoniaku w stosunku objętościowym 1:1 z szybkością 10 hgodz. Reakcję prowadzono w temperaturze 250°C w ciągu 6 godzin, otrzymując jako produkt materiał węglowy o składzie: 59,1°% C, 2,1% H, 23,1% N, 0,9% popiołu, w ilości 11,5 g. Otrzymany w ten sposób azotowany materiał węglowy poddano karbonizacji w temperaturze 700°C i aktywacji parą wodną z wypałem 50% w temperaturze 700°C. Otrzymano węgiel aktywny o zawartości 9,3% azotu.
Przykład 11. 20 g węgla brunatnego o rozdrobnieniu 0,3 - 0,5 mm i składzie: 62,1% C, 4,1%o H, 1,0% N, i 4% popiołu umieszczono w szklanym reaktorze rurowym o średnicy 40 mm z płytką ze szkła spiekanego i przez tak utworzone złoże przepuszczano strumień gazów reakcyjnych będących mieszaniną powietrza i amoniaku w stosunku objętościowym 1:1 z szybkością 10 1/godz. Reakcję prowadzono w temperaturze 275°C w ciągu 6 godzin otrzymując jako produkt materiał węglowy o składzie: 59%> C, 2,3%> H, 18,3% N i 5,0% popiołu w ilości 16,1 g. Tak przygotowany, azotowany materiał węglowy poddano karbonizacji w teenperaturze 800°C i aktywacji parą wodną z wypałem 50% w temperaturze 800°C. Otrzymano węgiel aktywny o zawartości 7,4% azotu.
Przykład III. 20 g węgla kamiennego o rozdrobnieniu 0,1 - 0,2 mm i składzie: 81,0% C, 4,4% H, 0,8% N, i 5,2% popiołu umieszczono w szklanym reaktorze rurowym o średnicy 40 mm z płytką, ze szkła spiekanego i przez tak utworzone złoże przepuszczano strumień gazów reakcyjnych będących mieszaniną powietrza i amoniaku w stosunku objętościowym 1:1 z szybkością 10 1/godz. Reakcję prowadzono w temperaturze 300°C w ciągu 6 godzin otrzymując jako produkt materiał węglowy o składzie: 69,6% C, 2,2% H, 14% N i 5,5% popiołu w ilości 19,5 g. Tak przygotowany, azotowany materiał węglowy poddano karbonizacji w temperaturze 800°C i aktywacji parą wodną z wypałem 50% w temperaturze 700°C. Otrzymano węgiel aktywny o zawartości 4,8% azotu.
184 239
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.
Cena 2,00 zł.
Claims (2)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób wytwarzania węgla aktywnego zawierającego na swej powierzchni azot w różnych ugrupowaniach, znamienny tym, że surowce wybrane z grupy obejmującej drewno, torf, węgiel brunatny, węgiel kamienny lub antracyt poddaje się reakcji amoksydacji w temperaturze 150 - 400°C, następnie uzyskany materiał węglowy o zawartości do 25% azotu poddaje się obróbce termochemicznej w znany sposób do uzyskania węgla aktywnego zawierającego od 3 do 12% azotu.
- 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że reakcję amoksydacji prowadzi się w reaktorze przepływowym, w strumieniu mieszaniny powietrza i amoniaku.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL97320652A PL184239B1 (pl) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | Sposób wytwarzania węgla aktywnego zawierającego na swej powierzchni azot w różnych ugrupowaniach |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL97320652A PL184239B1 (pl) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | Sposób wytwarzania węgla aktywnego zawierającego na swej powierzchni azot w różnych ugrupowaniach |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL320652A1 PL320652A1 (en) | 1998-12-21 |
PL184239B1 true PL184239B1 (pl) | 2002-09-30 |
Family
ID=20070124
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL97320652A PL184239B1 (pl) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | Sposób wytwarzania węgla aktywnego zawierającego na swej powierzchni azot w różnych ugrupowaniach |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
PL (1) | PL184239B1 (pl) |
-
1997
- 1997-06-19 PL PL97320652A patent/PL184239B1/pl not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL320652A1 (en) | 1998-12-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110980858B (zh) | 一种污水中卤代有机物的脱除方法 | |
Moreno-Castilla et al. | Dehydration of methanol to dimethyl ether catalyzed by oxidized activated carbons with varying surface acidic character | |
KR890001298B1 (ko) | 활성탄 촉매의 활성화방법 | |
CN101918133B (zh) | 含焦油气体的重整用催化剂的制造方法、焦油重整方法和含焦油气体的重整用催化剂的再生方法 | |
Mang et al. | Inhibiting effect of incorporated nitrogen on the oxidation of microcrystalline carbons | |
US8486856B2 (en) | Process producing activated carbon having a high catalytic activity | |
JPH07505115A (ja) | 炭素質チャーを用いた過酸化物の分解及び除去方法 | |
CN101652177B (zh) | 低级烃的芳构化催化剂及芳族化合物的制备方法 | |
HU191311B (en) | Process for the production of catalyst suitable for the manufacture of ammonia | |
WO1999058240A1 (en) | Process for production of carbonaceous chars having catalytic activity | |
CA2132521C (en) | Method for sox removal by catalytic carbon | |
Vitidsant et al. | Production of activated carbon from palm-oil shell by pyrolysis and steam activation in a fixed bed reactor | |
US7214645B2 (en) | Production of activated carbon exhibiting an elevated catalytic activity | |
JP2012091167A (ja) | 栄養塩類と酸化性物質含有水の処理方法 | |
PL184239B1 (pl) | Sposób wytwarzania węgla aktywnego zawierającego na swej powierzchni azot w różnych ugrupowaniach | |
US4965060A (en) | Process for producing hydrogen cyanide and appartus for use in the process | |
US6113871A (en) | Catalytic decomposition of ammonia and hydrogen cyanide in coke-oven gas | |
WO2001005704A1 (en) | Process for production of carbonaceous chars having catalytic activity | |
US6114273A (en) | Method for sox removal by catalytic carbon | |
Shchipko et al. | Influence of the origin of chars, produced from lignite by different methods, on features of their activation process | |
PL182020B1 (pl) | Sposób wytwarzania modyfikowanego materiału węglowego o wysokiej zawartości azotu | |
RU2088522C1 (ru) | Способ получения модифицированного активного угля | |
EP0786282A1 (en) | Method for SOx removal by catalytic carbon | |
SU1608132A1 (ru) | Способ очистки сточных вод от органических веществ | |
RU2033387C1 (ru) | Способ получения гранулированного активированного угля |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20060619 |