RU2531933C2 - Method of production of charcoal sorbent - Google Patents
Method of production of charcoal sorbent Download PDFInfo
- Publication number
- RU2531933C2 RU2531933C2 RU2012144561/05A RU2012144561A RU2531933C2 RU 2531933 C2 RU2531933 C2 RU 2531933C2 RU 2012144561/05 A RU2012144561/05 A RU 2012144561/05A RU 2012144561 A RU2012144561 A RU 2012144561A RU 2531933 C2 RU2531933 C2 RU 2531933C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- production
- activation
- carbon
- charcoal sorbent
- sorbent
- Prior art date
Links
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способу получения древесноугольного сорбента, которое может быть использовано для получения активных углей и углеродных сорбентов, используемых в сельском хозяйстве (животноводстве, птицеводстве, очистке почв, а также в качестве кормовой добавки).The invention relates to a method for producing a charcoal sorbent, which can be used to produce activated carbons and carbon sorbents used in agriculture (animal husbandry, poultry farming, soil cleaning, and also as a feed additive).
Известен способ получения активированного угля [а. с. СССР N 1567515, кл. С01В 31/08, 28.09.87, (1)] включающий измельчение каменного угля до размеров частиц менее 0,5 мм и нагревание до 1000-1200°С с последующей активацией при этой температуре в вихревой печи активирующим агентом, содержащим водяной пар. Недостатком данного способа являются малый общий выход готового продукта (20-23%).A known method of producing activated carbon [a. from. USSR N 1567515, class СВВ 31/08, September 28, 87, (1)] including grinding coal to a particle size of less than 0.5 mm and heating to 1000-1200 ° C, followed by activation at this temperature in a vortex furnace with an activating agent containing water vapor. The disadvantage of this method is the low total yield of the finished product (20-23%).
Известен способ получения гранулированного активированного угля [а. с. СССР N 1528729, кл. С01В 31/10, 27.11.87, (2)] с повышенной адсорбционной емкостью угля, по которому бурый уголь измельчают, гранулируют в присутствии воды, на гранулы накатывают слой бурого угля в присутствии 12,5-25% водного раствора сульфитно-спиртовой бражки, сушат, карбонизируют и активируют при 700-750°С в течение 20-30 мин.A known method of producing granular activated carbon [a. from. USSR N 1528729, class СВВ 31/10, 11.27.87, (2)] with an increased adsorption capacity of coal, on which brown coal is crushed, granulated in the presence of water, a layer of brown coal is rolled onto granules in the presence of a 12.5-25% aqueous solution of sulfite-alcohol mash , dried, carbonized and activated at 700-750 ° C for 20-30 minutes
Недостаток данного способа - технологическая сложность в реализации способа в промышленном масштабе, высокая себестоимость готовой продукции.The disadvantage of this method is the technological complexity in implementing the method on an industrial scale, the high cost of finished products.
Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения активного угля [а. с. СССР N 1020371, кл. С01В 31/08, 29.09.80, (3)], выбранный за прототип и включающий карбонизацию измельченных углеродсодержащих отходов, подачу воды в карбонизованные отходы при расходе воды 0,4-0,8 м3 на тонну отходов, активацию до 700-750°С. В результате получают активированный уголь с удельной поверхностью 190-210 м3/г, плотностью 1,5-1,9 г/см3, прочностью 35%.Closest to the proposed method according to the technical nature and the achieved result is a method of producing activated carbon [a. from. USSR N 1020371, class СВВ 31/08, 09/29/80, (3)], selected for the prototype and including carbonization of ground carbon-containing wastes, water supply to carbonized wastes at a water flow rate of 0.4-0.8 m 3 per ton of waste, activation up to 700-750 ° C. The result is activated carbon with a specific surface area of 190-210 m 3 / g, density 1.5-1.9 g / cm 3 , strength 35%.
К недостаткам данного способа можно отнести следующее:The disadvantages of this method include the following:
- измельчение исходного сырья;- grinding of raw materials;
периодичность процесса (раздельные стадии карбонизации и активации, проводимые последовательно в одном и том же аппарате).periodicity of the process (separate stages of carbonization and activation, carried out sequentially in the same apparatus).
Задача предлагаемого изобретения - использование в производстве древесноугольных сорбентов возобновляемого природного углеродсодержащего сырья, например древесных опилок, и получение сорбентов при использовании в технологическом процессе типовых аппаратов.The objective of the invention is the use in the production of charcoal sorbents of renewable natural carbon-containing raw materials, such as sawdust, and the production of sorbents when used in the technological process of standard apparatuses.
Способ получения древесноугольного сорбента, включающий карбонизацию углеродсодержащего сырья при температуре 450-600°С и последующую активацию карбонизата парогазовой смесью при температуре 650-800°С.A method of obtaining a charcoal sorbent, including the carbonization of carbon-containing raw materials at a temperature of 450-600 ° C and the subsequent activation of the carbonizate vapor-gas mixture at a temperature of 650-800 ° C.
В качестве углеродсодержащего сырья используют древесные опилки хвойных и лиственных пород с исходной влажностью 10-30%.As carbon-containing raw materials, sawdust of coniferous and deciduous species with an initial moisture content of 10-30% is used.
Полученный древесноугольный сорбент направляют на дополнительную активацию для окисления кислородом воздуха.The obtained charcoal sorbent is sent for additional activation for oxidation by atmospheric oxygen.
Отличие способа заключается в том, что процесс карбонизации-активации осуществляется в одну стадию, в два этапа. На первом этапе происходит разложение древесного сырья с образованием карбонизата и продуктов разложения древесины, которые отводятся из реактора. На втором этапе осуществляют активацию горячего карбонизата с применением парогазовой смеси.The difference between the method is that the carbonization-activation process is carried out in one stage, in two stages. At the first stage, the decomposition of wood raw materials occurs with the formation of carbonizate and wood decomposition products, which are discharged from the reactor. At the second stage, the activation of hot carbonizate using a vapor-gas mixture is carried out.
Второе отличие состоит в том, что с целью быстрого и равномерного термического разложения углеродсодержащего сырья, учитывая его низкий коэффициент теплопроводности, сырье в реактор подают в виде древесных опилок лиственных и хвойных пород равномерно, порционно со скоростью подачи 20 кг/ч.The second difference is that in order to quickly and uniformly decompose the carbon-containing raw materials, given its low coefficient of thermal conductivity, the raw materials are fed into the reactor in the form of sawdust of hardwood and coniferous species evenly, in batches with a feed rate of 20 kg / h.
Третье отличие состоит в том, что полученный древесноугольный сорбент направляют на дополнительную активацию для окисления кислородом воздуха.The third difference is that the obtained charcoal sorbent is sent for additional activation for oxidation by atmospheric oxygen.
Способ осуществляют следующим образом. Измельченный углеродсодержащий материал (опилки лиственных и хвойных пород древесины) с помощью загрузочного устройства подают на карбонизацию, которую ведут в первом отсеке вращающейся печи при температуре 450-600°С в течение 20-30 мин. Полученный карбонизат направляют на активацию (второй отсек печи) при температуре 650-800°С парогазовой смесью из расчета 3-12 кг пара на 1 кг карбонизата, после чего карбонизат охлаждают. Охлаждение осуществляют в тонком слое, причем проводят дополнительную активацию (окисление кислородом воздуха) до температуры 20-30°С со скоростью снижения температуры 10°С/мин.The method is as follows. The crushed carbon-containing material (sawdust of deciduous and coniferous species of wood) is fed to the carbonization using a loading device, which is conducted in the first compartment of a rotary kiln at a temperature of 450-600 ° C for 20-30 minutes. The obtained carbonizate is sent for activation (second compartment of the furnace) at a temperature of 650-800 ° C with a steam-gas mixture at the rate of 3-12 kg of steam per 1 kg of carbonizate, after which the carbonizate is cooled. Cooling is carried out in a thin layer, and additional activation (oxidation by atmospheric oxygen) is carried out to a temperature of 20-30 ° C with a temperature reduction rate of 10 ° C / min.
Полученный активный уголь имел и адсорбционную способность по йоду 30-41% (что соответствует требованиям ГОСТ на уголь дробленый активный марки ДАК).The resulting activated carbon also had an iodine adsorption capacity of 30-41% (which corresponds to the requirements of GOST for crushed active coal grade DAK).
Пример 1. 3,0 кг опилок лиственных пород древесины направляют на карбонизацию, которую ведут при температуре 500°С в течение 25 мин. Карбонизат активируют парогазовой смесью при температуре 800°С, продолжительность активации 40 мин. Древесноугольный сорбент охлаждают в тонком слое кислородом воздуха до достижения температуры 20°С со скоростью снижения температуры 10°С/мин. Выход конечного продукта составляет - 22%. Адсорбционная способность по йоду - 38,8%.Example 1. 3.0 kg of sawdust of hardwood is sent to carbonization, which is carried out at a temperature of 500 ° C for 25 minutes The carbonate is activated with a gas-vapor mixture at a temperature of 800 ° C, the activation time is 40 minutes. The charcoal sorbent is cooled in a thin layer with atmospheric oxygen until a temperature of 20 ° C is reached at a rate of temperature decrease of 10 ° C / min. The yield of the final product is 22%. The iodine adsorption capacity is 38.8%.
Пример 2. Ведение процесса, как в примере 1, за исключением того, что карбонизацию ведут при температуре 470°С, активацию при температуре 740°С. Выход конечного продукта составляет - 26%. Полученный древесноугольный сорбент имел адсорбционную способность по йоду 28-31,1%.Example 2. The process, as in example 1, except that carbonization is carried out at a temperature of 470 ° C, activation at a temperature of 740 ° C. The yield of the final product is 26%. The obtained charcoal sorbent had an iodine adsorption capacity of 28-31.1%.
Как было сказано выше, развитие пористой структуры осуществляется на стадии активации, однако вследствие снижения температуры на стадии охлаждения эта структура претерпевает изменения в сторону усадки. При высокой скорости снижения температуры вследствие внутренних напряжений происходит разрушение кристаллитов угля и ликвидация части микропор, что способствует уменьшению адсорбционной способности. С другой стороны, медленное снижение температуры при охлаждении приводит к сужению входов в сорбирующие поры и их блокировке, в результате чего снижается адсорбционная способность активного угля.As mentioned above, the development of the porous structure is carried out at the stage of activation, however, due to a decrease in temperature at the stage of cooling, this structure undergoes changes towards shrinkage. At a high rate of temperature decrease due to internal stresses, the crystallites of coal are destroyed and some micropores are eliminated, which contributes to a decrease in adsorption capacity. On the other hand, a slow decrease in temperature during cooling leads to a narrowing of the entrances to the sorbing pores and their blocking, as a result of which the adsorption capacity of activated carbon is reduced.
Таким образом, предложенный способ позволяет получить древесноугольный сорбент с адсорбционной способностью по йоду - 30-41% (что соответствует требованиям ГОСТ на уголь дробленый активный марки ДАК). Использование в качестве исходного сырья древесных отходов деревопереработки и лесопиления (опилок хвойных и лиственных пород) влажностью 10-30%. Предлагаемый способ позволяет проводить непрерывный процесс получение совмещенного технологического процесса карбонизации-активации древесных опилок в одном аппарате и при этом управлять формированием пористой структуры полученных древесноугольных сорбентов при парогазовой активации и активации воздухом и получать сорбенты с требуемыми параметрами пористой структуры и адсорбционными свойствами. Изготовлена стендовая установка, проведена отработка технологических параметров, наработаны образцы, проведен их анализ и ведутся работы по выявлению потенциальной возможности применения древесноугольного сорбента в животноводстве для защиты животных от воздействия токсических метаболитов микроскопических грибов.Thus, the proposed method allows to obtain a charcoal sorbent with an adsorption capacity for iodine of 30-41% (which meets the requirements of GOST for coal crushed active brand DAK). The use of wood waste from wood processing and lumbering (sawdust of coniferous and deciduous species) with a moisture content of 10-30% as a raw material. The proposed method allows to carry out a continuous process of obtaining a combined technological process of carbonization-activation of wood sawdust in one apparatus and at the same time to control the formation of the porous structure of the obtained charcoal sorbents during steam and gas activation and activation by air and to obtain sorbents with the required parameters of the porous structure and adsorption properties. A bench installation was made, technological parameters were tested, samples were developed, their analysis was carried out, and work is underway to identify the potential use of charcoal sorbent in animal husbandry to protect animals from the effects of toxic metabolites of microscopic fungi.
Источники информации:Information sources:
1. Авторское свидетельство СССР №1567515 от 28.09.1987 от 30.05.90 «Способ получения активированного угля».1. USSR author's certificate No. 1567515 from 09/28/1987 from 05/30/90 "Method for producing activated carbon."
2. Авторское свидетельство СССР №1528729 от 27.11.87 «Способ получения гранулированного активного угля».2. USSR author's certificate No. 1528729 of 11.27.87 "Method for producing granular activated carbon."
3. Авторское свидетельство СССР №1020371 от 29.09.80 «Способ получения активного угля» (прототип).3. USSR author's certificate No. 1020371 of 09.29.80 “Method for producing activated carbon” (prototype).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012144561/05A RU2531933C2 (en) | 2012-10-22 | 2012-10-22 | Method of production of charcoal sorbent |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012144561/05A RU2531933C2 (en) | 2012-10-22 | 2012-10-22 | Method of production of charcoal sorbent |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012144561A RU2012144561A (en) | 2014-04-27 |
RU2531933C2 true RU2531933C2 (en) | 2014-10-27 |
Family
ID=50515202
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012144561/05A RU2531933C2 (en) | 2012-10-22 | 2012-10-22 | Method of production of charcoal sorbent |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2531933C2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2647506C1 (en) * | 2017-04-26 | 2018-03-16 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-Технический Центр "Химинвест" | Method of production of extruded fodder additives |
RU2741101C1 (en) * | 2020-06-09 | 2021-01-22 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-Технический Центр "Химинвест" | Method for production of extruded fodder additive |
RU2745610C1 (en) * | 2020-10-08 | 2021-03-29 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-Технический Центр "Химинвест" | Method for preparing expanded feed additive |
RU2771181C1 (en) * | 2021-09-10 | 2022-04-28 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-Технический Центр "Химинвест" | Feed supplement for growing colostural calves under extreme conditions |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU467761A1 (en) * | 1972-11-09 | 1975-04-25 | Предприятие П/Я Р-6872 | Apparatus for producing activated carbon in a fluidized bed |
SU1020371A1 (en) * | 1980-09-29 | 1983-05-30 | Ленинградский Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Технологический Институт Им.Ленсовета | Method for preparing activated carbon |
RU2023661C1 (en) * | 1993-07-27 | 1994-11-30 | Дзержинское производственное объединение "Заря" | Method of activated carbon producing |
RU2208580C1 (en) * | 2002-03-11 | 2003-07-20 | ЗАО "Дормашинвест" | Method of continuous processing of carbon-containing materials and device for method embodiment |
-
2012
- 2012-10-22 RU RU2012144561/05A patent/RU2531933C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU467761A1 (en) * | 1972-11-09 | 1975-04-25 | Предприятие П/Я Р-6872 | Apparatus for producing activated carbon in a fluidized bed |
SU1020371A1 (en) * | 1980-09-29 | 1983-05-30 | Ленинградский Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Технологический Институт Им.Ленсовета | Method for preparing activated carbon |
RU2023661C1 (en) * | 1993-07-27 | 1994-11-30 | Дзержинское производственное объединение "Заря" | Method of activated carbon producing |
RU2208580C1 (en) * | 2002-03-11 | 2003-07-20 | ЗАО "Дормашинвест" | Method of continuous processing of carbon-containing materials and device for method embodiment |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2647506C1 (en) * | 2017-04-26 | 2018-03-16 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-Технический Центр "Химинвест" | Method of production of extruded fodder additives |
RU2741101C1 (en) * | 2020-06-09 | 2021-01-22 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-Технический Центр "Химинвест" | Method for production of extruded fodder additive |
RU2745610C1 (en) * | 2020-10-08 | 2021-03-29 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-Технический Центр "Химинвест" | Method for preparing expanded feed additive |
RU2771181C1 (en) * | 2021-09-10 | 2022-04-28 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-Технический Центр "Химинвест" | Feed supplement for growing colostural calves under extreme conditions |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012144561A (en) | 2014-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Rechberger et al. | Changes in biochar physical and chemical properties: Accelerated biochar aging in an acidic soil | |
Tan et al. | Morphology, pore size distribution, and nutrient characteristics in biochars under different pyrolysis temperatures and atmospheres | |
Bouchelta et al. | Preparation and characterization of activated carbon from date stones by physical activation with steam | |
Rambabu et al. | Production, characterization, and evaluation of activated carbons from de-oiled canola meal for environmental applications | |
Girgis et al. | Porosity development in activated carbons obtained from date pits under chemical activation with phosphoric acid | |
US6902589B1 (en) | Method for producing shaped, activated charcoal | |
Rizhikovs et al. | Preparation of granular activated carbon from hydrothermally treated and pelletized deciduous wood | |
US20140037536A1 (en) | Production of catalytically active activated carbons | |
RU2531933C2 (en) | Method of production of charcoal sorbent | |
CN104549154B (en) | The preparation method of the charcoal of cadmium in the safe adsorbed water body of energy | |
RU2009110159A (en) | ACTIVATED COAL, IMPEGNATED ACID, WAYS OF ITS PRODUCTION AND APPLICATION | |
Banat et al. | Preparation and examination of activated carbons from date pits impregnated with potassium hydroxide for the removal of methylene blue from aqueous solutions | |
Tu et al. | Influence of pyrolysis temperature on the physicochemical properties of biochars obtained from herbaceous and woody plants | |
Ruiz et al. | Sustainable porous carbons from lignocellulosic wastes obtained from the extraction of tannins | |
Karadirek et al. | Statistical modeling of activated carbon production from spent mushroom compost | |
JP4142341B2 (en) | Activated carbon and its manufacturing method | |
Pawlicka et al. | Determination of surface oxygen functional groups of active carbons according to the Boehm's titration method | |
WO2012006973A1 (en) | Method for producing carbon foams | |
Borhan et al. | Characterization of activated carbon from wood sawdust prepared via chemical activation using potassium hydroxide | |
RU2490207C2 (en) | Method of obtaining activated coal | |
KR102243490B1 (en) | Manufacturing method of activated coffee carbon product | |
KR102413737B1 (en) | Manufacturing Method of Coffee Activated Carbon Deodorant | |
JP2009057239A (en) | Activated carbon preparation method | |
RU2534801C1 (en) | Method of obtaining activated coal | |
RU2646074C1 (en) | Method of producing an active coal for vodka manufacturing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141201 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20151020 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191023 |