RU2077477C1

RU2077477C1 - Method of preparing activated carbon

Info

Publication number: RU2077477C1
Authority: RU
Inventors: Г.К. Ивахнюк; А.О. Шевченко; Н.Ф. Федоров; Н.Ф. Глухарев; В.Г. Левинсон
Original assignee: Акционерное общество закрытого типа "Экофор"
Priority date: 1992-03-20
Filing date: 1992-03-20
Publication date: 1997-04-20

Abstract

FIELD: sorbent production. SUBSTANCE: carbon-containing raw material is subjected to carbonization and simultaneously to activation with activating agent and electrical pulse with voltage-oscillation frequency 38-40, 59-61, or 68-71 Hz. EFFECT: intensified preparation procedure. 1 tbl

Description

Изобретение относится к получению активированных углей. The invention relates to the production of activated carbon.

Прототипом изобретения является способ получения активированного угля, включающий карбонизацию углеродсодержащего сырья и его активацию газообразным агентом. A prototype of the invention is a method for producing activated carbon, comprising carbonizing a carbon-containing feed and activating it with a gaseous agent.

Ввиду наличия ограниченности регламентируемых в указанном способе интенсивных воздействий только автономно протекающим активирующим воздействием, получаемый уголь обладает нежелательным разбросом по качеству. Due to the limited nature of the intensive impacts regulated in the specified method by only an autonomously flowing activating effect, the resulting coal has an undesirable variation in quality.

Задачей изобретения является повышение точности реализуемого процесса. The objective of the invention is to improve the accuracy of the process.

Сущность предложенного технического решения состоит в том, что в предлагаемом способе, включающем карбонизацию углеродсодержащего сырья и его активацию газообразным активирующим агентом, предпринимают одновременно с активацией воздействие на сырье электроимпульса напряжением 0,01-50,0 В или воздействие на сырье электроимпульса того же напряжения при частоте асцилирования последнего в величинах, выбранных из ряда 38-40 Гц, 59-61 Гц и 68-71 Гц. The essence of the proposed technical solution is that in the proposed method, which includes carbonization of a carbon-containing raw material and its activation by a gaseous activating agent, simultaneously with activation, an electric pulse is applied to the raw material with a voltage of 0.01-50.0 V or an electric pulse of the same voltage is applied to the raw material the frequency of ascylation of the latter in values selected from the range of 38-40 Hz, 59-61 Hz and 68-71 Hz.

На прилагаемых графических материалах представлена технологическая схема предлагаемого способа. The accompanying graphic materials presents the technological scheme of the proposed method.

Представленная технологическая схема полагает наличие общей вспомогательной ресурсообеспечивающей стадии I, позволяющей сформировать комплексный ресурсопоток 2,
Технологическая схема полагает также наличие индивидуальных ресурсоподготовительных стадий 3,4,5, в частности, стадии 3 подготовки сырья, стадии 4 подготовки технологических агентов, в частности, активирующего агента, и стадии 5 трансформации в необходимую форму энергии, в частности тепловой энергии. После ресурсоподготовительных стадий 3,4,5 предусмотрено ведение ресурсокорректирующей стадии 6. За ней следует основная производственная стадия 7, включающая технологические операции 8,9, в частности, карбонизацию 8 сырья и активацию 9 сырья. Одновременно с активацией 9 имеет место электрофизическое воздействие 10 на сырье, в частности, воздействие электрического импульса. Указанное воздействие 10 включает электропотенционирование сырья, обеспечиваемое проведением регулирования 12 подаваемого потенциала после его генерирования 13.The presented technological scheme assumes the presence of a common auxiliary resource-supplying stage I, which makes it possible to form an integrated resource flow 2,
The technological scheme also considers the presence of individual resource-preparation stages 3,4,5, in particular, stage 3 of preparation of raw materials, stage 4 of preparation of technological agents, in particular, an activating agent, and stage 5 of transformation into the necessary form of energy, in particular thermal energy. After the resource preparation stages 3,4,5, it is planned to conduct the resource-correcting stage 6. It is followed by the main production stage 7, including technological operations 8,9, in particular, carbonization of 8 raw materials and activation of 9 raw materials. Simultaneously with the activation of 9, there is an electrophysical effect of 10 on the raw material, in particular, the effect of an electric pulse. The specified impact 10 includes the electric potentialation of raw materials, provided by the regulation 12 of the supplied potential after its generation 13.

Примеры реализации способа. Examples of the method.

Пример 1. В расчете на получение 1 т активированного схожего с типом угля марки АГ-3, подготовили требуемый запас углеродсодержащего сырья, составленного основой из 400 кг каменного угля, добавкой из 200 кг полукокса и связующим из 80 кг смолы. Взяли молотый ископаемый уголь Кузнецкого бассейна ГОСТ 10355-86, марка ТК2СС, молотый каменноугольный полукокс ГОСТ 5442-84 марки ПК-1 и смоляной связующий агент ГОСТ 22989-84 марка АБ. Взятый уголь обладал зольностью 6% масс. влажностью 10% масс. содержанием летучих 22% масс. теплотой сгорания 28,18 МДж/КГ, размером частиц 0,1 мм. Полукокс обладал зольностью 8% масс. влажностью 11% масс. содержанием летучих 7% масс. размером частиц 0,1 мм. Смоляной связующий агент обладал влажностью 3% масс. содержанием выкипающих компонентов 25% масс. содержанием пека 67% масс. Для получения активированного угля подготовили газообразный активирующий агент, в частности, водяной пар с расчетом равенства 0,1 ед. коэффициента его удельного массового расхода. Кроме этого, предусмотрели резервирование требуемых ресурсов необходимой энергии. В частности зарезервировали 8800 Ккал тепла, сосредоточенного в приготовленном водяном паре, а также 80 м³ топливного природного газа. Осуществив формирование необходимого для производства материалов и энергопотоков, осуществили карбонизацию углеродсодержащего сырья. Карбонизацию вели при 800^oС в течение 4 часов. Далее осуществили активацию углеродсодержащего сырья. Активацию вели при температуре, пониженной до 320^oС в течение 2,8 часа, следя за тем, чтобы возможные кратковременны колебания массовой скорости потока сырья не превышали 10% масс. от заданной величины, чтобы колебания массовой скорости потока активирующего агента не превышали 15% масс и чтобы колебания прихода тепла в тепловой поток не превышали 18% калориметрических. Одновременно с активацией осуществляли воздействие на сырье электроимпульса напряжением 0,01 В.Example 1. With the expectation of receiving 1 ton of activated carbon similar to type AG-3, the required stock of carbon-containing raw materials was prepared, made up of 400 kg of coal, an additive of 200 kg of semi-coke and a binder of 80 kg of resin. They took ground fossil coal of the Kuznetsk basin GOST 10355-86, grade TK2SS, ground hard coal semi-coke GOST 5442-84 grade PK-1 and resin binding agent GOST 22989-84 grade AB. The taken coal had an ash content of 6% of the mass. humidity 10% of the mass. volatile content of 22% of the mass. calorific value of 28.18 MJ / KG, particle size 0.1 mm. The semi-coke had an ash content of 8% of the mass. humidity 11% of the mass. volatile content of 7% of the mass. particle size 0.1 mm. The resin binder had a moisture content of 3% of the mass. the content of boiling components 25% of the mass. the pitch content of 67% of the mass. To obtain activated carbon, a gaseous activating agent was prepared, in particular, water vapor with a calculation of 0.1 units. coefficient of its specific mass flow rate. In addition, they provided for the reservation of the required resources of the necessary energy. In particular, 8800 Kcal of heat, concentrated in the prepared water vapor, as well as 80 m ^{3 of} natural fuel fuel, were reserved. By forming the necessary materials and energy flows for production, we carbonized the carbon-containing raw materials. Carbonization was carried out at 800 ^o C for 4 hours. Then, carbon-containing raw materials were activated. Activation was carried out at a temperature lowered to 320 ^o C for 2.8 hours, making sure that possible short-term fluctuations in the mass flow rate of the feed did not exceed 10% of the mass. from a given value so that the fluctuations in the mass flow rate of the activating agent do not exceed 15% of the mass and that the fluctuations in the heat input to the heat flux do not exceed 18% calorimetric. Simultaneously with the activation, an electric pulse of 0.01 V was applied to the raw material.

Характеристики полученного активированного угля представлены в приводимой таблице. The characteristics of the obtained activated carbon are presented in the table below.

Пример 2. Способ реализовали при соответствии всех режимов и параметров примеру 1, за исключением того, что напряжение воздействующего электроимпульса устанавливали равным 50,0 В. Example 2. The method was implemented in accordance with all modes and parameters of example 1, except that the voltage of the acting electric pulse was set equal to 50.0 V.

Пример 3. Способ реализовали при соответствии всех режимов и параметров примеру 1, за исключением того, что напряжение воздействующего электропотенциала устанавливали равным 2,5 В. Example 3. The method was implemented in accordance with all modes and parameters of example 1, except that the voltage of the acting electric potential was set equal to 2.5 V.

Примеры 4,5,6,7,8,9,10,11,12. Способ реализовали согласно примеру 3, за исключением того, что воздействие электроимпульса устанавливали протекающим при асцилировании напряжения, частоту которого поддерживали равной соответственно: 4) 38 Гц, 5) 40 Гц, 6) 39 Гц, 7) 59 Гц, 8) 61 Гц, 9) 60 Гц, 10) 68 Гц, 11) 71 Гц, 12) 69 Гц. Examples 4,5,6,7,8,9,10,11,12. The method was implemented according to example 3, except that the effect of the electric pulse was established to occur when the voltage was accelerated, the frequency of which was maintained equal, respectively: 4) 38 Hz, 5) 40 Hz, 6) 39 Hz, 7) 59 Hz, 8) 61 Hz, 9) 60 Hz, 10) 68 Hz, 11) 71 Hz, 12) 69 Hz.

Характеристики полученных образцов активированного угля представлены в прилагаемой таблице. Characteristics of the obtained samples of activated carbon are presented in the attached table.

Техническим преимуществом предложенного способа является пониженная ресурсозатратность. The technical advantage of the proposed method is reduced resource consumption.

Claims

1 A method for producing activated carbon, comprising carbonizing a carbon-containing feed and activating it with a gaseous activating agent, characterized in that at the same time as the activation, an electric pulse is applied with a voltage of 0.01 to 50.0 V at a voltage oscillating frequency selected from 38 40, 59 61 and 68 71 Hz.