RU2370439C1 - Method of producing modified activated carbon - Google Patents

Method of producing modified activated carbon Download PDF

Info

Publication number
RU2370439C1
RU2370439C1 RU2008128620/15A RU2008128620A RU2370439C1 RU 2370439 C1 RU2370439 C1 RU 2370439C1 RU 2008128620/15 A RU2008128620/15 A RU 2008128620/15A RU 2008128620 A RU2008128620 A RU 2008128620A RU 2370439 C1 RU2370439 C1 RU 2370439C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hours
caprolactam
activated carbon
coal
carbon
Prior art date
Application number
RU2008128620/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Петрович Юстратов (RU)
Владимир Петрович Юстратов
Тамара Андреевна Краснова (RU)
Тамара Андреевна Краснова
Юлия Викторовна Соловьева (RU)
Юлия Викторовна Соловьева
Original Assignee
ГОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ГОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности filed Critical ГОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности
Priority to RU2008128620/15A priority Critical patent/RU2370439C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2370439C1 publication Critical patent/RU2370439C1/en

Links

Landscapes

  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to production of activated carbon. A method is proposed for modifying industrial activated carbon, which involves its treatment with low-concentration effluent of production of ε-caprolactam, containing up to 0.5 g/dm3 caprolactam and up to 0.2 g/dm3 ammonium sulphate, with ratio of mass of carbon (g) to volume of effluent water (cm3) - 1:10 for 24 hours, subsequent drying and heating the carbon to temperature of 250°C in air for 4 hours.
EFFECT: increased sorption capacity of carbon with respect to copper (II) ions.
3 ex, 3 tbl

Description

Изобретение относится к области адсорбционной техники и может быть использовано для получения модифицированных активных углей (МАУ), применяемых для водоочистки технологических стоков предприятий химической и фармацевтической промышленности.The invention relates to the field of adsorption technology and can be used to obtain modified activated carbons (MAU) used for the treatment of industrial wastewater from chemical and pharmaceutical industries.

Известен способ получения МАУ, включающий пропитку углей водой или раствором соляной кислоты с концентрацией 1-4 вес.% при соотношении суммарного объема пор угля и воды или кислоты 1,0-(0,7-1,0), а затем обработку угля 9-15% раствором термоактивной смолы в фурфуроле при весовом соотношении угля и раствора 1,0-(0,35-0,68), выдерживание до сыпучести и термообработку со скоростью подъема температуры 450-900°С/час до 700-900°С с последующей выдержкой при этой температуре в течение 0,2-0,5 ч (патент №2175885, Россия, MПK7 B01J 20/20, С01В 31/08, опубл. 2001.11.20).A known method of producing MAU, including impregnation of coal with water or a solution of hydrochloric acid with a concentration of 1-4 wt.% With a ratio of the total pore volume of coal and water or acid 1.0- (0.7-1.0), and then processing coal 9 -15% solution of thermosetting resin in furfural at a weight ratio of coal and solution of 1.0- (0.35-0.68), aging to friability and heat treatment at a rate of temperature rise of 450-900 ° С / hour to 700-900 ° С followed by exposure at this temperature for 0.2-0.5 hours (patent No. 2175885, Russia, MPK 7 B01J 20/20, СВВ 31/08, publ. 2001.11.20).

Недостатком данного способа является высокая стоимость модифицирующего агента, а также длительность и трудоемкость процесса модифицирования.The disadvantage of this method is the high cost of the modifying agent, as well as the duration and complexity of the modification process.

Наиболее близким является способ получения МАУ, включающий пропитку активного угля раствором ε-капролактама с концентрацией 2 г/дм3 при соотношении АУ: реагент - 1:10 в течение 24 ч в статических условиях, фильтруют, сушат и прогревают при температуре 250°С в течение 4 часов в атмосфере воздуха, а затем карбонизуют (прогрев до 900°С, скорость нагрева 10°С/мин с последующим охлаждением в токе инертного газа (аргона или азота) (патент №2276099, РоссияThe closest is a method of producing MAU, which includes impregnating activated carbon with a solution of ε-caprolactam with a concentration of 2 g / dm 3 at a ratio of AU: reagent 1:10 for 24 hours under static conditions, filtered, dried and heated at a temperature of 250 ° C for 4 hours in an atmosphere of air, and then carbonized (heating to 900 ° C, heating rate of 10 ° C / min, followed by cooling in a stream of inert gas (argon or nitrogen) (patent No. 2276099, Russia

МПК7 B01J 20/20, С01В 31/08, опубл. 2006. 05.10).IPC 7 B01J 20/20, СВВ 31/08, publ. 2006.05.10).

Недостатком данного способа модифицирования является значительный расход реагентов, тепла, электричества и инертного газа.The disadvantage of this modification method is the significant consumption of reagents, heat, electricity and inert gas.

Задачей настоящего изобретения является повышение сорбционной емкости активных углей по меди, снижение расхода электроэнергии, реагентов, инертного газа и исключение токсичных отходов.The objective of the present invention is to increase the sorption capacity of activated carbons for copper, reducing the consumption of electricity, reagents, inert gas and the elimination of toxic waste.

Поставленная задача достигается обработкой промышленного активного угля (АУ) малоконцентрированным стоком производства ε-капролактама, содержащим КЛ до 0,5 г/дм3 и сульфат аммония до 0,2 г/дм3, при соотношении масса угля (г): объем сточных вод (см3) - 1:10 в течение 24 ч, дальнейшим просушиванием и прогревом угля при температуре 250°С на воздухе в течение 4 часов.The task is achieved by treating industrial activated carbon (AC) with a low-concentration effluent from the production of ε-caprolactam containing CL up to 0.5 g / dm 3 and ammonium sulfate up to 0.2 g / dm 3 , with the ratio of coal mass (g): volume of wastewater (cm 3 ) - 1:10 for 24 hours, further drying and heating of coal at a temperature of 250 ° C in air for 4 hours.

В качестве сравнения использовали промышленный активный уголь марки АГ-ОВ-1.As a comparison, used industrial activated carbon brand AG-OV-1.

Пример 1Example 1

АУ обработали малоконцентрированным стоком производства ε-капролактама в течение 24 ч, затем просушили и прогрели при температуре 250°С на воздухе в течение 4 часов, при этом соотношение масса угля (г): объем сточных вод (см3) составляло 1:5; 1:10; 1:20. Далее на модифицированных образцах осуществляли адсорбцию в статических условиях из водных растворов нитрата меди с концентрацией 25 ммоль/дм3. Полученные данные представлены в таблице 1.ACs were treated with a low-concentration effluent from ε-caprolactam production for 24 hours, then dried and warmed up at 250 ° С in air for 4 hours, while the ratio of coal mass (g): volume of wastewater (cm 3 ) was 1: 5; 1:10; 1:20. Then, on modified samples, adsorption was carried out under static conditions from aqueous solutions of copper nitrate with a concentration of 25 mmol / dm 3 . The data obtained are presented in table 1.

Таблица 1Table 1 Влияние соотношения масса угля (г): объем сточных вод (дм) в процессе модифицирования АУ на адсорбцию ионов меди (II)The influence of the ratio of the mass of coal (g): the volume of wastewater (dm) in the process of modifying the AC on the adsorption of copper (II) ions № п/пNo. p / p соотношение АУ : реагентAU: reagent ratio повышение сорбционной емкости АУ, %increase in the sorption capacity of AC,% 1one 1:51: 5 15,315.3 22 1:101:10 30,030,0 33 1:201:20 31,231,2

Пример 2Example 2

АУ обработали малоконцентрированным стоком производства ε-капролактама при соотношении масса угля (г): объем сточных вод (см3) - 1:10 в течение 24 ч, далее уголь просушили и прогрели на воздухе при температуре 100°С, 250°С, 500°С в течение 4 часов. Затем на модифицированных образцах осуществляли адсорбцию в статических условиях из водных растворов нитрата меди с концентрациейACs were treated with a low-concentration effluent from ε-caprolactam production with the ratio of coal mass (g): wastewater volume (cm 3 ) - 1:10 for 24 hours, then the coal was dried and warmed in air at a temperature of 100 ° С, 250 ° С, 500 ° C for 4 hours. Then, on modified samples, adsorption was performed under static conditions from aqueous solutions of copper nitrate with a concentration of

25 ммоль/дм3. Полученные данные представлены в таблице 2.25 mmol / dm 3 . The data obtained are presented in table 2.

Таблица 2table 2 Влияние температуры в процессе модифицирования АУ на адсорбцию из растворов ионов меди (II).The effect of temperature in the process of AC modification on the adsorption of copper (II) ions from solutions. № п/пNo. p / p Температура, °СTemperature ° C повышение сорбционной емкости АУ, %increase in the sorption capacity of AC,% 1one 100one hundred 11,311.3 22 250250 30,030,0 33 500500 уголь выгорает в значительной степениcoal burns out to a large extent

Пример 3Example 3

АУ обработали малоконцентрированным стоком производства ε-капролактама при соотношении масса угля (г): объем сточных вод (см3) -1:10 в течение 24 ч, далее уголь просушили и прогрели на воздухе при температуре 250°С в течение 2, 4, и 6 часов. Затем на модифицированных образцах осуществляли адсорбцию в статических условиях из водных растворов нитрата меди с концентрацией 25 ммоль/дм3. Полученные данные представлены в таблице 3.ACs were treated with a low-concentration effluent from ε-caprolactam production with the ratio of coal mass (g): wastewater volume (cm 3 ) -1: 10 for 24 hours, then the coal was dried and heated in air at a temperature of 250 ° С for 2, 4, and 6 hours. Then, on modified samples, adsorption was carried out under static conditions from aqueous solutions of copper nitrate with a concentration of 25 mmol / dm 3 . The data obtained are presented in table 3.

Таблица 3Table 3 Влияние времени прогрева в процессе модифицирования АУ на адсорбцию из растворов ионов меди (II)The influence of the heating time in the process of AC modification on the adsorption of copper (II) ions from solutions № п/пNo. p / p Время прогрева, чWarm-up time, h Повышение сорбционной емкости АУ, %The increase in the sorption capacity of AC,% 1one 22 15,715.7 22 4four 30,030,0 33 66 32,332,3

В результате проведенных исследований были выбраны следующие условия модифицирования: обработка АУ малоконцентрированным стоком производства ε-капролактама, содержащего КЛ до 0,5 г/дм3 и сульфат аммония до 0,2 г/дм3, при соотношении масса угля (г): объем сточных вод (см3) - 1:10 в течение 24 ч, дальнейшее просушивание и прогрев угля при температуре 250°С на воздухе в течение 4 часов.As a result of the studies, the following modification conditions were selected: treatment of AC with a low-concentrated effluent from the production of ε-caprolactam containing CL up to 0.5 g / dm 3 and ammonium sulfate up to 0.2 g / dm 3 , with the ratio of coal mass (g): volume waste water (cm 3 ) - 1:10 for 24 hours, further drying and heating of coal at a temperature of 250 ° C in air for 4 hours.

Извлечение ионов меди полученными сорбентами возрастает на 30%.Extraction of copper ions by the obtained sorbents increases by 30%.

Claims (1)

Способ получения модифицированного активного угля, включающий обработку раствором, содержащим капролактам, сушку и прогрев на воздухе при температуре 250°С в течение 4 ч, отличающийся тем, что в качестве раствора, содержащего капролактам, используют сточные воды производства ε-капролактама, содержащие до 0,5 г/дм3 капролактама и до 0,2 г/см3 сульфата аммония, причем обработку ведут в течение 24 ч при отношении массы угля в граммах к объему сточных вод в см3, равном 1:10. A method of obtaining modified activated carbon, including processing a solution containing caprolactam, drying and heating in air at a temperature of 250 ° C for 4 hours, characterized in that the solution containing caprolactam uses wastewater from ε-caprolactam production containing up to 0 5 g / dm 3 of caprolactam and up to 0.2 g / cm 3 of ammonium sulfate, the treatment being carried out for 24 hours with a ratio of the mass of coal in grams to the volume of wastewater in cm 3 equal to 1:10.
RU2008128620/15A 2008-07-14 2008-07-14 Method of producing modified activated carbon RU2370439C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008128620/15A RU2370439C1 (en) 2008-07-14 2008-07-14 Method of producing modified activated carbon

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008128620/15A RU2370439C1 (en) 2008-07-14 2008-07-14 Method of producing modified activated carbon

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2370439C1 true RU2370439C1 (en) 2009-10-20

Family

ID=41262910

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008128620/15A RU2370439C1 (en) 2008-07-14 2008-07-14 Method of producing modified activated carbon

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2370439C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2696447C1 (en) * 2018-12-29 2019-08-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" Method of producing modified active coal
RU2729268C1 (en) * 2020-01-23 2020-08-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" Method of producing modified active coal
RU2753039C1 (en) * 2020-12-28 2021-08-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" Method for producing modified active carbon
RU2760272C1 (en) * 2021-02-25 2021-11-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" Method for obtaining modified activated carbon

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2696447C1 (en) * 2018-12-29 2019-08-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" Method of producing modified active coal
RU2729268C1 (en) * 2020-01-23 2020-08-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" Method of producing modified active coal
RU2753039C1 (en) * 2020-12-28 2021-08-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" Method for producing modified active carbon
RU2760272C1 (en) * 2021-02-25 2021-11-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" Method for obtaining modified activated carbon

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108479712B (en) Modified carbon nanotube film material capable of adsorbing and degrading tetrabromobisphenol A and application method thereof
RU2370439C1 (en) Method of producing modified activated carbon
CN107175073B (en) Preparation method and application of water treatment activated carbon
CN106669596B (en) CNXPreparation of modified diatomite and method for adsorbing Congo red wastewater by using modified diatomite
CN106589168A (en) Beta-cyclodextrin compound, preparation method thereof, and application thereof in water treatment
RU2696447C1 (en) Method of producing modified active coal
RU2529233C1 (en) Method of producing modified activated carbon
CN112340830A (en) Application of catalyst taking waste adsorbent after adsorption-desorption as raw material in persulfate activation treatment of high-salt organic wastewater
JP6224147B2 (en) Ammonia treatment method for porous carbon material, method for producing porous carbon material, and method for producing formaldehyde absorbent
KR20120132873A (en) Recycle method of spent carbons by chemical impregnation and heating treatments in vacuum
RU2445156C1 (en) Method of producing ferromagnetic carbon adsorbent
CN111298761B (en) Modified sepiolite adsorbent and preparation method and application thereof
CN108906108B (en) N-SrTiO3Microwave synthesis process of active carbon treatment material and application thereof
RU2276099C1 (en) Method of preparing modified activated carbon
RU2676044C1 (en) Method of producing modified activated carbon
CN110559992A (en) Preparation process of inorganic strong acid ammonium salt modified coconut shell activated carbon for removing formaldehyde in air at normal temperature, product and application thereof
JP2000219507A (en) Hydrophilic activated carbon
RU2794429C1 (en) Method for obtaining modified activated carbon
RU2804782C1 (en) Method for producing modified activated carbon
RU2804840C1 (en) Method for producing modified activated carbon
CN115121232A (en) Titanium dioxide self-cleaning film and preparation method and application thereof
RU2753039C1 (en) Method for producing modified active carbon
RU2240863C1 (en) Modified activated carbon preparation method
RU2760272C1 (en) Method for obtaining modified activated carbon
CN101928048A (en) Method for purifying humic acid pollutants in water by utilizing polyaniline

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100715