RU2031836C1

RU2031836C1 - Method of charcoal preparing

Info

Publication number: RU2031836C1
Authority: RU
Inventors: С.Л. Глушанков; В.А. Кутумин; В.Ф. Олонцев; О.В. Мамонов; Л.Н. Давыдова; А.В. Тетерин; Ю.Я. Симкин
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский технологический институт углеродных сорбентов
Priority date: 1992-04-03
Filing date: 1992-04-03
Publication date: 1995-03-27

Abstract

FIELD: chemical technology. SUBSTANCE: hydrolytic lignin is dried up to humidity 20-25%, briquetted under pressure 30-40 MPa, heated in rotating muffle furnace at the rate 15-20 C/min up to 400-500 C, carbonized, activated with agent containing steam and separated by fractions. EFFECT: improved method of charcoal preparing. 1 tbl

Description

Изобретение относится к технологии получения углеродных сорбентов из лигнина и может быть использовано в производстве зерновых и порошкообразных активных углей. The invention relates to a technology for producing carbon sorbents from lignin and can be used in the production of grain and powdered activated carbons.

Известен способ получения активного угля, который включает сушку лигнинсодержащего сырья, нагревание со скоростью 1000-3000^оС/мин до 500-700^оС с последующей карбонизацией в вихревой камере, охлаждение карбонизованного угля и активацию в барабанной вращающейся печи смесью дымовых газов и водяного пара при 800-900^оС.A known method of producing activated carbon, which includes drying lignin-containing raw materials, heating at a speed of 1000-3000 ^about C / min to 500-700 ^about With subsequent carbonization in a vortex chamber, cooling carbonized coal and activation in a rotary kiln with a mixture of flue gases and water vapor at 800-900 ^about C.

Недостатками этого способа являются высокая энергоемкость, обусловленная стадией скоростной карбонизации лигнина в вихревой камере при скорости нагрева 3000^оС/мин, и сложность, связанная с необходимостью отделения частиц карбонизованного угля-сырца от теплоносителя, охлаждением его до 50-100^оС в барабанном холодильнике и повторным нагреванием до 900^оС на стадии активации.The disadvantages of this method are the high power consumption due to high-speed stage carbonization lignin in the vortex chamber at a heating rate of 3000 ° ^C / min, and complexity associated with the necessity of separating the char particles from the coolant raw coal, cooling it to 50-100 ^{° C} in a drum cooler and re-heating to 900 ^about With at the stage of activation.

Цель изобретения - обеспечение безотходного, технологически простого и экономичного способа получения активного угля за счет снижения энергоемкости и расширения ассортимента готового продукта. The purpose of the invention is the provision of a waste-free, technologically simple and economical method of producing activated carbon by reducing energy intensity and expanding the range of the finished product.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

Исходный лигнин с влажностью 65% подвергают сушке в паровоздушной сушилке до остаточной влажности 20-25%. Подсушенный лигнин брикетируют на валковом прессе при давлении 30-40 МПа, при этом брикеты имеют размеры 25х15х15 мм. Сформованные брикеты нагревают со скоростью 15-20^оС/мин до 400-500^оС и подвергают карбонизации во вращающейся печи муфельного типа при 400-500^оС. Карбонизованный продукт (неохлажденный) активируют при 850-900^оС в течение 55-60 мин до степени обгара 45-50%. Активацию проводят во вращающейся печи с пронизыванием слоя обрабатываемого продукта активирующим агентом - перегретым водяным паром. Полученный таким образом готовый продукт охлаждают и рассевают на фракции. При этом получают несколько сортов активного угля, которые соответствуют стандартам на зерненые и порошкообразные активные угли, а по своим физико-адсорбционным свойствам они не уступают углям, полученным по способу-прототипу.The source lignin with a moisture content of 65% is subjected to drying in a steam-air dryer to a residual moisture content of 20-25%. The dried lignin is briquetted on a roller press at a pressure of 30-40 MPa, while the briquettes are 25x15x15 mm in size. The formed briquettes are heated at a rate ^of 15-20 C / min to 400-500 ^{° C} and subjected to carbonization in a rotary retort type furnace at 400-500 ° ^C. The carbonized product (uncooled) activated at 850-900 ^C for 55-60 min to a degree of burning of 45-50%. Activation is carried out in a rotary kiln with a penetration of the processed product layer with an activating agent - superheated water vapor. Thus obtained finished product is cooled and sieved into fractions. In this case, several grades of activated carbon are obtained that meet the standards for granular and powdered activated carbons, and in their physical and adsorption properties they are not inferior to the coals obtained by the prototype method.

П р и м е р 1. Исходный гидролизный лигнин с влажностью 65% высушивают до остаточной влажности W_ост = 20%, брикетируют при давлении Р=40 МПа и карбонизуют во вращающейся печи муфельного типа со скоростью подъема температуры Δt=20^оС/мин до конечной температуры 500^оС.PRI me R 1. The original hydrolysis lignin with a moisture content of 65% is dried to a residual moisture content W _oost = 20%, briquetted at a pressure of P = 40 MPa and carbonized in a rotary muffle-type furnace with a temperature rise rate of Δt = 20 ^о С / min to a final temperature of 500 ^about C.

В процессе карбонизации степень разрушения брикетов составила 99,5%. Активирование полученного из разрушенных брикетов карбонизованного угля проводят при 850-900^оС во вращающейся печи в течение 55-60 мин до обгара 45-50% . В качестве активирующего агента используют перегретый водяной пар. Полученный активный уголь охлаждают и рассеивают на фракции.In the process of carbonization, the degree of destruction of briquettes was 99.5%. Activation resulting from broken briquettes of coal char is carried out at 850-900 ^C in a rotating oven for 55-60 minutes to 45-50% of ablation. As an activating agent, superheated water vapor is used. The resulting activated carbon is cooled and dispersed into fractions.

При этом получено несколько сортов угля. Выход зерненого угля с основной фракцией 1,0-3,6 мм составил 62%, выход порошкообразного угля (после доизмельчения фракций менее 1,0 мм) составил 38%. Содержание в порошкообразном угле фракций более 100 мк составило 3,2%. In this case, several grades of coal were obtained. The yield of granular coal with a basic fraction of 1.0-3.6 mm was 62%, the yield of powdered coal (after regrinding of fractions less than 1.0 mm) was 38%. The content in the powdered coal of fractions greater than 100 microns was 3.2%.

Характеристики углей, полученных в каждом примере, приведены в таблице 1. The characteristics of the coals obtained in each example are shown in table 1.

П р и м е р 2. Исходный гидролизный лигнин с влажностью 65% высушивают до остаточной влажности 22%, брикетируют при давлении 32 МПа и карбонизуют со скоростью подъема температуры 17^оС/мин до конечной температуры 450^оС. Степень разрушения брикетов при карбонизации составила 98,7%. При активировании этого карбонизованного угля получено 61,7% активного зерненого угля с основной фракцией 1,0-3,6 мм и 38,3% порошкообразного активного угля.EXAMPLE Example 2 starting lignin with 65% moisture is dried to a residual humidity of 22%, briquetted at a pressure of 32 MPa and carbonized at a rate of temperature rise of 17 ^C / min to a final temperature of 450 ^C. The degree of destruction when the carbonation briquette amounted to 98.7%. By activating this carbonized carbon, 61.7% of active granular carbon with a basic fraction of 1.0-3.6 mm and 38.3% of powdered activated carbon was obtained.

П р и м е р 3. Проводился аналогично примеру 1 за исключением того, что W_ост= 24%, Р=30 МПа и Δ t=15^оC/мин до конечной температуры 400^оС. Выход зерненого угля составил 67,1%, порошкообразного - 32,9%.PRI me R 3. Carried out analogously to example 1 except that W _oost = 24%, P = 30 MPa and Δ t = 15 ^about C / min to a final temperature of 400 ^about C. The output of granular coal was 67.1 %, powder - 32.9%.

П р и м е р 4. Проводился аналогично примеру 1 за исключением того, что W_ост=18%, Р=35 МПа, Δ t=10^оС/мин до конечной температуры 450^оС. Выход зерненого угля составил 63,0%, порошкообразного - 37%.PRI me R 4. Carried out analogously to example 1 except that W _oost = 18%, P = 35 MPa, Δ t = 10 ^about C / min to a final temperature of 450 ^about C. The output of granular coal was 63.0 %, powder - 37%.

П р и м е р 5. Проводился аналогично примеру 1, за исключением того, что W_ост= 25% , Р=35 МПа, Δt=18^оС/мин до конечной температуры 500^оС. Выход зерненого угля составил 61,0%, порошкообразного - 39,0%.PRI me R 5. Carried out analogously to example 1, except that W _oost = 25%, P = 35 MPa, Δt = 18 ^about C / min to a final temperature of 500 ^about C. The output of granular coal was 61.0 %, powder - 39.0%.

Claims

METHOD FOR PRODUCING ACTIVE COAL, including drying hydrolysis lignin, heating in a furnace, followed by carbonization and activation with an agent containing water vapor, characterized in that after drying, briquetting is carried out at a pressure of 30-40 MPa, and after activation, sieving and drying are carried out to a moisture content of 20 - 25%, and heating - to a muffle-type rotary kiln at a speed of 15 - 20 ^o C / min to 400 - 500 ^o C.