RU2417948C1 - Способ регенерации активного угля - Google Patents
Способ регенерации активного угля Download PDFInfo
- Publication number
- RU2417948C1 RU2417948C1 RU2009138058/05A RU2009138058A RU2417948C1 RU 2417948 C1 RU2417948 C1 RU 2417948C1 RU 2009138058/05 A RU2009138058/05 A RU 2009138058/05A RU 2009138058 A RU2009138058 A RU 2009138058A RU 2417948 C1 RU2417948 C1 RU 2417948C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- activated carbon
- rate
- temperature
- stage
- hundred
- Prior art date
Links
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к сорбционным технологиям и может быть использовано для восстановления свойств углеродных сорбентов и их повторного использования в производстве. Изобретение применимо к активным углям (АУ), использованным в процессе рекуперации органических растворителей. Способ регенерации активного угля включает термообработку в атмосфере дымовых газов в диапазоне 350-500°С при скорости подъема температуры 50-150°С/мин и активацию при 850-950°С. Изобретение позволяет получить кондиционный продукт из выработавшего ресурс рекуперационного активного угля. 4 табл.
Description
Изобретение относится к сорбционным технологиям и может быть использовано для восстановления свойств углеродных сорбентов и их повторного использования в производстве. Изобретение применимо к активным углям (АУ), использованным в процессе рекуперации органических растворителей.
Известен способ регенерации активного угля путем двустадийной термообработки АУ по патенту РФ №2042616 RU (опубл. 27.08.1995), включающий обработку АУ сначала потоком дымовых газов до 500-650°С со скоростью подъема темперауры 15-25°С/мин, охлаждение и обработку угля окислительным газом до 800-950°С со скоростью ее подъема 2-10°С/мин, при этом в качестве окислительного газа подают водяной пар в количестве 5-15 кг на 1 кг угля.
Недостатком данного способа является низкая механическая прочность гранул получаемого АУ, а также относительно низкое значение сорбционной емкости АУ, как правило, не превышающей значение активности свежего исходного АУ.
Предлагаемым изобретением решается задача переработки выработавшего свой ресурс рекуперационного АУ в кондиционный продукт с более высокими, чем у свежего АУ сорбционными характеристиками.
Для достижения указанного технического результата в способе регенерации активного угля, включающем нагрев угля в атмосфере дымовых газов, его выдержку при конечной температуре нагрева, охлаждение и термообработку проводят в потоке водяного пара при 850-950°С, а нагрев угля в атмосфере дымовых газов осуществляют до 350-500°С при скорости подъема температуры 50-150°С/мин.
Отличительными признаками предлагаемого способа от указанного выше известного, наиболее близкого к нему, является то, что нагрев угля в атмосфере дымовых газов осуществляют до 350-500°С при скорости подъема температуры 50-150°С/мин.
Благодаря наличию этих признаков получен высокоэффективный способ рекуперации активного угля.
Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. В процессе многоцикловой адсорбции-десорбции органических соединений пористая структура со временем оказывается заблокированной высокомолекулярными органическими соединениями, образующимися на поверхности пор АУ. Полученный АУ должен не только полностью восстановить свои сорбционные свойства, но и приобрести в процессе получения специфическую пористую структуру, оптимальную для процессов многоцикловой адсорбции-десорбции.
Многочисленными экспериментами установлено, что на первом этапе регенерации необходимо верно выбрать температуру и скорость ее подъема. Установлено, что при высокой температуре - 500°С и выше при медленной скорости подъема температуры - 15-25°С/мин происходит полное удаление летучих компонентов из гранул активированного угля, при этом отложений пироуглерода не образуется, но интенсивно происходит внешний обгар гранул, что приводит к снижению насыпной плотности АУ без увеличения его сорбционных характеристик (выраженных в г/г сорбента).
При температуре на первой стадии 350-500°С при темпе подъема температуры - 50-150°С/мин, при термообработке происходит удаление летучих веществ с одновременным их разложением и образование пироуглерода на поверхности супермикропор и мезопор. При этом закладывается определенная пористая структура, развивающаяся при дальнейшей активации.
При температуре ниже 350°С летучие вещества, не удаляясь, часто разлагаются прямо в микропорах, препятствуя доступу перегретого пара при дальнейшей активации. При более высокой скорости подъема температуры (более 150°С/мин) разложение летучих компонентов также происходит в микропорах.
Температура на второй стадии процесса определяется с одной стороны низкой скоростью реакции окисления углерода водяным паром при температуре ниже 850°С, а с другой преобладанием в основном процесса внешнего обгара углерода над внутренним (формирующим сорбирующие поры) при температуре более 950°С.
Количество подаваемого на второй стадии водяного пара должно быть достаточным для проведения реакции окисления углерода в микропорах АУ.
Способ осуществляется следующим образом:
Берут отработанный рекуперационный АУ, в процессе работы утративший свою сорбционную способность на 50% и более. Загружают его в реактор и проводят обработку в среде дымовых газов до 350-500°С, со скоростью подъема температуры 50-150°С/мин. Затем уголь выгружают, охлаждают и подают его в другой реактор, где проводят обработку водяным паром при 850-950°С, подавая водяной пар в количестве 6-10 кг на 1 кг выгружаемого угля.
Полученный АУ выгружают, охлаждают, высеивают кондиционную фракцию, фасуют в бумажные мешки и направляют потребителю.
Пример 1.
Берут 10 кг отработанного активного угля марки АР-Б (в пересчете на сухой уголь) и подают его в реактор по направлению движения дымовых газов, обеспечивая нагрев его до 350°С при скорости подъема температуры 100°С/мин, выдерживают при конечной температуре 20 мин, после чего выгружают и охлаждают. Затем уголь направляют в реактор, где проводят обработку его в потоке водяного пара, нагревая до 850°С, при этом расход водяного пара составляет 6 кг на 1 кг активного угля. Полученный АУ имеет равновесную активность по толуолу 155 г/дм3, активность по метиленовому голубому 250 мг/г.
Пример 2.
Проведение процесса как в примере 1, за исключением того, что нагревание в потоке дымовых газов на первой стадии осуществляется до 500°С при скорости подъема температуры 140°С/мин, а после охлаждения в потоке водяного пара до температуры 950°С, при расходе водяного пара 10 кг на 1 кг выгружаемого угля. Полученный АУ имеет равновесную активность по толуолу 158 г/дм3, активность по метиленовому голубому 280 мг/г.
Пример 3.
Проведение процесса как в примере 1, за исключением того, что нагревание в потоке дымовых газов на первой стадии осуществляется до 450°С при скорости подъема температуры 100°С/мин, а после охлаждения в потоке водяного пара до температуры 900°С, при расходе водяного пара 8 кг на 1 кг выгружаемого угля. Полученный АУ имеет равновесную активность по толуолу 155 г/дм3, активность по метиленовому голубому 260 мг/г.
В таблице 1 приведены результаты исследования адсорбционной способности активных углей, регенерированных по предлагаемому способу в зависимости от температурного режима их получения, а также от скорости подъема температуры.
В таблице 2 приведены результаты исследования адсорбционной способности активных углей, регенерированных по предлагаемому способу в зависимости от расхода пара на второй стадии термообработки.
Пример 4.
Берут 10 кг отработанного активного коксового угля марки Каусорб-224 (в пересчете на сухой уголь) и подают его в реактор по направлению движения дымовых газов, обеспечивая нагрев его до 400°С при скорости подъема температуры 100°С/мин, выдерживают при конечной температуре 20 мин, после чего выгружают и охлаждают. Затем уголь направляют в реактор, где проводят обработку его в потоке водяного пара, нагревая до 900°С, при этом расход водяного пара составляет 8 кг на 1 кг активного угля. Полученный АУ имеет равновесную активность по толуолу 190 г/дм3.
В таблице 3 приведены результаты исследования адсорбционной способности активных углей на кокосовой основе, регенерированных по предлагаемому способу в зависимости от температурного режима их получения, а также от скорости подъема температуры.
В таблице 4 приведены результаты исследования адсорбционной способности активных углей на кокосовой основе, регенерированных по предлагаемому способу в зависимости от расхода пара на второй стадии термообработки.
Как следует из данных, приведенных в табл.1, 2, 3, 4, достигается получение углеродного адсорбента с более высокими, чем у исходного свежего активного угля, сорбционными характеристиками, при условии, что температурный режим на первой стадии термообработки поддерживают в диапазоне 350-500°С при скорости подъема температуры 50-150°С/мин, температурный режим на второй стадии термообработки 850-950°С, расход пара на второй стадии термообработки 6-10 кг/кг выгружаемого активного угля.
| Таблица 1 | |||||
| Способ | Температура на первой стадии термообработки, °С | Скорость подъема температуры на первой стадии термообработки, °С/мин | Температура на второй стадии термообработки, °С | Равновесная активность по толуолу, г/дм3 | Адсорбционная активность по метиленовому голубому, мг/г |
| Предлагаемый | 300 | 100 | 900 | 125 | 210 |
| 350 (пример 1) | 100 | 900 | 155 | 258 | |
| 450 | 100 | 900 | 155 | 260 | |
| 500 | 100 | 900 | 165 | 265 | |
| 600 | 100 | 900 | 132 | 215 | |
| 500 | 35 | 900 | 120 | 190 | |
| 500 | 50 | 900 | 148 | 230 | |
| 500 | 100 | 900 | 165 | 265 | |
| 500 | 150 | 900 | 151 | 235 | |
| 500 | 200 | 900 | 130 | 215 | |
| 500 | 100 | 800 | 132 | 180 | |
| 500 | 100 | 850 | 150 | 230 | |
| 500 (пример 2) | 100 | 950 | 155 | 270 | |
| 500 | 100 | 1000 | 127 | 250 | |
| АР-Б ГОСТ 8703-74 | - | - | - | 135 | - |
| Примечание: Расход пара на 2 стадии термообработки 8 кг/ кг активного угля | |||||
| Таблица 2 | |||
| Способ | Расход водяного пара, кг/кг угля | Равновесная активность по толуолу, г/дм3 | Адсорбционная активность по метиленовому голубому, мг/г |
| Предлагаемый | 4 | 110 | 170 |
| 6 | 145 | 230 | |
| 8 (пример 3) | 155 | 260 | |
| 10 | 153 | 265 | |
| 12 | 136 | 210 | |
| АР-Б ГОСТ 8703-74 | , | 135 | - |
| Примечание: 1. Температура 1 стадии термообработки 450°С, скорость подъема температуры 100°С/мин 2. Температура 2 стадии термообработки 900°С. |
|||
| Таблица 3 | ||||
| Способ | Температура на первой стадии термообработки, °С | Скорость подъема температуры на первой стадии термообработки, °С/мин | Температура на второй стадии термообработки, °С | Равновесная активность по толуолу, г/дм3 |
| Предлагаемый | 300 | 100 | 900 | 140 |
| 400 (пример 4) | 100 | 900 | 190 | |
| 500 | 100 | 900 | 185 | |
| 600 | 100 | 900 | 152 | |
| 500 | 35 | 900 | 125 | |
| 500 | 50 | 900 | 162 | |
| 500 | 100 | 900 | 182, | |
| 500 | 150 | 900 | 163 | |
| 500 | 200 | 900 | 145 | |
| 400 | 100 | 800 | 155 | |
| 400 | 100 | 850 | 178 | |
| 400 | 100 | 950 | 169 | |
| 400 | 100 | 1000 | 135 | |
| Каусорб-224 ТУ 2162-210-05795731-2006 | 160 | |||
| Таблица 4 | ||
| Способ | Расход водяного пара, кг/кг угля | Равновесная активность по толуолу, г/дм3 |
| Предлагаемый | 4 | 126 |
| 6 | 164 | |
| 8 (пример 4) | 190 | |
| 10 | 167 | |
| 12 | 135 | |
| Каусорб-224 ТУ 2162-210-05795731-2006 | - | 160 |
| Примечание: 1. Температура 1 стадии термообработки 400°С, скорость подъема температуры 100°С/мин. 2. Температура 2 стадии термообработки 900°С. |
||
Claims (1)
- Способ регенерации активного угля, включающий нагрев угля в атмосфере дымовых газов, его выдержку при конечной температуре нагрева, охлаждение и термообработку в потоке водяного пара при 850-950°С, отличающийся тем, что нагрев угля в атмосфере дымовых газов осуществляют до 350-500°С при скорости подъема температуры 50-150°С/мин.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009138058/05A RU2417948C1 (ru) | 2009-10-14 | 2009-10-14 | Способ регенерации активного угля |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009138058/05A RU2417948C1 (ru) | 2009-10-14 | 2009-10-14 | Способ регенерации активного угля |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2417948C1 true RU2417948C1 (ru) | 2011-05-10 |
Family
ID=44732603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009138058/05A RU2417948C1 (ru) | 2009-10-14 | 2009-10-14 | Способ регенерации активного угля |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2417948C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2618014C1 (ru) * | 2016-07-05 | 2017-05-02 | Акционерное общество "Сорбент" | Способ регенерации отработанного активного угля |
-
2009
- 2009-10-14 RU RU2009138058/05A patent/RU2417948C1/ru active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2618014C1 (ru) * | 2016-07-05 | 2017-05-02 | Акционерное общество "Сорбент" | Способ регенерации отработанного активного угля |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10328381B2 (en) | Activated carbon and method for manufacturing the same | |
| JP5288592B2 (ja) | 高比表面積活性炭の製造方法 | |
| KR102663701B1 (ko) | 가스 스트림으로부터 이산화탄소를 포획하기 위한 공정 | |
| RU2012142676A (ru) | Способ адсорбционной сушки очищенного биогаза и регенерация загруженных адсорбентов | |
| JP2013121562A (ja) | 二酸化炭素分離装置 | |
| Radić et al. | Thermal analysis of physical and chemical changes occuring during regeneration of activated carbon | |
| CN101543684A (zh) | 氧化尾气处理工艺 | |
| TWI668049B (zh) | 已穩定無機氧化物載體及從中得到用於捕獲二氧化碳之吸附劑 | |
| JP2013248609A5 (ru) | ||
| KR20180125758A (ko) | 커피 부산물을 이용한 바이오매스 흡착제 및 이의 제조방법 | |
| CN108349734A (zh) | 氢回收法 | |
| US4377396A (en) | Process of purifying exhaust air laden with organic pollutants | |
| RU2417948C1 (ru) | Способ регенерации активного угля | |
| US3905783A (en) | Method of purifying an air or gas flow of vaporous or gaseous impurities adsorbable in filters | |
| KR20160067122A (ko) | 이산화탄소를 포집하기 위한 단일 압축 시스템 및 공정 | |
| JPH01246117A (ja) | 括性炭の製造方法 | |
| US2457566A (en) | Regeneration of alumina adsorbents by oxidation | |
| Pawlak-Kruczek et al. | Effectiveness of CO2 Capture by Calcium Looping with Regenerated Calcium Sorbents–Last Step Calcination | |
| JP2019512384A (ja) | 温度スイング吸着方法 | |
| RU2490207C2 (ru) | Способ получения активированного угля | |
| US1614615A (en) | Recovery of volatile substances | |
| US2684731A (en) | Activated carbon adsorption and regeneration | |
| JP2000511099A (ja) | 非金属及び半金属水素化物の除去方法 | |
| RU2020111710A (ru) | Способ адсорбции при переменной температуре | |
| CN108998078B (zh) | 连续重整催化剂逆流再生及吸附回收烧焦气中氯的方法 |