Способ получения активного угля

 

OIINCAHNE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсанх

Соцналнстнчеекни

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 94. 07. 78 (2I) 2662559/23-26 (51) М. Кл. е присоединением заявки Н9

С 01 В 31/08

Государственный комнтет

СССР

«о делан нзобретеввй н открытий (23) Приоритет

Э

ОпубЛикОвано 230281. Бюллетень Ю .7 (53) УДК 661.183.2 (088. 8) Дата опубликования описания 2 3. 02. 81

P2) Авторы изобретения

Г. В. Козьмин, P.À. Талипова, И. Н. Болдырев, В.А. Рыбальченко, Н.N. Михеев и А.П. Шубин

P1) Заявитель

Киргизский научно-исследовательский отдел энергетики Минэнерго СССР (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АКТИВНОГО УГЛЯ

Изобретение относится к химической технологии, в частности к спосо бам получения активных углей из органического углеродсодержащего сырья, и может, быть использовано при

IlpoHsâîäñT3å дешевых осветляющих активных углей, пригодных для очистки сточных вод и извлечения ценных компонентов из растворов.

Известен способ получения активного угля иэ органического углерод- содержащего -сырья, например иэ гидролизного лигнина (" ).

Недостатком этого способа является сравнительно низкая интенсивность процесса и большие капитальные и эксплуатационные затраты, что связано со сложной технологией производства .активного угля, включающей раэдепьнце стадии сушки, карбонизации и активации.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ производства актйвного угля, в котором тонкоиэмельченный углеродсодержащий материал с влажностью менее 75 активируют в восходящем газовом потоке при температуре не менее 91Î С .в течение 1-5 с и при подаче в зону питания окисляющего газа и водяного пара (2).

Недостатком известного способа является то, что выход активного угля при переработке тонкоизмельченного углеродсодержащего сырья получается низким. Это происходит потому, что при тонком измельчении сырья в активном угле получается много частиц микронного размера, которые трудно выводить из газового потока, так как КПД циклона снижается на

50%.

Цель изобретения — повышение вы15 хода активного угля.

Поставленная цель достигается тем, что для производства активного угля используют органический углеродсодержащий материал, который

20 измельчают до размера частиц 0,023,0 мм.

Дополнительно в качестве углеродсодержащего материала используют лигнин с влажностью 40-62% и парогазовую активацию ведут в течение

5-10 с °

У сырья при измельчении образующиеся частицы имеют высокую парусность и, следовательно, низкие ско30 рости питания. Это позволяет в нз806601

Размер подаваемого материала, мм

0,2-3 0

0,1 в том числе: фракции 0,020,1 мм,Ъ фракции 0,10,63 мм,Ъ

100

60

35 фракции 0,633,0 мм,Ъ

55 вестных способах активации материала с размером частиц до 0,5 мм в восходящем поТоке при тех же,скоростях (до 2,5 м/с) обрабатывать частицы размером до 3,0 мм. Продолжительность активации частиц 3,0 мм по сравнению с частицами 0,5 мм возрастает от 1-5 с до 5-10 с °

Активцрованный уголь, полученный при переработке сырья с размером частиц до 3,0 мм, имеет полифракционный состав с большим .содержанием крупных частиц, что позволяет выделять его из газового потока циклонами при КПЦ 90%.

Технология способа производства активного угля из органического углеродсодержащего сырья состоит в следующем.

Органический углеродсодержащий материал измельчают (режут на спецмашине) до крупности частиц меньше

3,0 мм и во влажном (менее 75%) виде подают в реакционную зону печи, где с помощью газообразных продуктов сжигания топлива в специаль. ной топке при температуре выше

1200 С и паров воды, образующихся при нагреве сырья (дополнительно пар подается только в случае, когда активируется материал с влажностью менее 40%), обеспечивается ско.рость транспортирования материала по всей печи и прогрев потока до

900-950 C (при этом происходит, карбонизация и активация). За время пребывания материала в реакционной зоне в течение 5-10 с пары испаренной влаги и углекислый газ ды-. мовых газов взаимодействуют с ним и активируют его. На выходе из реакционной зоны паропылегазовый поток охлаждают и выделяют иэ него активный уголь.

Пример. Отходы гидролизного производства обычно пропускают через фильтр-пресс и получают осадок с влажностью 40-62Ъ.

В.данном.-примере гидролизный лигнин, полученный-с влажностью 55%, режут до размера частиц менее 3,0 мм и получают следующий состав гидролизного лигнина:

Влажность,Ъ 55

Содержание летучих на горючую массу,% 71

Зольность сухой массы,% 1,9

Содержание фракции в сухом лигнине:

0,,02-.0,2.мм,Ъ 10

0,1-0,63 мм,Ъ 35

0,63-3,0 мм,% . 55

Насыпная плотность общей пробы сухого лигнийа, г/дм 340

f0

Резаную массу лигнина шнековым питателем со скоростью 3,0 кг/ч подают в диспергатор стендовой установки, где с помощью дымовых газов с 800 С за. время менее 1,0 с ее нагревают, разрыхляют, влагу испаряют и превращают в пар. Образующийся парогаэовый поток в смеси с лигнином с температурой 120 С подают в реакционную. зону печи активации. Здесь

его смешивают с дымовыми газами, имеющими температуру около 1200 С прогревают до 950 С карбониэуют и активируют в течение 5 с. При этом, в составе газообразного потока активирующие агенты содержатся в сле-дующем количестве, об.Ъ: Н О 22,0;

CG> 1,4. Скорость потока в реакторе постоянно поддерживают не ниже

2,5 м/с в максимальном сечении. На выходе из реактора поток охлаждают до 400-350 С, пропускают через циклон и выделяют активный уголь. Газообразные продукты иэ циклона направляют на сжигание в котел-утилизатор.

В таблице представлены режимные параметры и сопоставительная характеристика активного угля по предложенному и известному способам.

В результате получают пылевидный активный уголь полифракционного состава с удовлетворительными параметрами пористой структуры и адсорбциоиными свойствами.:

При применении предлагаемого способа для переработки органического углеродсодержащего сырья себестоимость производства активного угля снижается более чем на 25-о. Это происходит вследствие уменьшения эксплуатационных затрат (повышается примерно вдвое, по сравнению с известным, выход активного угля при переработке одного и того же количества исходного сырья). Предложенный способ может быть использован для полУчения активного угля из коры древесины, древесных опилок, торфа и т.п.

806601

Продолжение табл

Продолжение табл, Способ

Показатели звестный предлагаемый

Влажность подаваемого материала,В 55

Продолжительность процесса, с

Выход активного угля, кг

55.5 5

1,5

0,5

5,0

0,9

9,0

15 в том "исле фракции

0,1 мм,Ъ

100

50 фракции

0,1-0,6 мм,% дымовые газы, м /ч

О, 751 (t=800 С) 44,5 фракции

У 0,6 мм,Ъ

О, 5

Обгар расчет25 "ыи

73,4

70 в том числе: для получения газов активации в топке, м 3/ч

Насыпная плотность, г/дм3

385

310

Сорбция метиленовой сини,% (ГОСТ-4458-48) 45

О, 0955

0,123

0,0275 для транспорта материала в зону питания, м /ч

48.

Сорбция йода, Ъ (МРТУ

Р 6-16-1003-67) 85

101

Расход воздуха при о(=1,05 м /ч 3,25

3,25 в том числе:, в зону питания, м /ч

Формула изобретения

0,65

0,15 в топку для получения газов активации, м /ч

З,l0

Состав активирующей смеси, об.Ъ

Н О„др 2

СО2 1,4

НрО ядр 22

СО 1,4 ПроиэводительI ность установки по суспензии, кг/ч 2

Температура процесса, С 925

925

Переработ ано лигнина в расчете на сухую массу, кг

Заказ 160/36

ВНИИПИ

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4

Расход транспортирующих агентов для подачи материала в зону питания с Я воздух, м /ч О, 15 (a=20 С) Расход газ а (пропан-бутан), „ 3/, 0,123 0,123

40 . 1. Способ получения активного угля, включающий измельчение органического углеродсодержащего материала с влажностью менее 75% и последующую парогаэовую активацию при

45 900-950 С в восходящем газовом потоке, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода активного угля, измельчают органический углеродсодержащий материал до 0,0250 3 мм.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и. и с я тем, что в качестве углеродсодержащего материала используют лигнин с влажностью 40-62Ъ и парогазовую активацию ведут в тече55 ние 5-10 с.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .

1. Авторское свидетельство СССР

9 348500, кл. С 01 В 31/08, 1970.

60 2. Пагент Великобритании

9 1354346, кл. С 01 В 31/08, 1974 (прототип).

Тираж 516 Подписное