RU2343972C1 - Способ получения углеродного сорбента - Google Patents
Способ получения углеродного сорбента Download PDFInfo
- Publication number
- RU2343972C1 RU2343972C1 RU2007137533/15A RU2007137533A RU2343972C1 RU 2343972 C1 RU2343972 C1 RU 2343972C1 RU 2007137533/15 A RU2007137533/15 A RU 2007137533/15A RU 2007137533 A RU2007137533 A RU 2007137533A RU 2343972 C1 RU2343972 C1 RU 2343972C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbon sorbent
- sorbent
- temperature
- heating
- brown coal
- Prior art date
Links
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к химической технологии, в частности к производству сорбентов для очистки промышленных сточных вод от нефтепродуктов, и может быть использовано в энергетике, металлургии, химической технологии, горном деле и других отраслях промышленности. Способ получения углеродного сорбента включает измельчение бурого угля до фракции 0,5-5 мм, его нагрев до 150-300°С, выдерживание при указанной температуре в течение 2-5 часов при непрерывном отводе выделяющихся при нагреве газов и охлаждение. Способ позволяет уменьшить энергозатраты на получение углеродного сорбента, обладающего высокими сорбционными свойствами. 2 табл.
Description
Изобретение относится к химической технологии твердого топлива, в частности к производству сорбентов для очистки промышленных сточных вод от нефтепродуктов, и может быть использовано в энергетике, металлургии, химической технологии, горном деле и других отраслях промышленности.
В настоящее время в ряду фильтрующих загрузок из природных материалов углеродный сорбент является одним из самых эффективных. Особенности строения внутренних пор и химической структуры позволяют фильтрованием через эту загрузку решать широкий круг задач по очистке воды. Углеродный сорбент используется для очистки: железо- и нефтесодержащих вод в системах питьевого водоснабжения; нефтесодержащих, ливневых, талых и промышленных вод перед повторным использованием или контролируемым сбросом в природные водоемы. Эксплуатация углеродных фильтров в системах питьевого водоснабжения выявила стабильность их работы в условиях отсутствия непрерывности эксплуатации, сохранение свойств сорбента после пребывания в условиях нулевых и отрицательных температур, отсутствие образования биомассы в загрузке. За счет применения углеродного сорбента снижаются капитальные и эксплуатационные затраты и энергоемкость процессов очистки воды. Утилизация углеродного сорбента осуществляется сжиганием без нанесения ущерба окружающей среде («Универсальная загрузка фильтров очистки воды МИУ-С из специфического природного угля», Тарнапольская М.Г., Ковалева И.Б. Вода и экология: проблемы и решения. 2002, №4, с.40-44, рус.).
Известен способ получения углеродсодержащего сорбента, включающий помол ископаемого угля, его фракционирование и сжигание в котлоагрегатах тепловых электростанций при температуре 1200-1500°С (RU №1344738 А1, 1987, МПК C02F 1/28, B01J 20/20).
Недостатком способа являются высокие энергозатраты на получение углеродсодержащего сорбента, а также его низкие адсорбционные свойства вследствие малой пористости и удельной поверхности 20-30 м2/г.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и максимальному количеству сходных признаков является способ получения углеродного сорбента, включающий дробление бурого угля до фракции 2-3 мм, медленный нагрев его при скорости подъема температуры 2-3 град./мин до температуры 700°, изотермическую выдержку 2 часа при данной температуре и последующее охлаждение («Зерненные углеродные адсорбенты на основе Канско-Ачинских бурых углей», Передерий М.А., Казаков В.А. «Жидкие, газообразные и твердые синтетические топлива из углей», М., 1983., стр.138).
Недостатком способа являются высокие энергозатраты на получение углеродного сорбента, а также сложность и длительность процесса его получения.
Из уровня техники не выявлено способа, имеющего признаки, совпадающие с отличительными признаками изобретения. Поэтому можно считать, что предложенный способ соответствует условию изобретательского уровня.
Задачей изобретения является получение с низкими энергозатратами углеродного сорбента, обладающего высокими сорбционными свойствами.
Для решения поставленной задачи в способе получения углеродного сорбента, включающем измельчение бурого угля до фракции 0.5-5 мм, его нагрев и охлаждение, согласно изобретению нагрев осуществляют до 150-300°С и выдерживают при указанной температуре в течение 2-5 часов при непрерывном отводе выделяющихся при нагреве газов.
Способ осуществляют следующим образом.
Бурый уголь измельчают до фракции 0,5-5 мм. Затем его медленно нагревают до температуры 150-300°С и выдерживают при указанной температуре в течение 2-5 часов. При этом из печи непрерывно отводят выделяющиеся при нагреве газы: пары воды и пиролизный газ. Это делается для поддержания в печи бескислородной атмосферы, при которой бурый уголь превращается в углеродный сорбент, обладающий пористой структурой. Полученный сорбент охлаждают до температуры окружающей среды и используют по своему назначению.
Пример
Бурый уголь Канско-Ачинского месторождения измельчали на угольных мельницах до фракции 0,5-5 мм. Затем его нагревали со скоростью 3-5 град./мин в камерной печи до температуры 150-300°С и выдерживали при этой температуре 2-5 часов. При этом из печи непрерывно отводили газы, образующиеся при нагреве бурого угля: пары воды и пиролизный газ. При отводе этих газов в печи образуется бескислородная атмосфера, способствующая формированию пористой структуры бурого угля и превращению его в углеродный сорбент. Полученный углеродный сорбент постепенно охлаждают до температуры окружающей среды и используют по своему назначению.
Углеродный сорбент, полученный заявляемым способом, имеет удельную поверхность пор 40 м2/г и более, а суммарный объем пор составляет 0,14 см3/г.
Для испытания полученного углеродного сорбента последний помещали в сорбционную колонку и пропускали через него с постоянной скоростью 3 м/ч производственные сточные воды, содержащие 0,26-1,7 мг/л нефтепродуктов. В очищенных промышленных сточных водах определяли остаточную концентрацию нефтепродуктов. На основании этих данных рассчитывали степень ее очистки.
В таблице 1 приведены данные о сорбционных показателях полученных заявляемым способом углеродных сорбентов и приведена зависимость этих показателей и степень очистки производственных сточных вод с различным содержанием нефтепродуктов от температуры нагрева бурого угля при получении углеродного сорбента.
Таблица 1 | |||||
Температура нагрева бурого угля, °С | Время выдержки бурого угля при указанной температуре, час | Удельная поверхность полученного углеродного сорбента, м2/г |
Суммарный объем пор полученного углеродного сорбента, см3/г | Исходное содержание нефтепродуктов в промышл. сточных водах, мг/л | Степень очистки промышленных сточных вод, % |
100 | 2 | 27,0 | 0,06 | 1,70 | 12,0 |
150 | 5 | 44,0 | 0,14 | 1,05 | 94,7 |
150 | 10 | 43,0 | 0,21 | 1,64 | 91,5 |
200 | 2 | 37,0 | 0,11 | 1,05 | 91,4 |
250 | 3 | 40,0 | 0,14 | 1,05 | 92,3 |
300 | 2 | 46,0 | 0,14 | 0,26 | 88,4 |
350 | 2 | 42,0 | 0,14 | 1,05 | 86,2 |
400 | 1 | 40,0 | 0,14 | 0,84 | 62,0 |
В таблице 2 приведены данные о сорбционных показателях полученных заявляемым способом углеродных сорбентов и приведена зависимость этих показателей и степень очистки производственных сточных вод с различным содержанием нефтепродуктов от времени выдержки бурого угля при указанной температуре нагрева при получении углеродного сорбента.
Таблица 2 | |||||
Время выдержи бурого угля при указанной температуре, час | Температура нагрева бурого угля, °С | Удельная поверхность полученного углеродного сорбента, м2/г |
Суммарный объем пор полученного углеродного сорбента, см3/г | Исходное содержание нефтепродуктов в промышл. сточных водах, мг/л | Степень очистки промышленных сточных вод, % |
1 | 400 | 40,0 | 0,14 | 0,84 | 62,0 |
2 | 100 | 27,0 | 0,06 | 1,70 | 12,0 |
2 | 200 | 37,0 | 0,11 | 1,05 | 91,4 |
2 | 300 | 46,0 | 0,14 | 0,26 | 88,4 |
3 | 250 | 40,0 | 0,14 | 1,05 | 92,3 |
4 | 350 | 42,0 | 0,14 | 1,05 | 86,2 |
5 | 150 | 44,0 | 0,14 | 1,05 | 94,7 |
10 | 150 | 43,0 | 0,21 | 1,64 | 91,5 |
При сопоставлении представленных в таблицах 1 и 2 данных видно, что при нагреве бурого угля до температуры 150-300°С и времени его выдержки 2-5 часов при данной температуре углеродный сорбент получается с высокими сорбционными свойствами. Он хорошо очищает промышленные сточные воды от нефтепродуктов. При уменьшении температуры нагрева менее 150°С и времени выдержки менее 2 часа при данной температуре получаемый углеродный сорбент имеет низкие сорбционные свойства, что не позволяет ему производить эффективную очистку промышленных сточных вод от нефтепродуктов. При увеличении температуры нагрева бурого угля более 300°С и времени выдержки более 5 часов при данной температуре сорбционные свойства получаемого углеродного сорбента будут высокими, но неоправданно увеличиваются энергозатраты на его получение.
Применение предлагаемого способа позволит уменьшить энергозатраты на получение углеродного сорбента. Это позволит получить дешевый сорбент, обладающий высокими сорбционными свойствами, для очистки промышленных сточных вод от нефтепродуктов до уровня норм, установленных природоохранными органами.
Claims (1)
- Способ получения углеродного сорбента, включающий измельчение бурого угля до фракции 0,5-5 мм, его нагрев и охлаждение, отличающийся тем, что нагрев осуществляют до 150-300°С и выдерживают при указанной температуре в течение 2-5 ч при непрерывном отводе выделяющихся при нагреве газов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007137533/15A RU2343972C1 (ru) | 2007-10-09 | 2007-10-09 | Способ получения углеродного сорбента |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007137533/15A RU2343972C1 (ru) | 2007-10-09 | 2007-10-09 | Способ получения углеродного сорбента |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2343972C1 true RU2343972C1 (ru) | 2009-01-20 |
Family
ID=40375942
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007137533/15A RU2343972C1 (ru) | 2007-10-09 | 2007-10-09 | Способ получения углеродного сорбента |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2343972C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2708604C1 (ru) * | 2019-07-01 | 2019-12-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Способ получения сорбента для очистки сточных вод от нефтепродуктов |
-
2007
- 2007-10-09 RU RU2007137533/15A patent/RU2343972C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2708604C1 (ru) * | 2019-07-01 | 2019-12-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Способ получения сорбента для очистки сточных вод от нефтепродуктов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Xie et al. | Production of biologically activated carbon from orange peel and landfill leachate subsequent treatment technology | |
Sohaimi et al. | Synthesis, characterization and application of textile sludge biochars for oil removal | |
Li et al. | Preparation of sludge-based activated carbon made from paper mill sewage sludge by steam activation for dye wastewater treatment | |
Han et al. | Removal of methylene blue from aqueous solution using porous biochar obtained by KOH activation of peanut shell biochar | |
Ahmad et al. | Equilibrium, kinetics, and thermodynamics of remazol brilliant blue R dye adsorption onto activated carbon prepared from pinang frond | |
Ramya et al. | Removal of toxic pollutants using tannery sludge derived mesoporous activated carbon: Experimental and modelling studies | |
RU2699118C2 (ru) | Способ очистки концентрированных органических стоков и устройство для его осуществления | |
Tabassum et al. | NaOH-activated betel nut husk hydrochar for efficient adsorption of methylene blue dye | |
Mechnou et al. | Effective treatment and the valorization of solid and liquid toxic discharges from olive oil industries, for sustainable and clean production of bio-coal | |
Genieva et al. | Thermal degradation of rice husks on a pilot plant: Utilization of the products as adsorbents for oil spill cleanup | |
RU2395336C1 (ru) | Способ получения углеродного адсорбента из лузги подсолнечной | |
Nunes et al. | Efficiency evaluation of thermal, ultrasound and solvent techniques in activated carbon regeneration | |
Girón et al. | Adsorbents/catalysts from forest biomass fly ash. Influence of alkaline activating agent | |
RU2343972C1 (ru) | Способ получения углеродного сорбента | |
Pei et al. | Adsorption of COD in wastewater by Activated Carbon from Rice Husk | |
US10751697B2 (en) | Method of producing highly porous adsorbents | |
RU2414282C1 (ru) | Способ утилизации биогаза метантенков | |
JP2013203614A (ja) | 活性炭及びその製造方法 | |
Amri et al. | Adsorption of phenol using activated carbon adsorbent from waste tyres | |
Elbidi et al. | Comparative Study between Activated Carbon and Biochar for Phenol Removal from Aqueous Solution. | |
JP2005034742A (ja) | 廃活性炭の処理方法及び利用方法 | |
JP2010194436A (ja) | 排水処理方法 | |
RU2003127907A (ru) | Сорбент для удаления нефти и нефтепродуктов и способ его применения из шелухи гречихи | |
Sathe et al. | Wastewater sludge-derived hydrochar: effect of operating conditions, activation, and potential use as adsorbent | |
CN102464373A (zh) | 一种去除饮用水中苯并芘的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101010 |