SU1699600A1

SU1699600A1 - Способ регенерации активированного угл

Info

Publication number: SU1699600A1
Application number: SU894760004A
Authority: SU
Inventors: Татьяна Викторовна Чупина; Алевтина Васильевна Софронова; Андрей Родионович Бабенко; Елена Васильевна Павлецова; Татьяна Геннадьевна Цыбакова
Original assignee: Пермский политехнический институт
Priority date: 1989-11-21
Filing date: 1989-11-21
Publication date: 1991-12-23

Description

Изобретение относитс к области химической технологии, в частности к технологии регенерации активированного угл , используемого дл очистки сточных вод от первичных аминов, например карбамидсодержащих сточных вод.

Известны способы регенерации отработанных активированных гранулированных углей, используемых дл адсорбционной очистки сточных вод от органических примесей путам обработки его растворами кислот и щелочей с последующим или одновременным окислением адсорбированных веществ кислородсодержащим газом.

i

Недостатками этих способов вл ютс высока стоимость, невозможность применени дл регенерации порошкообразных сорбентов вследствие их уноса при продувке, а также низка эффективность.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату относитс способ регенерации грэнулкровзчных углей, заключающийс в тс-, что регенерацию ведут путем катодной обработки активированного угл в растворе электролита, в качестве которого используют оодный хлорида натри . Причем отработанный активиро-. ванный уголь засыпают между горизонтальными дмсковыми гоафитовыми электродами г цилиндрической чейке .

Недостатками этого способа вл ютс высокий расход электроэнергии, наличие жидких щелочньсх стоков (отработанный электролит), значительное количество вредных газообразных отходов хлооа и других компонентов, образующихс в процессе электролиза раствора хлорида натри . Таким образом , указанный способ не вл етс

I

(Л

о со со оэ

экологически безопасным. Его осуществление в промышленности приведет к значительному загр знению окружающей среды.

Целью изобретени вл етс увеличение степени регенерации, снижение расхода электроэнергии и исключение жидких и газообразных отходов.

Поставленна цель достигаетс тем, что по способу регенерации активированного угл от первичных аминов путем электродной обработки в растворе электролита провод т анодную обработку в 0,5-0,3 М растворе бикарбоната аммони в течение 10-15 мин при плотности тока 1 ,5-1 27,5 А/м2 .

Указанные режимы позвол ют достигать полной десорбции загр зн ющего вещества из активированного угл (и последующему его гидролизу в растворе ) и за счет этого практически полностью восстановить сорбционную способность угл , снизить расход электроэнергии,и исключить жидкие и газообразные отходы.

Сущность изобретени заключаетс в том, что насыщенный карбамидом или другими первичными аминами активированный уголь (остаточна активность по иоду 0-33%) помещают в электролитическую чейку с электродами. В качеств показател эффективности регенерации отработанного активированного угл выбрано значение активности регенерированного угл по иоду (МРТУ № 6-16-1003-67).

В чейку заливают 0,25-0,3 М водный раствор бикарбоната аммони . В результате электролиза на катоде происходит образование гидроксида аммони , который разлагаетс с образованием аммиака и воды. Аммиак выдел етс в газообразную фазу. Одновременно на насыпном аноде происход т десорбци карбамида с активированного угл и последующий его гидролиз с образованием аммиака и диокси- па углерода, которые также выдел ютс в газообразную Фазу. Полученный газ, содержащий аммиак, диоксид углерода и кислород, направл ют на абсорбцию. В качестве абсорбента примен етс раствор этого н:е электро лита Регенерированный уголь посте слива раствора электролита мо/гет быть использован дл очистки растворов, содержащих карбамид и другие первичные амины. Таким образом, сорбент и электролит могут использоватьс многократно. А продукты электролиза полностью утилизируютс и используютс дл приготовлени раствора электролита.

Стадии адсорбции и электролиза можно совместить в одном аппарате фильтре-электролизере .

Электролиз ведут при плотности тока, равной ,5-127,5 А/м2 в течение 10-15 мин.

В табл.1 отражены показатели

5 электрохимической регенерации по

предлагаемому и известному способам.

Как видно из табл.1 по третьему варианту удалось не только полностью (до 95,5%) восстановить адсорбционQ ную емкость загр зненного активированного угл , но и снизить расход количества электричества до 0,9 А/ч. Газова и жидка фазы не содержат вредных и побочных компонентов. Обра

5 зующиес в результате электролиза МНз и CfV, абсорбируют водным раствором бикарбоната аммони , получа более концентрированный раствор электролита , который многократно исполь0 зуетс дл осуществлени предлагаемого способа регенерации угл .

Таким образом, предлагаемый способ электрохимической регенерации активированного угл , насыщенного первичными аминами, позвол ет решить

5 три технические задачи.

Практически полностью восстановить адсорбционную емкость отработанного угл , снизить расход электроэнергии , исключить загр знение окружающей среды газообразными и жидкими вредными отходами (сорбент, электролит и продукты электролиза, используютс многократно).

5 Пример.В электролитическую чейку, изготовленную из органического стекла, засыпали 1,5 г активированного угл АГ-2, насыщенного карбамидом . Заливали 50 мл электролита

CQ бикарбонат аммони . Интервал изучаемых концентраций в водном растворе составл л 0,1-0,5 М. Ячейка состо ла из двух частей, между которыми устанавливали стальную пластинку - катод. Угольный стержень (анод) вводили в чейку через верхнее отверстие . Второе верхнее отверстие чейки служило дл отвода и последующего сбора газообразных продуктов элект5

ролизл. Электролиз проводили в течение мин. Плотность тока измен ли в интервале ЭЗ,-. А/м2 .

По окончании опыта уголь с электролитом выгружали из чейки, отфильтровывали , промывали, высушивали и определ ли активность по иоду (МРТУ № 6-16-1003-6/).

Фильтрат и уловленную газовую фазу анализировали на содержание NH5 и СО.

Результаты опытов по предлагаемому способу электрохимической регенерации угл занесены в табл...

Как видно из табл.2, наиболее высока степень регенерации угл достигнута в опытах 9,10,12,13,23,, 27 и 28. Следовательно, параметры проведени процесса регенерации АУ, при которых осуществлены указанные опыты, следует считать оптимальными.

В опытах 11 и 1 также достигнута

(до и

после электролиза), свидет Л ствует об отсутствии каких-либо ины соединений в отработанном электроли

г те и возможности многократного его использовани .

Таким образом, технико-экономические преимущества за вл емого спо ба заключаютс в более полном вос10 становлении активности регенерирова ного угл (по известному - 70Ј, по предлагаемому способу - 95,5%), низкой электродной плотности тока, а значит в снижении расхода электро

15 энергии, отсутстви жидких и газообразных отходов после электролиза.

Claims

Формула изобретени

20Способ регенерации активированного угл от первичных аминов, включаю щий электрохимическую обработку угл в растворе электролита, отличающийс тем, что, с целью увели

больша степень регенерации АУ. Одна- 25 чени степени регенерации, снижени

6996ПО

(до и

после электролиза), свидет Л - ствует об отсутствии каких-либо иных соединений в отработанном электролиг те и возможности многократного его использовани .

Таким образом, технико-экономические преимущества за вл емого спосо ба заключаютс в более полном вос10 становлении активности регенерированного угл (по известному - 70Ј, по предлагаемому способу - 95,5%), низкой электродной плотности тока, а значит в снижении расхода электро15 энергии, отсутстви жидких и газообразных отходов после электролиза.

Формула изобретени

20Способ регенерации активированного угл от первичных аминов, включающий электрохимическую обработку угл в растворе электролита, отличающийс тем, что, с целью увели

ко уже небольшое увеличение концентрации электролита от 0,25 до 0,3 М приводит к резкому снижению степени регенерации (опыты 31 и 32).

Баланс по компонентам, вход щим в состав электролита, который составлен по результатам жидкой и газовой фаз

Уготть масизеи первичными аминг н {карбамидом)

расхода электроэнергии, исключени вредных отходов, в качестве электролита используют раствор бикарбоната аммони концентрацией 0,25-0,3 М и электрохимическую обработку ведут при плотности тока 12,5-127,5 А/м2 в течение 10-15 мин.

Т а б л и ц a t

Таблица