RU2804782C1 - Method for producing modified activated carbon - Google Patents

Method for producing modified activated carbon Download PDF

Info

Publication number
RU2804782C1
RU2804782C1 RU2022129871A RU2022129871A RU2804782C1 RU 2804782 C1 RU2804782 C1 RU 2804782C1 RU 2022129871 A RU2022129871 A RU 2022129871A RU 2022129871 A RU2022129871 A RU 2022129871A RU 2804782 C1 RU2804782 C1 RU 2804782C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solution
activated carbon
temperature
producing modified
dimethylamine
Prior art date
Application number
RU2022129871A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юлия Викторовна Кондратьева
Надежда Сергеевна Голубева
Ирина Вадимовна Тимощук
Алена Константиновна Горелкина
Ирина Валерьевна Васильева
Дмитрий Сергеевич Назимов
Людмила Анатольевна Иванова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет"
Application granted granted Critical
Publication of RU2804782C1 publication Critical patent/RU2804782C1/en

Links

Abstract

FIELD: water treatment.
SUBSTANCE: invention can be used in the production of modified active carbons used for water treatment of process effluents from chemical and pharmaceutical industries. The method for producing modified active carbon includes washing industrial active carbon (AC) with distilled water. Then AC is treated with a 1% solution of L-lysine for 24 h and heated at a temperature of 200°C in an air atmosphere for 1 hour.
EFFECT: increased sorption capacity of activated carbon with respect to dimethylamine, reduced consumption of reagents, and elimination of explosive reagents.
1 cl, 3 tbl, 3 ex

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 produce modified active carbons (MACs) used for water treatment of process 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 град/час до 700-900°С с последующей выдержкой при этой температуре в течение 0,2-0,5 ч. (РФ патент №2175885).There is a known method for producing MAU, which includes impregnating 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 of 1.0-(0.7-1.0), and then treating the coal 9÷15 % solution of thermoactive resin in furfural at a weight ratio of coal to solution of 1.0-(0.35-0.68), holding until flowability and heat treatment at a rate of temperature rise of 450-900 degrees/hour to 700-900°C, followed by holding at this temperature for 0.2-0.5 hours (RF patent No. 2175885).

Недостатком данного способа является использование сложного по составу модифицирующего реагента, а также длительность и трудоемкость процесса модифицирования.The disadvantage of this method is the use of a complex modifying reagent, as well as the duration and complexity of the modification process.

Наиболее близким является способ получения МАУ, включающий обработку малоконцентрированным стоком производства ε-капролактама, содержащим ε-капролактам до 0,5 г/дм3 и сульфат аммония до 0,2 г/дм3 при отношении массы угля (г) к объему сточных вод (см3) - 1:10 в течение 24 часов и дальнейший прогрев при температуре 100°С в течение 1 часа на воздухе, отличающийся тем, что АУ обрабатывают раствором перекиси водорода с массовой долей растворенного вещества 3% при отношении массы угля (г) к объему раствора перекиси водорода (см3) - 1:10. (РФ патент №2696447).The closest is the method for producing MAU, which includes treatment with a low-concentrated wastewater from the production of ε-caprolactam, containing ε-caprolactam up to 0.5 g/dm 3 and ammonium sulfate up to 0.2 g/dm 3 at the ratio of the mass of coal (g) to the volume of wastewater (cm 3 ) - 1:10 for 24 hours and further heating at a temperature of 100°C for 1 hour in air, characterized in that the AC is treated with a solution of hydrogen peroxide with a mass fraction of dissolved substance of 3% at a ratio of coal mass (g) to the volume of hydrogen peroxide solution (cm 3 ) - 1:10. (RF patent No. 2696447).

Недостатком данного способа модифицирования является токсичность реагентов, взрывоопасные свойства перекиси водорода.The disadvantage of this modification method is the toxicity of the reagents and the explosive properties of hydrogen peroxide.

Задачей настоящего изобретения является повышение сорбционной емкости активных углей по диметиламину, снижение расхода реагентов, исключение взрывоопасных реагентов.The objective of the present invention is to increase the sorption capacity of active carbons for dimethylamine, reduce the consumption of reagents, and eliminate explosive reagents.

Поставленная задача достигается промыванием промышленного активного угля (АУ) дистиллированной водой, дальнейшей обработкой 1%-ным раствором L-лизина при отношении массы угля (г) к объему раствора (см3) -1:100 в течение 24 часов, а затем дальнейший прогрев при температуре 200°С в атмосфере воздуха в течение 1 часа. В качестве сравнения использовали промышленный активный уголь марки СКД-515.The goal is achieved by washing industrial active carbon (AC) with distilled water, further processing with a 1% solution of L-lysine at a ratio of coal mass (g) to solution volume (cm 3 ) -1:100 for 24 hours, and then further heating at a temperature of 200°C in an air atmosphere for 1 hour. As a comparison, industrial activated carbon of the SKD-515 brand was used.

Пример 1.Example 1.

АУ промыли дистиллированной водой и обработали 1%-ным раствором L-лизина при отношении массы угля (г) к объему раствора (см3) - 1:100 в течение 24 часов, а затем прогрели в течение 30 минут, 1, 2, 3, 6 часов при температуре 200°С в атмосфере воздуха.The carbon was washed with distilled water and treated with a 1% solution of L-lysine at a ratio of coal weight (g) to solution volume ( cm3 ) of 1:100 for 24 hours, and then heated for 30 minutes, 1, 2, 3 , 6 hours at a temperature of 200°C in an air atmosphere.

Далее на модифицированных образцах осуществляли адсорбцию в статических условиях из водных растворов диметиламина с концентрацией 1 моль/дм3. Полученные данные представлены в таблице 1.Next, adsorption was carried out on the modified samples under static conditions from aqueous solutions of dimethylamine with a concentration of 1 mol/dm 3 . The obtained data are presented in Table 1.

Пример 2.Example 2.

АУ промыли дистиллированной водой и обработали обработали 1%-ным раствором L-лизина при отношении массы угля (г) к объему раствора (см3) -1:100 в течение 24 часов, а затем прогрели в интервале температур: 50, 100, 200, 300, 500°С в атмосфере воздуха в течение 1 часа.AC was washed with distilled water and treated with a 1% solution of L-lysine at a ratio of coal mass (g) to solution volume (cm 3 ) -1:100 for 24 hours, and then heated in the temperature range: 50, 100, 200 , 300, 500°C in air atmosphere for 1 hour.

Далее на модифицированных образцах осуществляли адсорбцию в статических условиях из водных растворов диметиламина с концентрацией 1 моль/дм3. Полученные данные представлены в таблице 2.Next, adsorption was carried out on the modified samples under static conditions from aqueous solutions of dimethylamine with a concentration of 1 mol/dm 3 . The obtained data are presented in Table 2.

Влияние температуры в процессе модифицирования АУ на адсорбцию из водного раствора диметиламина.The influence of temperature during the modification of AC on the adsorption of dimethylamine from an aqueous solution.

Пример 3.Example 3.

АУ промыли дистиллированной водой и обработали 0 - холостой опыт, 1, 2, 5, 10%-ным раствором L-лизина при отношении массы угля (г) к объему раствора (см3) - 1:100 в течение 24 часов, а затем прогрели при температуре 200°С в атмосфере воздуха в течение 1 часа.AC was washed with distilled water and treated with 0 - blank experiment, 1, 2, 5, 10% solution of L-lysine at a ratio of coal mass (g) to solution volume (cm 3 ) - 1:100 for 24 hours, and then heated at a temperature of 200°C in an air atmosphere for 1 hour.

Далее на модифицированных образцах осуществляли адсорбцию в статических условиях из водных растворов диметиламина с концентрацией 1 моль/дм3. Полученные данные представлены в таблице 3.Next, adsorption was carried out on the modified samples under static conditions from aqueous solutions of dimethylamine with a concentration of 1 mol/dm 3 . The obtained data are presented in Table 3.

Влияние концентрации L-лизина в процессе модифицирования на адсорбцию из водного раствора диметиламина.The influence of L-lysine concentration during the modification process on the adsorption of dimethylamine from an aqueous solution.

В результате проведенных исследований были выбраны следующие условия модифицирования, включающий промывание промышленного активного угля (АУ) дистиллированной водой, обработку 1%-ным раствором L-лизина при отношении массы угля (г) к объему раствора (см3) - 1:100 в течение 24 часов, а затем дальнейший прогрев при температуре 200°С в атмосфере воздуха в течение 1 часа.As a result of the research, the following modification conditions were selected, including washing industrial activated carbon (AC) with distilled water, treatment with a 1% solution of L-lysine at a ratio of coal mass (g) to solution volume (cm 3 ) - 1:100 for 24 hours, and then further heating at a temperature of 200°C in an air atmosphere for 1 hour.

Извлечение диметиламина полученными сорбентами возрастает на 42,2%. Полученный модифицированный активный уголь, может применяться для очистки технологических сточных вод предприятий химической и фармацевтической промышленности от диметиламина.The extraction of dimethylamine by the resulting sorbents increases by 42.2%. The resulting modified active carbon can be used to purify process wastewater from chemical and pharmaceutical industries from dimethylamine.

Claims (1)

Способ получения модифицированного активного угля, включающий промывание промышленного активного угля (АУ) дистиллированной водой, отличающийся тем, что АУ обрабатывают 1%-ным раствором L-лизина в течение 24 ч и прогревают при температуре 200°С в атмосфере воздуха в течение 1 ч.A method for producing modified active carbon, including washing industrial activated carbon (AC) with distilled water, characterized in that AC is treated with a 1% solution of L-lysine for 24 hours and heated at a temperature of 200°C in an air atmosphere for 1 hour.
RU2022129871A 2022-11-17 Method for producing modified activated carbon RU2804782C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2804782C1 true RU2804782C1 (en) 2023-10-05

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2035995C1 (en) * 1992-03-20 1995-05-27 Институт сорбции и эндоэкологии АН Украины Sorbent for removing free hemoglobin of biologic liquids
WO2008048192A1 (en) * 2006-10-18 2008-04-24 Agency For Science, Technology And Research Method of functionalizing a carbon material
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
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

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2035995C1 (en) * 1992-03-20 1995-05-27 Институт сорбции и эндоэкологии АН Украины Sorbent for removing free hemoglobin of biologic liquids
WO2008048192A1 (en) * 2006-10-18 2008-04-24 Agency For Science, Technology And Research Method of functionalizing a carbon material
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
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

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СОЛОВЬЕВА Ю.В. и др., Исследование процесса очистки сточных вод активными углями от диметиламина и диметилформамида при их совместном присутствии, Экология и промышленность России, 2021, т. 25, N 2, сс. 18-22. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2696447C1 (en) Method of producing modified active coal
CN110813244B (en) Modified zirconium-based organic metal framework adsorbent for adsorbing lead ions and preparation method and application thereof
CN108855083B (en) Method for removing sulfonamides in water by activating peracetic acid with modified zeolite
CN104923161A (en) Preparation method of magnetic graphene oxide and application thereof
Su et al. Preparation of a surface molecular‐imprinted adsorbent for Ni2+ based on Penicillium chrysogenum
CN111111685A (en) Catalyst for removing quinoline in wastewater by catalytic ozonation and preparation method thereof
CN109110863A (en) Utilize the method for fortimicin in chemical activation/micro-wave digestion activation biological carbon materials removal water body
CN112569635A (en) Method for removing metal ions in ionic liquid system
RU2804782C1 (en) Method for producing modified activated carbon
RU2804840C1 (en) Method for producing modified activated carbon
RU2370439C1 (en) Method of producing modified activated carbon
RU2529233C1 (en) Method of producing modified activated carbon
RU2794429C1 (en) Method for obtaining modified activated carbon
CN108772038B (en) Adsorbent for removing lead ions in water and preparation method and application thereof
CN111039466A (en) High-efficiency industrial wastewater treatment method
RU2760272C1 (en) Method for obtaining modified activated carbon
RU2729268C1 (en) Method of producing modified active coal
RU2753039C1 (en) Method for producing modified active carbon
RU2676044C1 (en) Method of producing modified activated carbon
CN117550675A (en) Preparation method of modified activated carbon capable of effectively removing phosphorus in glyphosate waste salt
CN106904769B (en) Method for integrated adsorption and desorption liquid application for removing total nitrogen pollutants in wastewater
RU2362733C1 (en) Method for processing of carbon mesoporous hemosorbent
RU2802695C1 (en) Method for purification of aqueous solutions from caprolactam
RU2815094C1 (en) Method of purification of aqueous solutions from dimethylamine
RU2804822C1 (en) Method of purification of aqueous solutions from methylamine