Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ АКТИВНОГО УГЛЯ
СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ АКТИВНОГО УГЛЯ

СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ АКТИВНОГО УГЛЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Сущность изобретения: загрязненный активный уголь нагревают потоком дымовых газов до 500 600°С со скоростью подъема температуры 15 25°С/мин, охлаждают и обрабатывают потоком водяного пара при его расходе 5 15 кг на 1 кг активного угля при нагревании до 800 950°С со скоростью подъема температуры 2 10°С/мин. 2 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2042616
Класс(ы) патента: C01B31/08
Номер заявки: 92011848/26
Дата подачи заявки: 14.12.1992
Дата публикации: 27.08.1995
Заявитель(и): Дзержинское производственное объединение "Заря"
Автор(ы): Мухин В.М.; Бегун Л.Б.; Максимов Ю.И.; Тамамьян А.Н.; Траченко В.И.; Лейф В.Э.
Патентообладатель(и): Дзержинское производственное объединение "Заря"
Описание изобретения: Изобретение относится к сорбционным технологиям и может быть использовано для восстановления свойств углеродных адсорбентов и их повторного использования в производстве.
Известен способ регенерации активного угля (АУ) путем предварительного насыщения его водой до влажности 60-75% и последующей обработки окислительным газом (воздухом или смесью воздуха и водяного пара) при 760-1040оС со скоростью подъема температуры 100-400оC/мин, при этом водяной пар подают в количестве 0,1-2,0 кг на 1 кг угля.
Недостатком этого способа является невысокая адсорбционная способность регенерированного угля при очистке газовых сред от паров органических веществ, в частности от паров органических и хлорорганических растворителей.
Целью изобретения является повышение адсорбционной способности регенерированного угля по парам органических и хлорорганических растворителей.
Цель достигается предложенным способом, включающим обработку АУ cначала потоком дымовых газов до 500-650оС со скоростью подъема темперауры 15-25оС/мин, охлаждение и обработку угля окислительным газом до 800-950оС cо cкоростью ее подъема 2-10оС/мин, при этом в качестве окислительного газа подают водяной пар в количестве 5-15 кг на 1 кг угля.
Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. В процессе использования АУ в многоцикловых процессах его пористая структура с течением времени оказывается заблокированной высокомолекулярными органическими примесями, содержащимися в очищаемых средах (газах, жидкостях, воде).
Регенерация АУ должна обеспечивать восстановление его адсорбционных свойств. При этом важно сначала обеспечивать удаление этих примесей из объема транспортных пор (мезо- и макропор), а затем провести разблокировку основного сорбирующего объема микропор.
На первом этапе регенерации наряду с правильным выбором температуры важно определить и скорость ее подъема.
Опытным путем установлено, что слишком низкая скорость подъема температуры на этом этапе приводит к закоксовыванию пор, а слишком высокая к механическому разрушению гранул при интенсивном разложении органических примесей.
На второй стадии регенерации при обработке гранул потоком окислительного газа также важно не только создать температуру, но и выдержать определенную скорость ее подъема.
Многочисленные эксперименты показали, что при высокой скорости подъема температуры будет иметь место выгорание стенок соседних микропор и образование несорбирующих транспортных макпропор, а при низкой скорости подъема температуры необходимо существенно увеличивать реакционную зону и, следовательно, габариты реактора.
Опытным путем было также установлено, что наилучшие адсорбционные свойства у регенерированного угля появляются в том случае, когда при соблюдении указанных выше условий скорости подъема температуры уголь обрабатывали сначала потоком водяного пара до 800-950оС.
Если на первом этапе температура дымовых газов не достигает 500оС, то остающиеся летучие вещества ухудшают проведение второй стадии обработки (происходит спекание гранул в реакторе), а при повышении температуры выше 650оС происходит озоление гранул.
С другой стороны, если температура на второй стадии ниже 800оС, то очень мала скорость реакции окисления находящегося в порах углерода водяным паром (возрастает продолжительность процесса), а при увеличении температуры выше 950оС происходит преимущественно поверхностный обгар (а не активация гранул), что снижает адсорбционные свойства регенерированного угля.
Количество подаваемого водяного пара на второй стадии должно быть достаточным для проведения реакции окисления углерода в микропорах угля, а, с другой стороны, обеспечивать слабоокислительную среду.
Способ осуществляют следующим образом.
Берут отработанный АУ, который в процессе многоцикловой работы утратил свою адсорбционную способность на 50% и более. Загружают уголь в реактор и проводят его обработку дымовыми газами до 500-650оС cо cкоростью ее подъема 15-25оС/мин.
Затем уголь выгружают, охлаждают и подают его в другой реактор, где проводят обработку водяным паром до 800-950оС со скоростью ее подъема 2-10оС/мин, при этом водяной пар подают в количестве 5-15 кг на 1 кг угля.
Регенерированный уголь выгружают, охлаждают, отсеивают мелочь, затаривают в бумажные мешки или металлические барабаны и направляют потребителю.
П р и м е р 1. Берут 10 кг отработанного активного угля марки АР-В и подают его в реактор противотоком дымовым газам, обеспечивая нагрев его до 500оС при скорости подъема температуры 15оС/мин. Выдерживают при конечной температуре 10 мин, после чего выгружают и охлаждают. Затем уголь направляют в реактор, где проводят обработку его в потоке водяного пара, нагревая до 800оС при скорости подъема температуры 2оС/мин, при этом расход водяного пара составлял 5 кг на 1 кг угля. Полученный регенерированный уголь имел адсорбционную способность по толуолу 126 г/дм3 и адсорбционную способность по дихлорэтану 136 г/дм3.
П р и м е р 2. Проведение процесса как в примере 1, за исключением того, что обеспечивают нагревание угля в потоке дымовых газов до 650оС при скорости подъема температуры 25оС/мин, а после охлаждения в потоке водяного пара до температуры 950оС при скорости подъема температуры 10оС/мин, причем водяной пар подают из расчета 15 кг на 1 кг угля. Полученный регенерированный уголь имел адсорбционную способность по дихлорэтану 146 г/дм3 и адсорбционную способность по толуолу 132 г/дм3.
П р и м е р 3. Проведение процесса как в примере 1, за исключением того, что обеспечивают нагрев угля в потоке дымовых газов до 600оС при скорости подъема температуры 20оС/мин, а затем в потоке водяного пара до 900оС при скорости подъема температуры 8оС/мин, причем водяной пар подают из расчета 10 кг на 1 кг угля. Полученный регенерированный уголь имел адсорбционную способность по толуолу 140 г/дм3 и адсорбционную способность по дихлорэтану 152 г/дм3.
В табл.1 приведены результаты исследования адсорбционной способности углей, регенерированных по предлагаемому способу в зависимости от скорости подъема температуры, а также исходного АУ марки АР-В и прототипа.
В табл.2 приведены результаты исследования адсорбционной способности углей, регенерированных по предлагаемому способу, в зависимости от расхода водяного пара на второй стадии.
Как следует из данных, приведенных в табл.1 и 2 при скорости подъема температуры до 600оС в потоке дымовых газов, равной 15-25оС/мин, при скорости подъема температуры до 900оС в потоке водяного пара, равной 2-10оС/мин, и при расходе водяного пара 5-15 кг на 1 кг угля достигается не только восстановление адсорбционной способности угля по органическим и хлорорганическим растворителям, но и даже некоторое ее увеличение вследствие развития дополнительной микропористости.
Формула изобретения: СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ АКТИВНОГО УГЛЯ, включающий обработку активного угля потоком, содержащим водяной пар, при нагревании до 800 950oС, отличающийся тем, что предварительно активный уголь нагревают потоком дымовых газов до 500 650oС со скоростью подъема температуры 15 25 град./мин и охлаждают, а обработку ведут водяным паром при его расходе 5 15 кг на 1 кг активного угля со скоростью подъема температуры 2 10 град./мин.