RU1770273C

RU1770273C - Method of charcoal production

Info

Publication number: RU1770273C
Application number: SU904909129A
Authority: RU
Inventors: Валентин Александрович Авраменко; Виталий Валентинович Черных; Лариса Алексеевна Земскова; Александр Антонович Першко; Татьяна Аркадьевна Сокольницкая; Вячеслав Михайлович Бузник
Original assignee: Институт Химии Дальневосточного Отделения Ан Ссср
Priority date: 1990-12-10
Filing date: 1990-12-10
Publication date: 1992-10-23

Abstract

Сущность изобретени : скорлупу маньчжурского ореха карбонизуют сначала при 850-950&deg;С в течение 0,3-0,5 ч, а затем при 500-550&deg;С в течение 1-4 ч. Активируют смесью вод ного пара и инертного газа при содержании вод ного пара 10-90 об,% при 800-900&deg;С. 1 табл.SUMMARY OF THE INVENTION: Manchurian shell is carbonized first at 850-950 ° C for 0.3-0.5 hours, and then at 500-550 ° C for 1-4 hours. Activated with a mixture of water vapor and inert gas at a water vapor content of 10-90 vol.% at 800-900 ° C. 1 tab.

Description

Изобретение относитс к области производства активированных углей, которые могут быть использованы в медицине, фармацевтической , пищевой промышленности, а также в качестве высокоэффективных носителей дл катализаторов, молекул рных сит и т.д.The invention relates to the field of production of activated carbon, which can be used in medicine, pharmaceutical, food industry, as well as highly effective carriers for catalysts, molecular sieves, etc.

Известен способ получени активированного угл из скорлупы ореха макадамии, включающий карбонизацию сырь при высокой температуре и активацию полученного угл потоком вод ного пара при 900°С в течение 2 часов. Выход активированного угл составл ет 20%. Уголь, получаемый по данному способу, обладает удельной поверхностью 1320 м /г.A method is known for producing activated carbon from a macadamia nut shell, comprising carbonizing the raw material at high temperature and activating the carbon obtained by a stream of water vapor at 900 ° C for 2 hours. The yield of activated carbon is 20%. The coal obtained by this method has a specific surface area of 1320 m / g.

Наиболее близким к предлагаемому способу вл етс способ получени активированного угл из скорлупы масличной пальмы, согласно которому исходное сырье подвергают карбонизации при 300-400°С в .течение 1-2 часов и затем активируют нагретый до 800-900°С карбонизованный образец вод ным паром в течение 60-90 минут, или углекислым газом в смеси с инертным, или нагреванием при 800-850°С пропитанного хлоридом цинка карбонизованного образца с последующей отмывкой кислотой и водой. Способ позвол ет получать активированный уголь, имеющий удельную поверхность 1600 м /г, при выходе целевого продукта - 30%.Closest to the proposed method is a method for producing activated carbon from an oil palm shell, according to which the feedstock is subjected to carbonization at 300-400 ° C for 1-2 hours and then the carbonized sample heated to 800-900 ° C is activated with steam within 60-90 minutes, or carbon dioxide mixed with an inert, or by heating at 800-850 ° C a carbonized sample impregnated with zinc chloride, followed by washing with acid and water. The method allows to obtain activated carbon having a specific surface area of 1600 m / g, with a yield of 30% of the target product.

Недостатком известного способа получени активированного угл вл етс недостаточно высока поверхность, котора может быть получена дл подобного растительного сырь и, соответственно, низка сорб ционна емкость, что ограничивает область его применени .A disadvantage of the known method for producing activated carbon is the insufficiently high surface that can be obtained for such plant materials and, accordingly, low sorption capacity, which limits its scope.

Целью изобретени вл етс повышение адсорбционной способности угл за- счет увеличени удельной поверхности.An object of the invention is to increase the adsorption capacity of coal by increasing the specific surface area.

Поставленна цель достигаетс тем, что в способе получени активированного угл из скорлупы маньчжурского ореха, включающем его карбонизацию и активацию с ис- пользованием вод ного пара при 800-900°С, карбонизацию осуществл ют в две стадии - сначала при 850-950°С в течение 0.3-0,5 час., а затем при 500-550°С в течение 1-4 часа, а активацию ведут вод ным паром, разбавленным инертным газом, при содержании вод нного пара 10-90 об.%The goal is achieved in that in the method for producing activated carbon from the shell of Manchurian walnut, including its carbonization and activation using water vapor at 800-900 ° C, carbonization is carried out in two stages - first at 850-950 ° C for 0.3-0.5 hours., and then at 500-550 ° C for 1-4 hours, and activation is carried out with water vapor diluted with an inert gas, with a water vapor content of 10-90 vol.%

(Л(L

СWITH

11

ёё

ю xi ыu xi s

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

Скорлупу маньчжурского ореха измельчают до размера частиц не более 1 мм, отбирают фракцию плотностью выше 1,2 г/см3, загружают в реактор, который помещают в печь и карбонизуют при продувке сырь восход щим потоком инертного газа. Затем карбонизованный образец, нагретый до 800-900°С, активируют, пропуска смесь вод ного пара и инертного газа в течение 1-5 часов. Врем активации зависит от температуры и содержани активирукщего агента в газовой смеси. Чем выше температура активации и содержание вод ного пара в смеси, тем быстрее протекает процесс активации и наоборот.The Manchurian walnut shell is crushed to a particle size of not more than 1 mm, a fraction with a density higher than 1.2 g / cm3 is taken, loaded into the reactor, which is placed in the furnace and carbonized by purging the feed with an upward flow of inert gas. Then, the carbonized sample heated to 800-900 ° C is activated by passing a mixture of water vapor and inert gas for 1-5 hours. The activation time depends on the temperature and the content of the activating agent in the gas mixture. The higher the activation temperature and water vapor content in the mixture, the faster the activation process and vice versa.

Предлагаемый режим карбонизации в две стадии обеспечивает формирование более плотной структуры карбонизованного материала и, соответственно, более высокую механическую прочность угл и позвол ет получить уголь высокого качества с большой удельной поверхностью.The proposed carbonization mode in two stages provides the formation of a denser structure of the carbonized material and, accordingly, higher mechanical strength of the coal and allows to obtain high-quality coal with a large specific surface area.

Сущность изобретени иллюстрируетс следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.

П р и м е р 1.PRI me R 1.

100 г скорлупы маньчжурского ореха дроб т до размера фракции меньше 1 мм, отдел ют от дер и легкой фракции скорлупы флотацией в 20%-ном растворе хлорида натри (отбирают т желую, невсплывающую фракцию с плотностью больше 1,2 г/см j, отмывают от соли водой и сушат при 100°С в течение 1 час. Затем скорлупу загружают в реактор и продувают в восход щем потоке азота в течение всего процесса карбонизации . Карбонизацию провод т в две стадии: сначала реактор помещают в печь, нагретую до и выдерживают в течение 0,5 час, затем температуру снижают до100 g shells of Manchurian walnut are crushed to a fraction size of less than 1 mm, separated from the kernels and light fractions of the shell by flotation in a 20% sodium chloride solution (a heavy, non-floating fraction with a density of more than 1.2 g / cm j is removed, washed from the salt with water and dried at 100 ° C for 1 hour, then the shell is loaded into the reactor and purged in an upward flow of nitrogen during the whole carbonation process. for 0.5 hours, then the temperature is reduced to

500°С и выдерживают А час. Далее карбонизованный образец нагревают до 800 °С и пропускают смесь вод ного пара с азотом (содержание пара 25 об.%) в течение 5 час.500 ° C and withstand And hour. Next, the carbonized sample is heated to 800 ° C and a mixture of water vapor with nitrogen is passed (steam content 25 vol.%) For 5 hours.

Полученный образец имеет удельнуюThe resulting sample has a specific

поверхность 1800 м /г, адсорбционную емкость по фенолу 580 мг/r, емкость по мети- леновому синему 585 мг/г, объем микропор 0,67 см3/г. обьем мезопор 0,12 см3/г, объемsurface 1800 m / g, phenol adsorption capacity 580 mg / r, methylene blue capacity 585 mg / g, micropore volume 0.67 cm3 / g. mesopore volume 0.12 cm3 / g, volume

макропор 0,15 см3/г. Выход составл ет 20%,Macropore 0.15 cm3 / g. The yield is 20%,

Примеры 2-18.Examples 2-18.

Процесс получени активированного угл осуществл ют аналогично примеру 1.The process of producing activated carbon is carried out analogously to example 1.

Конкретные услови проведени карбонизации и активации и значени удельной поверхности полученного активированного угл приведены в таблице.The specific conditions for carbonization and activation and the specific surface area of the resulting activated carbon are shown in the table.

Преимуществами за вл емого способаThe advantages of the claimed method

в сравнении с известными вл етс получение активированного угл с более высокой удельной поверхностью, достигающей 180Л м /г. Кроме того, использование скорлупы маньчжурского ореха расшир ет ассортимент исходного сырь дл получени активированных углей.in comparison with the known production of activated carbon with a higher specific surface area reaching 180 L m / g. In addition, the use of Manchurian shell expands the range of feedstocks for activated carbon.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A method for producing activated carbon, comprising carbonizing the nutshell and activating it in the presence of water vapor at 800-900 ° C, characterized in that, in order to increase the adsorption capacity of coal by increasing

its specific surface, use the shell of Manchurian walnut, carbonization is carried out first at 850-950 ° C for 0.3-0.5 hours, and then at 500-550 ° C for 1-4 hours, and activation is carried out with a mixture

water vapor and inert gas with a water vapor content of 10-90 vol.%.

K is a control example

R