logo

Aktiivsüsi on tööstuses orgaanilisest toorainest saadud aine (kõige sagedamini puidust, harvemini turbast ja loomakestest). Vaatame lähemalt, kuidas aktiveeritud süsinikku saada.

Kuidas kivisüsi aktiveeritakse tööstuses?

Esiteks on toormaterjal, mis hiljem muutub aktiivsüsinikuks, karboniseeritavaks. See protsess on röstimine kõrgete temperatuuride mõjul inertses atmosfääris ja hapniku puudumisel. Kuid pärast seda saadud karboniseeritud saadust ei ole veel aktiveeritud süsiniku kasulikke omadusi, kuna porade arv selles on veel väike. Sellised toormaterjalid kuuluvad ka aktiveerimisprotsessi.

Tööstuslikel tingimustel aktiveeritakse kivisüsi peamiselt kõva- või pruunsöe-, puidu- või kookospähkleid.

Söe aktiveerimine

Kaltsineeritud karboniseerimist või kivisütt võib töödelda spetsiaalse keemilise päritoluga ühenditega või kuuma veeauruga.

Kuidas aktiveeritud süsi aktiveerida? Söe aktiveerimiseks kasutage auru. Vaadake seda protsessi üksikasjalikumalt.

  1. Kontrollitud keskkonnas töödeldakse karbonisaati veega kõrge rõhu ja temperatuuri 800 kuni 1000 ° C juures. Sellise töötlemise käigus toimub söe pinnal keemiline reaktsioon, varem suletud süsinikupoorid on avatud. Seega suureneb kivisöe sisepinna pind mitu korda - kuni 1,5 tuhat ruutmeetrit. m 1 g süsi kohta. Tingimuste reguleerimise abil on võimalik saavutada söe eri adsorptsioonivõimsust.
  2. Eelpreimmaterjal on immutatud kemikaalidega - kaaliumkarbonaadi või tsinkkloriidi lahusega.

Aurukasutuse protsessis toimub järgmine reaktsioon:

Ja veemolekulide liig võib tekkida järgmine protsess:

Söe saab aktiveerida mitte ainult õhuvaba ruumis, vaid ka piiratud juurdepääsuga hapnikku. Sellisel juhul põlevad mõned kivisöed, luues aktiveerimiseks vajaliku temperatuuri, kuid aktiivse süsiniku kogus väljalaskeavast sel juhul on oluliselt vähendatud.

Termokeemilise aktiveerimise tulemusena saadakse jämedate pooride söe, mida kasutatakse ainult vedelike pleegitamiseks. Aktiivsöe abil toodetud aktiivsüsi sobib puhastamiseks.

Lõplik söetöötlemine

Peamise töötlemise järel jahutatakse söe, seejärel sõelutakse ja sorteeritakse. Sete (tolmujäätmed) lastakse välja, mille järel kivisüsi täiendavalt töödeldakse nii, nagu on vaja lõpliku tulemuse saamiseks. Seda saab immutada erinevate keemiliste ühenditega (impregneerimisprotsess), pestakse hapetega, seejärel kuivatatakse ja purustatakse. Seejärel pakendatakse aktiivsüsi vastavasse tööstuspakendisse.

Vee aktiveerimise abil on võimalik suurendada söe sisepinda. See muudab aktiveeritud süsiniku suurepäraseks sorbendiks (aine, mis selektiivselt absorbeerib gaase või lahustuvad keskkonnast). Kuid mitte kogu töödeldud pinda ei tohi adsorbeerida. Poorid on liiga suured molekulide adsorptsiooniks (aine imendumine tahke pinna kihina) liiga väike. Samal ajal on võimalik parandada pooride suurust, kui aktiveerimine toob kaasa söe, mis ei ole taimset päritolu, vaid loom.

aktiivsöe tootmine

Leiutis käsitleb puidu tootmisel kasutatava aktiivsöe tootmisprotsesse. Aktiveeritud süsiniku valmistamise meetod seisneb reaktoris toormaterjali kuivatamises, karboniseerimises ja aktiveerimises ning sellele järgneval toote maha laadimisel. Toorainena kasutatakse puitlaastusid osakese suurusega 1-10 mm ja esialgse niiskusesisaldusega 30-70%. Kuivatamine, karboniseerimine ja aktiveerimine viiakse reaktori kaudu otse vooluna kiibid läbi temperatuuri tõusuga 20-80 ° C / min pürolüüsi temperatuuril 800-900 ° C, mille jooksul õhku sisestatakse reaktorisse. Leiutis pakub joodi jaoks kõrge sorbtsioonitegevusega söe. 1 hj f-ly, 9 jne

Leiutis käsitleb puidu tootmisel kasutatava aktiivsöe tootmisprotsesse, mida kasutatakse vedelas faasiprotsessis adsorbendina joogivee, alkohoolsete jookide, ravimite jne puhastamiseks.

Meetod aktiivsöe saamiseks taimsetest materjalidest kuumtöötlemisega temperatuuril 600 ° C, aktiveerimine veeauru, süsinikdioksiidi või hapniku kohalolekul 110 ° C juures, jahutamine ja korduv kuumtöötlus temperatuuridel kuni 150 ° C ilma aktiveerivate ainete tarnimiseta väljast (NDP patent nr 140117, СВВ 31/10, avaldatud 01/05/88).

Selle tehnilise lahenduse puuduseks on selle rakendamiseks vajaliku tehnoloogilise protsessi ja seadmete märkimisväärne keerukus.

On olemas süsinikku sisaldavate toormaterjalide töötlemise meetod, mille rakendamiseks on vöökohastatud reaktsioonikambrid eelsoojendamise, madalatemperatuurse ja kõrgtemperatuurse karboniseerimise ja aktiveerimisega, mis on ühendatud torustikega. Saamise protsessi aktiivse söe lähteaine eelkuumutustsoonis režiimis temperatuuril 100-150 ° C, on madala temperatuuriga karbonisatsioonitõrvast temperatuuril 400-500 ° C, söestunud kõrgel temperatuuril 750-850 ° C ja aktiveerimisel tahke karbonisatsioonitõrvast gaasi-aur segu (AS SU number 467761, СВВ 31/08, 1970).

Oleks võimalik kasutada auru-gaasisegu moodustatud põlemiskambris põlemisel (siit ka langeda aur), mis on järjestikku sooritanud ülespoole aktiveerimise kaudu kambrisse, kõrge temperatuuri söestamist madala temperatuuri karbonisatsioonitõrvast ja eelsoojenduseks lähteaine vastuvool tahkele karbonisatsioonitõrvast. Valmistatud aktiivsüsi eemaldatakse protsessist aktiveerimisetapist.

Selle aktiivse süsiniku tootmiseks kasutatava tehnilise lahenduse puuduseks on keeruline protsess tooraine karboniseerimisel ja süsinikku sisaldavate toodete aktiveerimisel koos sellega kaasnevate kõrgete temperatuuride kasutamisega. Tehnoloogiliste protsesside kohaselt saadud aktiivsüsi on nafta ja naftasaaduste ning muude puhastatud vedelas keskkonnas sisalduvate muude töötlemistoimingutega võrreldes vähene sorbtsioonitegevusega.

Tuntud on aktiivsöe tootmise meetod, milles tahke kütuse osakesed kuivatatakse, karboniseeritakse poolkoksi ja gaasilise karboniseerimise produktiks, aktiveeritakse veeauruga, et moodustada aktiivsüsi ja gaasilised aktiveerimisproduktid. Kuivatamine viiakse läbi ülalnimetatud gaasiliste karbonisatsiooniproduktide terava voo abil suspendeeritud kihist ja aktiveerimine toimub terava veeauru abil (vt patent RU 2051094, 27.12.1995).

Puuduseks on see meetod on madal kvaliteet aktiivsüsi t/nu tugevuse tingitud asjaolust, et lähteainest kuivatamist ja Karboniseeriv protsess viiakse läbi suurel kiirusel kütmisrežiimis osakesed, vastavalt, Kuivatamise temperatuuril 150-200 ° C kihis kaalutud ägeda jet aurugaasi sisaldavad karboniseerimisproduktid ja aurugaasi toodete terava joa temperatuuril 750-800 ° C karboniseerimisrežiimis. Rakendatud protsessi tulemusena vabaneb intensiivselt töödeldud osakestest suur kogus niiskust ja lenduvaid tooteid, millele on lisatud nende pragunemine ja saadud aktiveeritud süsi pooride struktuuri hävitamine.

Meetod aktiveeritud süsiniku saamiseks, mis seisneb kuivatamises, karboniseerimises pürolüüsi temperatuuril ja reaktoris toormaterjali aktiveerimisel reaktoris saadud produkti järgneval mahalaadimisel (RF patent nr 2023661, SW 31/08, 1994).

Praktiseerimisel protsessi karbonisatsioonitõrvast raviks tooraine viiakse läbi kahes etapis, millest esimene protsess viiakse läbi järgmiste atmosfääris süsinikdioksiidi või suitsugaasid koos temperatuuritõusu määr 15-40 ° C / min 400-650 ° C juures, seejärel jahutati ja söestunud toote teostatakse süsihappegaasi teine ​​etapp ilma gaasiliste reagentidega, mille pürolüüsi temperatuur on 800-850 ° C ja mille temperatuur tõuseb 50-100 ° C / tunnis ja pärast seda etappi on lõpule viidud, aktiveeritakse toode, varustades reaktorisse vett o paar

Esimeses etapis tehnoloogilise protsessi rakendamiseks kasutatakse reaktorit pöörleva ahju kujul.

See tehniline lahendus on valitud leiutise lähima analoogina.

Selle meetodi puuduseks on karboniseerimisprotsessi kompleksne tehnoloogia, mille puhul ei ole piisavalt kõrge majanduslikku efektiivsust, mis on seotud karboniseeritud toote vahepealse jahutuse lisakuludega ja taaskäivitamisega karboniseerimise teises etapis.

Süsinikdioksiidi kasutamine toorprodukti karboniseerimise esimeses etapis toob kaasa kivisöe aktiivsuse vähenemise, kuna selle gaasistamisprotsessi kestel tihendatakse karboniseeriva toote kristalliseerumist.

Käesolev leiutis oli luua meetod aktiivsöe tootmiseks puidumaterjalidest, pakkudes tehnilist tulemust, et lihtsustada aktiveeritud süsiniku saamise protsessi, säilitades samal ajal saadud produkti tehnilised omadused adsorptsioonivõimega.

Et lahendada see tehniline probleem, valmistamise meetod aktiivsüsi, mis sisaldab kuivatamist karbonisatsioonitõrvast temperatuuril pürolüüsi ja aktivatsiooni toorainena reaktoris, järgnevatel mahalaadimine saadud saadus reaktori vastavalt leiutisele toorainena on hakkepuidu mille suurus murdosa 1 mm kuni 10 mm ja algne niiskus 30% kuni 70%, mis kuivatatakse, karboniseeritakse ja aktiveeritakse samaaegselt pürolüüsirežiimis moodustatud gaasiauru segu ajal la ja reaktsioonisaaduste läbi reaktori kiirusega temperatuuritõusu seal 20-80 ° C / min kuni protsessi temperatuur 800-900 ° C, samal ajal kui õhu juhitakse reaktorisse.

Leiutise kohaselt jahutatakse ja purustatakse pärast reaktorist väljutamist saadud toode.

Leiutise rakendamisel lihtsustatakse aktiivsöe saamise protsessi, mis tuleneb valitud toormaterjali otsekõikumisest läbi reaktori, antud temperatuuri kiiruse tõusu ja reaktoris õhu sisseviimise. Aktiveeritud süsiniku saamisprotsess viiakse läbi ühes etapis, kus aktiveerimisrežiim kombineeritakse tehnoloogiliselt karboniseerimisega veeauru tõttu, mis moodustab reaktoris valitud toormaterjali kuivatamisel ja karboniseerimisel esialgse niiskusesisaldusega 30-70%.

Leiutisele vastav puitsütt sisaldav toode vastab adsorptsioonivõimsuse tehnoloogilistele nõuetele.

Eelneva tehnika taseme analüüsimisel pole tehniliste lahendustega tuvastatud tehniliste lahenduste komplekti, mis vastavad väidetavale tehnilisele lahendusele, ja annavad ülalkirjeldatud tulemuse.

Tehnika taseme analüüs näitab kavandatud tehnilise lahenduse vastavust "uudsuse", "leiutustaseme" kriteeriumidele.

Väidetavat tehnilist lahendust saab rakendada tööstuslikult, kasutades teadaolevaid töötlemisseadmeid, mida kasutatakse erinevate toormaterjalide, sh puidu, aktiveeritud süsiniku saamiseks.

Käesoleva leiutise rakendamiseks kasutatakse reaktorit, eelistatult muhvel rootorahjus, mille kasutamine tehnoloogilise protsessi rakendamisel pakub kõige optimaalsemaid tingimusi toormaterjali kuivatamiseks, karboniseerimiseks ja aktiveerimiseks selle otsesel voolamisel.

Käesoleva leiutise rakendamiseks kasutage:

tooraine - puitlaastud. Käesoleva leiutise rakendamiseks valitud tooraine aktiivsete süsinikuaatomite tootmiseks on optimaalne joogivee, alkohoolsete jookide, ravimite jne puhastamiseks kasutatavate adsorbentide valmistamise tingimustes;

Puitlaastude fraktsionaalne koostis on vahemikus 1 mm kuni 10 mm, mis on kõige optimaalne. Kui kiibi fraktsiooniline koostis on suurem kui 10 mm, põhjustab see toorme kuivatamise ja karboniseerimise ebaefektiivsust reaktori reaktsioonipiirkondades kiibi otsejoorsel liikumisel läbi selle, mis omakorda halvendab toodetud sögi kvaliteedinäitajaid. Kui fraktsionaalse kompositsiooniga kiipe kasutatakse vähem kui 1 mm, on selle karboniseerimisprotsessi käigus kaasas olulised parameetrite muutused, kui pürolüüsi käigus toimub pürolüüsile üleminek pulbristunud olekusse, toode viiakse läbi suitsugaasidega, valmistoote saagis ja selle tehnoloogilised parameetrid adsorptsioonivõimsuse vähenemises;

Puitlaastude esialgne niiskusesisaldus on 30-70%, mis on optimaalne selle materjali otsevoogude liikumise kaudu reaktori käivitamisega üheastmelise aktiivsöe tootmiseks. Toormaterjalide antud niiskusesisalduse korral ettevalmistusprotsessi käigus tagatakse tooraine kuivatamise ja pürolüüsi efektiivne eraldamine tooraine ja selle aurugaasi aktiveerimise vahel. Kui niiskus on alla 30%, ei ole loodud aktivaatori (veeauru) kogus piisav. Üle 70% niiskuse suurenemine toob kaasa kuivatsooni suurenemise ja seega ka pürolüüsi ja aktiveerimisvööndite vähenemise, mis vähendab aktiivsöe kvaliteeti;

Leiutises määratletud reaktoris temperatuuri tõus temperatuuril 20 ° C kuni 80 ° C minutis on optimaalne. Temperatuuri tõus mõjutab pürolüüsiproduktide koostist. Temperatuuri tõusuna väheneb pürolüüsi saaduste molekulmass. Tõstukiirusel alla 20 ° C / min, moodustuvad suured molekulaarsed vaigud, mis kaetakse veel söe poolt, lagunevad toodetud kivisöe koguses ja vähendavad lõpptoote kvaliteeti. Temperatuuri tõus üle 80 ° C / min, lenduvate koostis muutub tühiseks, kuid samal ajal suurenevad energiakulud. Kõrge temperatuuri tõus põhjustab ka süsiniku jäägi või lõpptoote saagise vähenemise.

Leiutisele vastava aktiivsöe saamise protsess on järgmine:

Toormaterjal - kiibid sisestatakse reaktorisse - muhvel pöörleva põletusahjuga (teisi puidujäätmeid on võimalik toota koos leiutisekohaste murdosakeste parameetritega). Esialgsel etapil kuumutatakse ahju välise soojusallika (põleti) abil. Protsess viiakse läbi materjali otsesel voolamisel ahju abil auru temperatuuri tõusuga, mille käigus toorainet kuivatatakse, karboniseeritakse ja aktiveeritakse toormaterjali kuumtöötluse käigus eraldunud veeauruga. Ahi temperatuur tõuseb kuni 800-900 ° C-ni, mille käigus puidu pürolüüsile lisatakse puidu lagunemisproduktide kompleksne auru ja gaasi segu (laguneb), millel on märkimisväärne kogus CO2, H2, CO ja süsivesikud. Reaktori temperatuuri tõusu täpsed parameetrid on lõpptoote kvaliteediomaduste saamiseks optimaalsed. Temperatuuril alla 800 ° C pole vaikivaid ühendeid täielikult hävitatud, nad absorbeeruvad lõppaktiivsest süsinikust ja selle omadused halvenevad, samal ajal kui aurugaasi aktiveerimise kiirus väheneb, mis halvendab söe kvaliteedinäitajaid. Temperatuuri tõus üle 900 ° C põhjustab aktiivsöe saagise vähenemise välispõlemisastme suurenemise tõttu. Reaktori stabiliseerimiseks toormaterjali karboniseerimise efektiivses temperatuurirežiimis ja selle aurugaasi aktiveerimisel, kui reaktor jõuab nimetatud temperatuurini (800-900 ° C), suunatakse reaktorisse õhk, mis aitab kaasa puidu lagunemisproduktide tõhusamale põletamisele ja suurendab selle aktivatsiooni määra. Protsessi lõpp on ühendatud reaktorisse laaditud toormaterjali väljalaskekohaga läbi otse läbisõidu läbi reaktori.

Pärast reaktorist mahalaadimist saadud produkt jahutatakse ja purustatakse bioloogiliste ja meditsiiniliste toodete vedelas faasipuhastamisprotsessis adsorbentide spetsiifilistele tehnoloogilistele parameetritele.

Leiutis viidi läbi vastavalt järgnevatele näidetele, vastavalt näidete kohaselt saadud produktidele hinnati adsorptsioonivõimet vastavalt joodile vastavalt standardile GOST 6217-74.

Jäägid, mille fraktsiooniline koostis on 5 mm ja esialgne niiskusesisaldus 40%, viiakse läbi ahju edasivoolu režiimis. Temperatuuri tõus on 50 ° C / min. Töötemperatuur on 850 ° C. Saadud toodang on aktiivsüsi, mille joodi adsorptsioonivõime on 80%.

Protsess viiakse läbi analoogselt näitega 1, kui: kiibide niiskusesisaldus on 30%.

Adsorptsioonivõime 60% joodi jaoks.

Protsess viiakse läbi analoogselt näitega 1, kusjuures kiibid on niiskusesisaldusega 70%.

Adsorptsioonivõime 65%.

Protsess viiakse läbi analoogselt näitega 1, milles on 1 mm kiibi fraktsiooniline koostis. Joodi adsorptsioonivõime on 70%.

Protsess viiakse läbi analoogselt näitega 1, kusjuures kiibide fraktsiooniline koostis on 10 mm Joodi adsorptsioonivõime on 63%.

Näide 6 - kontroll

Protsess viiakse läbi analoogselt näitega 1, kusjuures kiibide niiskusesisaldus on 20%.

Joodi adsorptsiooni aktiivsus - 40%.

Näide 7 - kontroll

Protsess viiakse läbi analoogselt näitega 1 temperatuuri tõusukiiruse juures karboniseerimise etapis 10 ° C min.

Joodi adsorptsioonivõime oli 50%.

Näide 8 - kontroll

Protsess viiakse läbi analoogselt näitega 1 lõpliku protsessi temperatuuril 700 ° C

Joodi adsorptsioonivõime oli 35%.

Näide 9 kontroll

Protsess viiakse läbi analoogselt näitega 1, mille kiibid moodustavad fraktsionaalse kompositsiooniga 15 mm. Joodi adsorptsioonivõime on 50%.

Seega on antud näidetel sellest, et aktiveeritud süsiniku hankimise tehnoloogilise protsessi rakendamisel on selle adsorptsioonivõimsuse kvalitatiivsed omadused kõige optimaalsemad, võttes arvesse leiutisele vastavas reaktoris valitud lähtematerjali ja selle termokeemilise töötlemise tehnoloogilisi režiime. Protsessi rakendamine toormaterjali otsese vooluga reaktoris annab lõpptoote tõhusate adsorbeerivate omadustega.

LEIUTISE VORM

1. Meetod aktiveeritud süsiniku tootmiseks, mis seisneb reaktoris toormaterjali kuivatamises, karboniseerimises ja aktiveerimises reaktoris saadud saaduse järgneval mahalaadimisel, mida iseloomustab see, et kasutatud tooraineks on puitlaastud, mille fraktsioonide suurus on 1-10 mm ja originaal niiskus 30% kuni 70%, mis kuivatatakse, karboniseeritakse ja aktiveeritakse samaaegselt pürolüüsirežiimis moodustatud gaasi ja auru segu materjali ja reaktsioonisaaduste otsevoolu läbi reaktori temperatuuri tõusuga 20 kuni 80 ° C / min kuni töötlemistemperatuurini 800-900 ° C, reaktorisse sattudes õhku.

2. Meetod aktiivsöe saamiseks vastavalt nõudluspunktile 1, mis erineb selle poolest, et saadud produkt pärast reaktorist mahalaadimist jahutatakse ja purustatakse.

Meetod aktiivsöe tootmiseks

Käesolev leiutis on seotud sorptsioonitehnoloogia valdkonnaga ja seda saab kasutada gaasipuhastuses, veetöötluses ja veepuhastuses, mulla puhastuses ja gaasitööstuses kasutatavate aktiveeritud süsiniku ja süsiniku sorbendi saamiseks. Valmistamismeetodi on aktiivsüsi, et süsinikku sisaldavad toormaterjali terasuurus + 8-80 mm söestunud temperatuuril 600-950 ° C ja töödeldi aktiveeriva aine, gaasi-aur segu kahes etapis: 1. etapp -podgotovitelnaya, madalal temperatuuril aktivatsioon ja aktiveerimise etapil 2 -vysokotemperaturnaya ja kõrgtemperatuuriline aktiveerimine temperatuuril 750-900 ° C tekitab küllastunud veega immutatud karboniseeri. Näiteks kasutatakse pruunsöet süsinikku sisaldava tooraine järele. Saadud karboniseeriti ja aktiveeritakse iseloomulik kõrge mehaaniline tugevus ja vähene võime saastada vett lahustuvate sooladega. 7 hj f-ly, 2 tab.

Käesolev leiutis käsitleb sorptsioonitehnoloogia valdkonda ja seda saab kasutada aktiivse süsiniku ja süsiniku sorbentide saamiseks, mida kasutatakse gaasi puhastamiseks, veetöötluseks ja vee puhastamiseks, mulla puhastamiseks ja gaasidevastaseks tehnikaks.

Tuntud meetod aktiveeritud süsiniku tootmiseks (vastavalt AS-i NSSR-ile N 1567515, klass C 01 B 31/08, 28. august 1987), mis hõlmab kivisöe peenestamist osakeste suurusega alla 0,5 mm ja kuumutamist 1000 kuni 1200 ° C-ni järgneval aktiveerimisel sellel temperatuuril pöörisahjus aktiveeriva ainega, mis sisaldab veeauru. Selle meetodi puuduseks on saadud aktiveeritud süsi (AU) madala adsorptsioonivõimega vedelas faasis kõrge molekulmassiga orgaaniliste ühendite ja lõpptoote madala üldise saagisega (20-23%).

Valmistamise meetod granuleeritud aktiivsüsi (võtta vastu. A. Of USSR N 1528729, cl. C 01 B 31/10, 27.11.87), millel oleks suurem adsorptsioonivöime kivisüsi, mille kohaselt kivisütt jahvatatakse, granuleeritakse vee juuresolekul, kiht veeretatakse graanulid pruunsüsi 12,5-25% sulfit-alkoholi vesilahuse valmistamisel, kuivatatakse, karboniseeritakse ja aktiveeritakse temperatuuril 700- 750 ° C 20-30 minutit.

Selle meetodi puuduseks on tehnoloogiline keerukus meetodi rakendamisel tööstuslikus ulatuses, valmistoodete kõrge hind.

Kavandatava meetodi kõige lähemal tehnilisel olemusel ja saavutatud tulemusel on prototüübi jaoks valitud aktiveeritud süsiniku tootmine (vastavalt A. lk nr 1020371, klass C 01 B 31/08, 09.29.80), mis hõlmab ka purustatud süsinikku sisaldavate jäätmete karboniseerimist, tarnimist vesi karboniseeritud jäätmetes koos veetarbimisega 0,4-0,8 m 3 / t jäätmetest, aktivatsioon kuni 700-750 o C. Tulemuseks on aktiivsüsi spetsiifilise pinnaga 190-210 m 3 / g, tihedus 1,5-1, 9 g / cm3, tugevus 35%.

Selle meetodi puudused hõlmavad järgmist: - lähteaine märkimisväärne lihvimine; - protsessi sagedus; - madalate tehnoloogiliste meetodite kasutamine, mis hõlmab eraldi söötmisetappe, veetöötlust ja aktiveerimist, mis viiakse läbi samas seadmes järjestikku; - saadud sorbendi madal tööviljakus.

Leiutise ülesanne on osaliselt aktiivsete süsinikuaatomite tootmises osaline odava loodusliku süsinikku sisaldavate toorainete, nagu pruunsöe tootmine, ja toote tulemuseks oleva toote adsorptsiooniomaduste ja tugevuse suurendamine, kui seda kasutatakse protsessi tavalises kütteseadmes, näiteks šahtiahjude koksis.

Ülesanne saavutatakse asjaoluga, et süsinikku sisaldavate toormaterjalide aktiivsöe saamise meetodil, sealhulgas purustamisel, klassifitseerimisel, karboniseerimisel, veetöötlusel ja aktiveerimisel saadetakse karboniseerimisel temperatuuril 600-950 o C süsinikku sisaldavad toorained, nagu pruunsüsi, fraktsioonid + 8-80 mm., jahutatakse temperatuurini 250-350 ° C ja töödeldakse veega ja veetöötlus viiakse läbi kuni süsihappegaasi täieliku küllastumiseni, sel viisil valmistatud karbonisaat saadetakse gaasiauru segu aktiveerimiseks temperatuuril 750-900 ° C, et aktiveerida See enne karbonisatsioonitõrvast süsinikku sisaldava materjali kuumutatakse temperatuuri 5-10 ° C allpool Algtemperatuuri eraldava lenduvate süsivesiniku ainete ja karbonisatsioonitõrvast viiakse läbi kuumutamisel kiirusega 2-10 ° C / min voolus inertse jahutusvedeliku gaasi voolukiirus 0,3-0,5 m 3 kg toormaterjali ja süsihappegaasi aurugaasi segu aktiveerimine aurutarbimisega 3-10 g / g pliini 1-4 tunni jooksul enne põletamist 30-60%.

Ühisjooned pakutud meetod ja vastav meetod prototüübile on juuresolekul peaaegu sama tehnoloogiat kasutades: purusti, klassifikatsiooni, söestamist ravi veega ja aktiveerimise süsinikku materjalid, aga kasutada käesolevas protsessis süsinikku sisaldava lähteaine, näiteks pruunsüsi, jämepurustamiseks (fraktsioonid + 8-80mm) võimaldab neid meetodeid selles järjestuses ja selliste tehnoloogiliste parameetritega (vt nõudluspunktid) täita, mistõttu adsorbendid (karboniseerimine, ktivat) täitmisel üle prototüübile vasta TU 6-16-1917-74 "Coal aktiivse KAD-joodi" (vt tabel 1)..

Lisaks toormaterjalile on prototüübi teine ​​iseloomulik tunnus meetod autori poolt aktiveeriva agensi (auru ja gaasi segu) töötlemiseks kahes etapis: 1. etapp - ettevalmistav, madalatemperatuurne aktiveerimine ja 2. etapp - kõrge temperatuuri aktiveerimine. Samal ajal suunatakse süsihappegaasi 1. etapp pärast jahutamist temperatuurini 250-350 ° C ja etappi 2 jahutatakse see ligikaudu keskkonnatemperatuurini.

Seega on kavandatav tehniline lahend erinev prototüübist ja vastab seega "uudsuse" leiutise kriteeriumidele.

Tehnika taseme kindlaksmääramiseks viidi läbi patent ja uurimistöö kirjandus. Analüüs näitas, et paljudes patendinõudluses esitatud tunnused on teada: - pruunsöe kasutamine sorbentide tootmisel on teada näiteks a. c. NSVL N 1528729 (C 01 B 31/10) "Graanulise aktiivsöe saamise meetod", kuid sorbentide valmistamist kivisöe pruunsöe karboniseerimisel ei leitud; - kivisöe karboniseerimine temperatuuril 600-950 ° C on tuntud NSVL-i patendist nr 1836289 (C 01 B 31/08) "Aktiveeritud süsiniku tootmise meetod", mille kohaselt kuumutatakse karboniseerimisel kuni 450-600 ° C kuumutamiskiirusega 15-20 ° C o C / min ja seejärel kuumutamiskiirusega 0,5-2 ° C / min kuni 850-950 ° C; - süsinikku sisaldava materjali kõrgtemperatuuriline aktiveerimine on teada RF patendist nr 2023663 (C 01 B 31/08) "Aktiveeritud süsiniku tootmise meetod", mille kohaselt pärast karboniseerimist toimub kuumutamine kiirusega 1 ° C / min kuni 900-950 ° C ja pärast aktiveerimist veeauru purustamine osakese suurusega 0,5-1,5 mm, mis vähendab oluliselt sorbentide valikut tarbijate jaoks ning kavandatav lahus kasutab sorbendi fraktsiooni kogu suuruse vahemikku 5 mm; - Enne karboniseerimist eelkuivatamine on teada A. p. USSR N 178797 (C 01 B 31/08) "tootmise meetod aktiivsete süsi", mille kohaselt viiakse läbi kuivatamine temperatuuril 80-120 ° C, kuid Leiutise autorid arvavad, et eristada kuivatamist sõltuvalt füüsikalis-keemilised omadused tooraine, mis stabiliseerivad karboniseerimisprotsessi põhjuseks on asjaolu, et tooraine tarnitakse karbonaadist füüsikalis-keemilisest seisukohast sama termilise valmistamise astme ulatuses; - autorite sõnul on karboniseerimine säilitusvõimega, mis erineb laias vahemikus, näiteks 2-10 ° C / min, on teada NSSR-i patendist nr 1836288 (C 01 B 31/08) "Meetod granulaarse aktiivsöe saamiseks", kuid kui tuntud leiutis, karboniseerimise rakendamine alguses kuumutamiskiirusega 10-25 o C / min ", siis on kiirus 2-5 o C / min tehnoloogiast kohustuslik nõue kõrgema kuumutamiskiirusega ja seejärel väiksema väärtusega, siis on käesolevas leiutises esitatud laia kiiruse vahemik küte iseloomustab paljusid protsessi läbiviimiseks erinevaid variante, saades vastavalt erinevate tarbijaomadustega sorbente.

Analüüs tehnika taseme näitab teadmata leiutatud tehnoloogia sorbendi võtmepunktiks on kasutada etappi karbonisatsioonitõrvast lumpy süsinikku sisaldava lähteaine, näiteks pruunsüsi, samuti esialgse madala temperatuuriga aktiveerimise veeauru külmutamisega carbonizate ja sööda kõrgtemperatuurilisse aktiveerimise niisutatud küllastumiseni carbonizate näidates leiutise vastavus leiutustaseme kriteeriumile.

Prototüübi kohaselt kristallitakse purustatud materjal, jahutatakse ja seejärel niisutatakse temperatuuril 50-70 ° C, mille tulemusena moodustuvad karboniseeritud materjali poorides madala molekulaarse pürolüüsi saaduste aseotroopsed segud ja vesi. Seejärel saadetakse sel viisil valmistatud karbonisaat aktiveerimiseks ja temperatuur tõuseb 750 o C-ni kiirusega 8-9 o / min. Aktiveeritud vee ja aseotroopsete segude eemaldamine algab temperatuuril 90 ° C ja viimane niiskus eemaldatakse 300-400 ° C juures ja aktiveerimine jätkub aktiveeriva aine puudumisel.

Temperatuuri järkjärguline tõus aktivatsiooni ajal toob kaasa asjaolu, et niiskuse eest eemaldatakse ainult madalatemperatuurilised ühendid ja peamiselt makro- ja mesopoorid, ning mikroporid ja mikropori tuumad, mis moodustuvad sigimise ajal esialgsel madalal aktiveerimistemperatuuril, ei ole vabastatud pürolüüsiproduktidest ja temperatuur tõuseb neile sekundaarse pürolüüsiga koos pürokarbonaadi moodustamisega, tihendades materjali, vähendades mikropooride arvu.

Käesolevas leiutises võtab arvesse kõiki tehnoloogiaid puudused tehnika taseme ja annab uue mehhanismi kasutamine aktiveeriva aine, seda täidetakse pakutavaid järjestus läbiviimise protsessi ja järgimisele selle parameetrid ja lehe lumpy lähteaine, näiteks pruunsüsi tema loomulikus struktuuri- ja füüsikalis iseärasusi.

Kavandatud tehnoloogias eemaldatakse niiskus + 8-80 mm fraktsiooni toorainest täielikult, et tagada sügava pürolüüsi jaoks kõige soodsamad tingimused, karboniseerida ja seejärel jahtuda karboniseeritud toode, samaaegselt immutada seda veega, veetöötlusega alates 250-350 ° C-ni.

Mõõtke aktiveeriva aine (auru, vee) toimemehhanismi vastavalt pakutud tehnoloogiale aktiveerimise kahel etapil.

Söestunud materjali 1. etapis aktiveerimiseks temperatuuril 250-350 ° C micropores ja micropores rohkem embrüoid saadaval veeauru kui külma materjali, nii et segu veeauru ja pürolüüsigaaside aktiivselt suhtleb süsiniku pinna carbonizate arvu suurendamine aktiivsete ligipääsetavasse kohtadesse poorid ja nende suurused. Kui süsihappegaasi temperatuur langeb alla 100 ° C, siis veeaur kondenseerub pooridesse ja praktiliselt kõik kättesaadavad poorid täidetakse veega. Väljundil on niiskusesisaldusega karboniseeritud erikaal 1,25 g / cm3, mis on prototüübiga võrreldes väiksem (1,44 g / cm3 kuiva karbonisaadi kohta).

See tähendab, et söestamist vesijahutus ja töötlemine viiakse läbi pideva astmelise režiimi (eelistatult ühte aparaati, nagu šahtahjudesse karbonisatsioonitõrvast), lastakse saamiseks immutatakse aktiveeriva aine (küllastumiseni) carbonizate hea esialgse poorsus on vajalik efektiivseks järgnev aktiveerimine.

Vastupidi järgneva kõrge temperatuuri aktiveerimise carbonizate temperatuuril ligikaudu võrdne ümbritseva keskkonna temperatuurini koheselt siseneb kõrge temperatuuriga (750-900 ° C) tsoonis, kusjuures vee poorides järsult suurenenud mahu ja puhul makro-ja mesopooride täielikuks puhastamiseks toimub transpordi kanalid aktiveeriva aine edasiseks manustamiseks ning mikroporade ja idurakkude mikroporade puhul mängib vesi pürolüüsiproduktide ekstraheerimiseks mitte ainult transporti, vaid ka avab (hävitab) poorid, muutes need kättesaadavamaks.

Seega toimub auru aktiveerimine kõige paremini ettevalmistatud materjalil aurude avamisel ja puhastamisel primaarsete aktiivsete keskuste olemasoluga.

Nõudetes esitatud ja absoluutarvudes väljendatud tunnused on põhjendatud järgmiselt.

1. "Süsinikku sisaldav tooraine fraktsioon + 8-80 mm".
Tükkide minimaalne suurus on 8 mm:
- vajadus tagada toores massi kogumahu piisav kogus karboniseerimise ajal;
- ülesanne saada karboniseeritud produktsioon parimatest füüsikalis-keemilistest ja füüsikalis-mehaanilistest omadustest, mis on tingitud tuha lisandite eemaldamisest, kontsentreeritud väikestesse fraktsioonidesse;
- võimaluse vähendada tolmu eemaldamist peeneks jahvatatud süsinikku sisaldavate toorainete töötlemisel.

Maksimaalne suurus 80 mm määratakse optimaalse kuumuse ja massiülekande ning toorsuhkru mahu läbilaskvuse gaasi karboniseerimise ajal, samuti asjaolu, et gaasi jahutusvedeliku keskkonnas suuremate kivisüttude (üle 80 mm) ei ole aega kogu soojenemisel soojeneda.

2. "Süsinemine temperatuuril 600-950 o C."
Alumine piir (600 o C) on minimaalne lubatud temperatuur, mis tagab küllaltki tõhusa kuumuse ja massi ülekande ka kummimassis, samuti madalamates karboniseerimistemperatuurides, vähendatakse karbonisaadi tugevusomadusi.

Ülemise piiri ületamise (950 ° C) karboniseerimise temperatuuri tõusuga täheldatakse süsinikumaadi reaktiivsuse vähenemist, mille korral sõltub järgneva aktiveerimisfaasi poorse struktuuri moodustumine.

3. "Jahutatakse temperatuurini 250-350 o C."
Jahutamine toimub külma pürolüüsigaaside (40 ° C), mis on risti liikumise gaseerimisprotsessi toidetud massist tuleb lossimist teostatakse konteinerisse vett, nii et auru jooksul toodetud toime tõukejõu loodud karboniseerival ahju siseneb tsooni jahutati carbonizate. Külma gaasi sisenemiskoht asub sellisel tasemel, et süsihappegaasi temperatuuril 250-350 ° C gaasi jahutustsoonist väljumisel

Kui jahutustsooni väljalaskeava süsiniseeritav temperatuur on alla 250 ° C, siis on esimene (madalatemperatuurne) aktiveerimisetapp ebatõhus, kuna poorid on madalamad ja aur on madalam energia aktiivsus.

Kui jahutustsooni väljavoolu temperatuur on üle 350 ° C, on auru ruumala moodustumine suurem kui vajalik, mis tekitab karboniseerimise haldamisel tehnoloogilisi raskusi ja süsihappegaasi lõpliku jahutamise raskusi.

4. "Kui aktiveeritakse temperatuuril 750-900 o C."
Temperatuuril alla 750 ° C pole materjali mikroportides piisavalt täielikke aktiveerimisprotsesse.

Kui aktiveerimismperatuur on üle 900 ° C, tekib märkimisväärne materjali ülekoormus ning intensiivistatakse sekundaarse pürolüüsi protsessi, mis vähendab aktiveerimise adsorptsioonivõimet.

5. "Soojendatakse temperatuurini 5-10 ° C lenduvate süsivesinikega destilleerimise algustemperatuuri" (kolmas väide).

See piirang on tingitud vajadusest viia läbi pruunsöe kuivatamise ja kuumutamise etapp ilma kivisöe kuivatustsoonis olevate süsivesinike destillatsioonita, et säilitada toormaterjali voolavus edasise tehnoloogilise protsessi teostatavuse seisukohalt. Järgneva karboniseerimise käigus vabanevad süsivesinikud eemaldatakse töötlemiseks pidevalt ja nõuetekohaselt, mis süvendab karboniseerimisprotsessi.

6. "Kuumutamiskiirusega 2-10 o / min" (neljas nõue).

Kiirusel alla 2 o / m ei ole tagatud piisavalt intensiivne lenduvate ainete söe- moodustada transport poorid, pakkudes pakkumise aktiveeriva aine aktiveerimisel samm, ja ka laiendada karboniseerumisest ajal, mis suurendab kulusid kogu protsessi.

Kuumutamiskiirusega üle 10 o / min, toimub karboniseerimine lenduvate ainete intensiivsel vabanemisel, mis viib materjali loodusliku süsinikstruktuuri hävitamise, süsinik-skeleti ümberkorraldamise ja kogu adsorbendi tugevuse vähenemiseni.

7. "Jahutusvedeliku voolukiirus 0,3-0,5 m 3 / kg pruunsöe kohta" (viies nõue).

See jahutusvedeliku voolu piirmäär, mille temperatuur on 600-950 ° C, tagab vajaliku koguse soojusenergia.

8. "... mille aurukogus on 3-10 g / g karboniseeritud." (Kuues nõude).

Kui voolukiirus on alla 3 g auru 1 g süsinikaadi kohta, puudub aktiveeriv aine, mille tulemusena vabaneb aktiveerimine vähese mikropoorsusega ja ebapiisava arvu aktiivsete tsoonidega.

Kui voolukiirus on suurem kui 10 g / g, aktiveeritakse mehaaniline tugevus ja materjal on ülekoormatud.

9. "Aktiveerimine toimub 1-4 tunni jooksul" (seitsmes nõue).

Selle piiri aktiveerimisaeg valitakse sõltuvalt sorbendi nõudmistest. Näiteks raskete metallide sorbendi saamiseks piisab aktiveerimisest üks tund ja sorbendi saamiseks orgaanilistest ainetest saadavate lahuste puhastamiseks on vajalik pikem aktiveerimine.

10. "Aktiveerimine toimub obgar 30-60%" (kaheksas nõue).

Autorite deklareeritud piirangud näitavad esiteks pakutud meetodi paindlikkust, mida saab läbi viia erinevate tehnoloogiliste parameetrite kombinatsioonidega ja mille tulemuseks on sorbendid, millel on laiaulatuslikud tööomadused, kuna obgari määr määrab saadud sorbendi struktuurse tunnuse:
- 30-protsendilise jahutusega protsessis saadud sorbendil on reeglina väike mikroosavus ja seda võib soovitada töötlemata ja mehaaniliseks puhastamiseks;
- Protsessi tulemusena 60% -lise jahutusega protsessi tulemusena saadud sorbendil on hästi arenenud struktuur, millel on kõrge eripind ja mida saab kasutada peeneks puhastamiseks.

Samuti tuleb märkida, et rakendamise meetod tekib lähteaine kontsentratsiooni, nt pruunsüsi, nimelt purustamise ja klassifitseerimise enne karbonisatsioonitõrvast et isoleerida nõutud materjali suuruse (+ 8-80 mm) eemaldamiseks väljalangevus (jämefraktsiooniga), selle olulise osa tuha lisandid. Seega karboniseeritakse vähendatud tuhasisaldusega materjal, mistõttu selle tehnoloogiaga saadud karboniseerimiseks ja aktiveerimiseks on kõrge mehaaniline tugevus ja vähene võime saastada vett tuhas sisalduvate lahustuvate sooladega.

Kavandatud meetodi rakendamiseks ei nõuta spetsiaalseid ahjusid ja seadmeid, mis üldiselt lihtsustab ja vähendab protsessi maksumust.

Näide 1 (keskkonna sorbendi saamine).

Katse tehti Angarski naftakeemia tehases (AO ANKhK, Irkutski oblasti).

Karboniseerimise ja aktiveerimise protsess teostati võlliehjudes, mille koksitamine oli esialgses söes mahuga 200 tonni päevas.

Katsetulemuste keskmise määramiseks viidi protsess läbi paralleelselt kolmes ahjus. Katse kogukestus on 4 päeva (määratud tehnoloogilises režiimis päevas, seejärel stabiilses režiimis 72 tundi).

Toorainena kasutati Irkutski söebasseini Azei söekaevanduse pruunsütte, mis purustati enne karboniseerimist ja klassifitseeriti + 8-80 mm fraktsiooniga.

Pärast laadimist söe läbib ahju kuivatustsooni, millele jahutatakse jahutusvedelikku temperatuuri 220-250 ° C juures. Jahutusvedelikuna kasutatakse töödeldud söe pürolüüsi gaase. Gaasi tarbimine oli 1000-2000 m 3 / h.

Kuivat söe karboniseeriti. Karbonisatsiooniprotsessi parameetrid määrati kindlaks süsiniseeruvaid tarbijaomadusi (vt tabel 1):
- soojuskandja - puhastatud kivisüsi pürolüüsi gaasid;
- jahutusvedeliku voolukiirus - 3000-4000 m 3 / h;
- jahutusvedeliku temperatuur - 900 ° C 50 ° C;
- kuumutamiskiirus 3-4 o C / min.

Süsi pürolüüsiga puhastatud gaasid temperatuuril 20-40 ° C ja gaasi voolukiirus oli 1000 m 3 / h.

Karboniseeriti mahalaadimist veega (veekindel). Veetarbimine - 400 m 3 / h.

Kapseldatud saadus, mis oli immutatud vee küllastumisega, saadi gaasiauru segu aktiveerimiseks auruga: gaas: õhk = 10: 1: 10 suhe ja gaasina kasutati puhastatud söe pürolüüsi gaase.

Aktiveerimisprotsessi parameetrid määrati kindlaks keskkonna aktiveerimise omaduste alusel (vt tabel 1):
- gaasisegu temperatuur on 750-900 ° C;
- vee tarbimine aktiveerimise kohta - 4 - 5 g H2O / g karboniseeritakse;
- aktiveerimisaeg - 2 tundi;
- umbes 30%.

Saadud keskkonna aktiveerimise näitajad on toodud tabelis. 1 ja seda aktiveeritakse kui ökoloogilist sorbenti kodumaiste ja tööstuslike heitmete ja gaasiheitmete puhastamiseks.

Näide 2 (tehnoloogilise sorbendi saamine).

Selles näites eristatakse ettevalmistamise ja karboniseerimise etappe asjaolu, et karboniseerimine viidi läbi kuumutamiskiirusel 4-5 ° C / min.

Aktiveerimisvalikud:
- gaasisegu temperatuur on 800 50 o C;
- aktiveerimisaeg - 3 tundi;
- Külm - 40-50%.

Aktiveerimine on soovitatav tehnoloogilise sorbendina, peamiselt raskete metallide ja nende oksiidide jaoks.

Pruunsöe töötlemise protsess soovitud omadustega süsiniseeruks ja soovitud omadustega aktiveerimise edasine tootmine on iseloomustatud järgmise materjalibilansiga (1 tonni toorgaasi kohta) (vt tabel 2).

Seega, et toota 1 tonni aktiveerimist, on vaja töödelda umbes 14 tonni pruunsöet.

1. Meetod aktiivsüsi saamiseks süsinikku sisaldavatest toorainetest, sealhulgas purustamine, klassifitseerimine, karboniseerimine, veetöötlus ja aktiveerimine, mida iseloomustab see, et süsinikku sisaldav toormaterjali fraktsioon +8 - 80 mm suunatakse karboniseerimisele temperatuuril 600-950 ° C ja jahutatakse temperatuurini 250 - 350 ° C C ja töödeldakse veega, et saada karboniseeritavat ainet, ja veega töötlemist viiakse kuni täieliku küllastumiseni, sel viisil valmistatud karbonisaati saadetakse aktiveerimiseks aktiveerimiseks 750 kuni 900 ° C juures auru ja gaasi segu.

2. Meetod vastavalt nõudluspunktile 1, mida iseloomustab see, et süsinikku sisaldavat toorainet kasutatakse pruunsöet.

3. Meetod vastavalt nõudluspunktile 1, mida iseloomustab see, et süsinikku sisaldava tooraine kuumutatakse enne karboniseerimist temperatuurini 5-10 ° C alla lenduvate süsivesinike ainete destilleerimise algustemperatuuri.

4. Meetod vastavalt punktile 1, mis erineb selle poolest, et karboniseerimine viiakse läbi kuumutamiskiirusega 2 kuni 10 kraadi minutis.

5. Meetod vastavalt nõudluspunktile 1, mis erineb selle poolest, et karboniseerimine viiakse läbi inertse gaasi jahutusvedeliku voolukiirusel 0,3-0,5 m 3 / kg süsinikku sisaldavat toorainet.

6. Meetod vastavalt nõudluspunktile 1, mis erineb selle poolest, et aktiveerimine toimub gaasiauru segu aurukogusega 3 kuni 10 g / g karbonisaati.

7. Meetod vastavalt nõudluspunktile 1, mis erineb selle poolest, et aktiveerimine viiakse läbi 1 kuni 4 tunni jooksul

8. Meetod vastavalt nõudluspunktile 1, mis erineb selle poolest, et aktiveerimine toimub enne obgar 30-60%.

Meetodid aktiveeritud süsiniku tootmiseks

Aktiveeritud süsiniku saamise protsessi kirjeldus. Põletatud kivisöe uurimine ja nende imemisvõime. Mikropooride ja mesopooride mõiste. Aktiveeritud süsiniku vabanemise peamised vormid: granuleeritud, vormitud, pressitud.

Saada hea töö teadmistebaas on lihtne. Kasutage allolevat vormi.

Teie jaoks on väga tänulikud üliõpilased, kraadiõppurid, noored teadlased, kes kasutavad teadmistebaasi oma õpingutes ja töös.

Postitatud aadressil http://www.allbest.ru/

Meetodid aktiveeritud süsiniku tootmiseks

Leiutis käsitleb sorptsioonitehnikat ja seda saab kasutada toiduainetööstuses ja meditsiinis kasutatavate süsiniku adsorbentide saamiseks, samuti joogivee valmistamiseks ja puhastamiseks. Leiutise eesmärk on protsessi lihtsustamine ja kiirendamine koos kahe suure sorbtsioonivõimega kahe kvaliteediklassi söe tootmiseks. Leiutise kokkuvõte seisneb selles, et esitatud protsess Ühendatud karbonisatsioonitõrvast ja aktiveerimise süsinikku materjalide (pähkel kest), jahvatatud osakeste suuruseni 0,1-4,0 mm, sammus reaktoris temperatuuril 1000-1050 ° C, mille juures voolukiirus esimeses etapis on 10- 12 m / s, viimasel - 3-5 m / s, kusjuures osakeste üldine elueaaeg reaktsioonitsoonis 7-10 s, samas kui obgari tase ulatub 75-80%. Fraktsioonid osakese suurusega 1,0-3,5 mm vastavad BAU-A kaubamärgile, fraktsioon, mis jäi pärast jahvatamist osakese suurusega alla 0,1 mm, vastab OU-A tootemargile. 1 tab., 4 eks

Leiutis käsitleb toiduainetööstust, ravimit, veevarustust ja seda saab kasutada süsiniku adsorbentide saamiseks. aktiivsüsi

Tuntud meetod aktiveeritud süsiniku tootmiseks, töödeldes süsinikku sisaldavad materjalid õhuga 800-900 ° C juures. Töötlemine toimub põletuskiirusega 7-35% tunnis ja aktiveerimine viiakse läbi enne põletamist 15-43% (AS SU nr 1401277, punkt C 01 B 31/08, 1988).

Prototüüp on aktiivsöe saamise meetod, mis seisneb selles, et kuivatatud hüdrolüüsi ligniini kuumutatakse suitsugaasi vooga ja karboniseeritakse kiirusega 1000-3000 kraadi minutis 48 s kuni 500-700 ° C. Saadud toorsüsi jahutatakse temperatuurini 50-100 ° C ja aktiveeritakse pöörlevasse trumlisse suitsugaaside ja veeauru segu temperatuuril 800-900 ° C 15-20 minutit enne põlemist 35-40% või suitsugaaside ja veeauru segust hapniku olemasolu 700-800 ° C juures (A.S.SU nr 1279959, cl. C 01 B, 31/08, 1986).

Selle meetodi puuduseks on aktiveeritud süsiniku hankimise protsessi keerukus mitmeastmelise protsessi tõttu ja oksüdatsiooni, karboniseerimise ja aktiveerimise järjestikuste toimingute vajadus.

Leiutise eesmärk on protsessi lihtsustamine ja kiirendamine, samaaegne kahte sorti aktiivsöe tootmine koos suure sorbumisvõimega.

Leiutise olemus on see, et 4,0 mm suurune purustatud süsinikku sisaldav tooraine (lühend), mis on karboniseeritud ja aktiveeritav, ühendatakse astmelises reaktoris temperatuuril 1000-1050 ° C, kusjuures voolukiirus esimeses etapis on 10-12 m / s, viimasel etapil - 3-5 m / s, kus reaktsioonitsoonis on osakesi kogu eluea jooksul 7-10 s kuni 75-80% obgarini. Pärast jahutamist saadakse fraktsioonid 1,0-3,5 mm saadud polüfraktsioonikivist, mis vastab tööstuslikele klassidele BAU-A, GOST 6217-74. Ülejäänud söefraktsioonid alla 1,0 mm pärast jahvatamist väiksemaks kui 0,1 mm-le vastavad klassi OU-A, GOST 4453-74.

Teatud osakeste suurusega pähkelkest pannakse kuumutatud reaktorisse auru-gaasisegu ootuses pneumaatilise transpordi tingimustes. Kütteseadmesse sisenevad toormaterjalid kohe läbi karboniseerimise, st karboniseerimine ja saadud süsinikaat aktiveeritakse gaasiauru segus teatud määral obgariga ja poorse struktuuri moodustamisega. Seega toimub kreeka pähkli kestade karboniseerimine ja aktiveerimine samaaegselt.

Näide 1. Walnut shellid, jahvatatud osakeste suuruseni? 4,0 mm sisestatakse reaktorisse, kus seda kuumutatakse 1000 ° C juures esialgse kiirusega 10 m / s ja gaasi ja auru segu voos esialgsel kiirusel 3 m / s. Osakeste kogu elueaaeg reaktsioonitsoonis on 10 s, samas kui obgari määr jõuab 75% -ni.

Näide 2. Kreeka pähkli kest töödeldakse nagu näites 1, kuid kuumutamist viiakse läbi temperatuuril 1050 ° C esialgse kiirusega 12 m / s ja lõplikust 5 m / s. Osakeste kogu elueaaeg reaktsioonitsoonis on 7 s, obgari 80% ulatuses.

Näide 3. Walnut shellid töödeldakse nii nagu näites 1, kuid kuumutamine viiakse läbi temperatuuril 1020 ° C esialgse kiirusega 12 m / s ja lõpliku 4 m / s. Osakeste kogu eluea pikkus reaktsioonitsoonis on 8 s, obgari määr on 77%.

Näide 4. Kreeka pähkli kest töödeldakse nagu näites 1, kuid kuumutamine viiakse läbi temperatuuril 900 ° C, esialgne kiirus on 10 m / s ja lõplik kiirus on 3 m / s. Kogu kestus -10 s, ogas 70%

Leiutis käsitleb aktiveeritud süsiniku tootmist, mida kasutatakse vee puhastamise süsteemides ja veetöötluses. Tootmise meetod aktiivsüsi sisaldab karboniseerivat ilma õhu juurdepääs puuviljaseemned ja / või pähklikoored, auru aktiveerimist, jahutus- ja eraldamist soovitud fraktsioon, mis erineb karboniseerival viiakse läbi 450-500 ° C, aktivatsiooni 850-900 ° C, et saada poorse struktuuriga mida iseloomustab see suhe micropore ruumala pooride kogumaht võrdne (0,4ch0,5): 1, ja pärast jahtumist produkt allutatakse jahvatamist osakeste suurus on väiksem kui 100 mikronit ja peenestamine läbi kuulveskis vahekorras ruumala ruumala lihvimine ruumi pallid võrduvad 1: (0,4x0,6). Leiutis võimaldab saada söe joogivee puhastamiseks nii madala molekulmassiga (nagu fenool) kui ka suure molekulmassiga (nagu süsiniktetrakloriid) kahjulike lisanditega. 1 hj f-ly.

Leiutis käsitleb sorptsioonitehnoloogia valdkonda ja seda saab kasutada pulbrisekivimi saamiseks, mis on ette nähtud orgaaniliste ainete lisandite joogivee, farmaatsiatoodete kemikaalide, reovee ning erinevate lahuste ja vedelike puhastamiseks.

Valmistamise meetod aktiivsüsi sisaldab Karboniseeriv puuvilja ja / või oliiviõli šahtidesse ja auru aktiveerimise gaseerimisprotsess viiakse läbi keskmise pyrogas puudumisel hapniku kuumutamisel kiirusega 10-20 ° C / min temperatuur intervalli 200-500 ° C-ni ja hoiti lõpptemperatuuril 20-50 min (vt Vene Föderatsiooni patenditaotlus nr 2104925, klass C01B 31/08, publ, 02.20.98).

Selle meetodi puuduseks on pürolüüsiproduktidest pärinevate süsinikaaside saastumine, mis vähendab saadud aktiivse süsiniku puhtust.

Meetod aktiveeritud süsiniku saamiseks karboniseeritud materjali (kookospähkli kestad, puiduosakesed, peopesa peata kest jne) kuumutamiseks vaakumis (rõhk alla 5 mm Hg, eelistatult alla 2 mm Hg) 500 ° C juures -570 ° C, millele järgneb jahutamine (eelistatavalt vedel lämmastik). Sellise sögi pindala on 450-457 m 2 / g (vt IR GB GB nr 2086867 A, klass СВВ 51/08, publ. 19.05.82).

Selle meetodi puuduseks on protsessi keerukus ja toote vähene saagis.

Kõige lähemal pakutavaid leiutise tehnika olemust ja mitmeid sobitamine märke on valmistamise meetodit purustatud sütt sisaldab kookospähklikoore söestamist aktiveerimist, jahutus- ja sõelumist valmistoode kuumtöötlemise viiakse läbi pärast karbonisatsioonitõrvast carbonizate ilma õhu juurdepääs temperatuuril 780-850 ° C. 15-24 tundi, pärast mida lisatakse jahutamata saadus aktiveerimiseks veeauruga 920-1050 ° C juures, kusjuures veeauru voolukiirus võrdub 8,5-12,0 kg / kg aktiivsöega (vt RF patent nr 2228293 klassi С01В 51/08, avaldatud 27. jaanuaril 2004).

Prototüübi puuduseks on väikese adsorptsioonivõime, mis saadakse saadud kivisöele, et ekstraheerida raskesti eemaldatavatest madalmolekulaarsetest orgaanilistest ainetest (nt fenool).

Leiutise eesmärk on suurendada aktiveeritud süsiniku adsorptsioonivõimet madala molekulmassiga ainete ekstraheerimiseks vette, säilitades samal ajal kõrge molekulmassiga ainete (nt trihalometaan) kõrge imamisvõime.

Eesmärgiks on saavutatud meetodiga, mis sisaldab karboniseerivat temperatuuril 450-500 ° C, ilma õhu juurdepääs puu- seemnete ja / või pähklikoored, aktivatsiooni 850-900 ° C, et saada poorse süsiniku struktuur, mida iseloomustab suhe micropore ruumala pooride kogumaht võrdne ( 0,4-0,5): 1,0, jahutatakse toodet, millele järgneb jahvatamine osakese suurusega alla 100 mikroni, samal ajal kui jahvatamine viiakse läbi kuulmeskis, kusjuures lihvimiskoha maht ja pallide maht on suhtega 1: (0,4-0, 6).

Protsessi meetodi erinevus prototüübist seisneb selles, et karboniseerimine viiakse läbi temperatuuril 450-500 ° C, aktiveeritakse temperatuuril 850-900 ° C, saamaks kivisoole poorse struktuuri, mida iseloomustab mikroportide mahu suhe kogu poori mahu (0,4-0,5 ): 1 ja pärast jahutamist töödeldakse toodet lihvimisosakestega vähem kui 100 mikronit erinevalt.

Patendi- ja teaduskirjanduse autorid ei tea, kuidas toota aktiivseid süsinikke, milles toimub karboniseerimine 450-500 ° C juures, aktiveerimine 850-300 ° C juures, et saada poorne struktuur, mida iseloomustab mikroportide mahu suhe kogu poori mahu võrra ( 0,4-0,5): 1 ja pärast jahutamist töödeldakse toodet peenestamaks osakeste suurusega alla 100 mikroni.

Samuti pole teada meetod kivisöe peenestamiseks palliveskis, kusjuures jahvatuse ruumala ja pallide mahu suhe on võrdne 1: (0,4-0,6).

Kavandatud meetodi olemus on järgmine. Joogivee puhastamise ajal veekogude eeltöötluse käigus on vaja tagada reaktiivikambri eemaldamine mõlema madala molekulmassiga adsorbendi abil, eriti fenooli tüüpi madala adsorbeerimisega ühendid ja trihalometaanide suure molekulmassiga ühendid.

Adsorptsioonipraktikas on madala molekulmassiga ühendite testitud esindaja kõige toksilisem fenool - С 6H5Oh

Kõrge molekulmassiga organokloori (trihalometaan) aktsepteeritud süsiniktetrakloriidi veepuhastuse kvaliteedi hindamise kontrollaine.

Selliste madalmolekulaarsete ühendite, nagu fenool, tõhusaks imendumiseks veest on vaja tagada, et adsorbendis oleksid peenikesed mikroporid (ultramikroporid) olemas, mida iseloomustavad suurused 0,3-0,5 nm.

Kõrge molekulaarsete ainete, nagu süsiniktetrakloriidi eemaldamiseks veest, on nõutavad adsorbendid suurema mikropooriga läbimõõduga 0,5-2,0 nm.

Seetõttu on mõlemat tüüpi struktuuride saamiseks vaja tagada kivisöetooriumi karboniseerimise ratsionaalne režiim ja süsinikudaasi edasise aktiveerimise viis, mida tuleks läbi viia teatud temperatuuril, kuni on välja töötatud mikroportide tasakaalustatud suhe (kõigi pooride sortide kogumaht), mis tagab eespool nimetatud saasteainete kõrge adsorbeerumise.

Teine oluline tegur, mis vastutab vee puhastamise kvaliteedi eest, on kasutatud adsorbendi osakeste suurus.

Mida väiksemad osakesed, seda suurem on puhastusmäär. See asjaolu on tingitud väikese molekulmassiga saasteainete imendumise hea kineetikast väikese suurusega teradena.

Meetod on järgmine. Nad võtavad puurkaevu (aprikoosid, virsikuid jne) ja / või petitükke, nagu kookospähkel, pähkel jne, mis köetakse pöörlevas põletusahjus või ahjus, statsionaarne kiht temperatuuril 450-500 ° C, temperatuuri tõusu määr 10 -15 ° C / min ja seejärel aktiveeritakse veeaur temperatuuril 850-900 ° C veeauru voolukiirusega - 3-7 kg / kg aktiivsöe kohta, et saada poorse kivisöe struktuur, mida iseloomustab mikroportide mahu suhe kogu poori mahu võrra ( 0,4-0,5): 1.

Seda suhet kontrollitakse söe korrapärase proovide võtmisega ja katsetatakse neid kogu pooride mahu väärtuseks (GOST 17215-71) ja määratakse mikroportide maht (MI6-16-2795-84). Kindla suhtega jõudmisel töödeldakse pärast jahutamist aktiivsöega jahvatuspulbris jahvatamist osakeste suurusega alla 100 mikroni ja selle peenestamise peenestamiseks pallid laaditakse trumlisse kuul-trumlis mahuga 0,4-0,6 trumli lihvimiskoha mahust. Peenestamine läbi 5-7 tundi. Pärast seda veski seiskub, osakeste söe lastakse trumli, siis eraldatakse pallid ja hinnati imamisvõime ja fenooli getrahlormetanu ja Jahvatusastmest.

Fenooli adsorptsioonivõime määramise meetod:

Võtke 50 ml fenooli lahust, mis on valmistatud 10 mg fenooli kohta 1 liitri destilleeritud vee kohta.

Lahusest valatakse kivisüsi 25 mg koguses. Pärast raputamist 5 minutit, lahus filtreeritakse. Fenoolisisaldus määratakse ultraviolettkiirguse fotomeetrilise meetodi abil lainepikkusel 212 nm 1-cm kvartskambris.

Fenooli jääkkontsentratsioon arvutatakse võrrandist lähtudes

kus C on fenooli kontsentratsioon mg / l;

M on fenooli spektraalne esialgne kontsentratsioon lainepikkusel 212 nm, mg / l;

X - fenooli spektraalne adsorptsioonitegur lainepikkusel 212 nm.

Tetrakloridoraani imendumise määramise meetod oli sarnane ülalkirjeldatud meetodile.

Võtke 50 ml süsiniktetrakloriidi lahust, mis on valmistatud kiirusega 10 mg tetraklometaani 1 liitri destilleeritud vee kohta. Täiendav määramine viidi läbi ka fenooliga.

Pulbrilise kivisöe uurimisel hinnatakse nende absorptsioonivõimet saasteaine jääkkontsentratsioon vees.

Kavandatud meetodi abil toodetud kivisüsi:

- fenooli jääkkontsentratsioon vees on 0,01-0,015 μg / g;

- triklorometaani jääkkontsentratsioon vees on 0,005-0,008 μg / l, mis vastab 95-99% vee puhastamise tasemele.

Kuigi prototüübi - RF patendi nr 2228295 poolt toodetud söe - adsorbeerunud fenool jääkkontsentratsioonini 0,1 μg / l, mis on 10-20 korda väiksem kui käesoleva patendi toodetud kivisütt.

Näide 1 tegema 10kg aprikoosid osakese suurusega 1-5 mm laaditi statsionaarse ahju ja allutati karbonisatsioonitõrvast on süsinikdioksiid keskkonnas temperatuurivahemikus 450 ° C juures 45 minutit, seejärel ahjus kuumutati 850 ° C, süsihappegaasi välja lülitatud ja toitunud aur koguses 3 kg söe kilogrammi kohta. Aktiveerimine toimub 4,5 tundi, kuni mikropooride kogusuuruste suhe koguni poori mahuni on 0,4, siis ahi jahutatakse, söe laaditakse ja saadetakse 10-liitrise lihvimismahuga kuuliveskisse, mis sisaldab portselani kuulmeid maht 4 l. Peenestamine toimub 3 tundi. Siis pulbriline kivisüsi on tühjendatud, pallidest eraldatud ja testitud fenooli ja süsiniktetrakloriidi adsorptsiooni imendumise teel.

Fenooli sisaldus vees pulbrilise söe kasutuselevõtuga vähenes 0,01 μg / l, süsiniktetrakloriidist 0,005 μg / l.

Näide 2. Teostada protsessi nagu näites 1, välja arvatud, et laengu 10 kg kookospähklikoore karbonisatsioonitõrvast viiakse läbi temperatuuril 500 ° C, aktiveerimise 900 ° C juures vahekorras micropore ruumala pooride kogumaht võrdne 0,5: 1. Mahalaaditud söe pärast jahutamist jahvatatakse millis, kui pallide ruumala suhe on 0,6: 1.

Fenooli kontsentratsioon kivisöe töötlemisel vähenes 0,009 μg / l, süsiniktetrakloriid - 0,005 μg / l.

Näide 3. Protsess viiakse läbi nii nagu näites 1, välja arvatud see, et nad võtavad 10 kg aprikoosituuma ja kookospähkli koorega segu (6: 4), karboniseeritakse temperatuuril 475 ° C, aktiveeritakse temperatuuril 875 ° C mikroporide mahu suhe kogumahuni siis võrdub 0,45: 1 ja pärast jahtumist juhitav söel laaditakse veskisse, kusjuures pallide ruumala suhe on 0,5: 1,0.

Sellise söega veetöötlus võimaldas fenooli ja triklorometaani lisandite kontsentratsiooni vees vähendada vastavalt 0,009 ja 0,005 μg / l.

Meie katsed on näidanud, et karbonaadistamise temperatuuri tõstmine üle 500 ° C põhjustab liitmasti makropooride mahu kasvu, mistõttu väheneb mikroportide mahu suhe kogumahuni alla 0,4: 1, mille tulemusena väheneb adsorbendi adsorptsiooni potentsiaal, mille tulemusena vähene vee puhastamine. Samal ajal, kui karboniseerumistemperatuur langeb alla 450 ° C, väheneb makropooride osakaal ja mikroportide mahu suhe kogu poori mahuni ületab 0,5: 1, mis oluliselt vähendab suurte molekulide (nt triklorometaan) vee puhastamise kvaliteeti.

Mikroporide osakaalu vähenemist täheldati nende põlemisjärgse aktiveerimismaterjali suurenemise korral üle 900 ° C. Kui aktiveerimistemperatuur väheneb (alla 850 ° C), muutub poorsuse tasakaalu oluliselt meso- ja makropooride summa vähendamise suunas. See asjaolu vähendab triklorometaani aktiivsust imendumise kineetika halvenemise tõttu.

Kui uuriti adsorbendi suuruse mõju madala ja suure molekulmassiga toksiinide imendumisele, leiti, et osakeste suuruse (üle 100 mikroni) suurendamine viib triklorometaani ja fenooli imendumise kineetika halvenemiseni.

Jahutatud kivisöe jahvatamine palliveskis, kusjuures jahvatuse ruumala ja pallide mahu suhe on väiksem kui 1: 0,6, põhjustab osakeste, mis hakkavad koonduma konglomeraatidesse, liigendamine ja vesikeskkonnas töötades vähendavad nende aktiivsust triklorometaani, s.o. veetöötluse universaalsus ei ole ette nähtud. Samal ajal, kui lihvimiskoha mahu suhe on väiksem kui 1: 0,4 pallide maht, suureneb soovitud terasuuruses peenestamise kestus oluliselt, mis on majanduslikult ebapraktiline.

Eeltoodust järeldub, et väidetava agregaadi kõik märgid mõjutavad suuremal või vähemal määral eesmärgi saavutamist ja kogu agregaat on piisav väidetava tehnilise lahenduse iseloomustamiseks.

1. Meetod tootma aktiivsütt sisaldava karboniseerivat ilma õhu juurdepääs puuviljaseemned ja / või pähklikoored, auru aktiveerimist, jahutus- ja eraldamist soovitud fraktsioon, mis erineb selle poolest, et karbonisatsioonitõrvast on kiirusega temperatery tõste 10-15 ° C / min vahemikus 450 -500 ° C, toimub aktiveerimine temperatuuril 850-900 ° C ja auru voolukiirus, mis saadakse poorse struktuuri saamiseks 3-7 kg / kg kivis, mida iseloomustab mikroportide mahu suhe kogu poori mahu suunas (0,4 h0,5): 1.

2. Meetod vastavalt nõudluspunktile 1, mis erineb selle poolest, et pärast jahutamist töödeldakse toodet palliveskis väiksema kui 100 mikroni suuruste osakeste suurusega, kui lihvimiskoha mahu ja pallide mahu suhe on 1: (0,4 h0,6).

Tooraine ja keemiline koostis. Aktiveeritud (või aktiivne) kivisüsi (Lat. Carbo activatus) on adsorbent - kõrgelt arenenud poorsest struktuurist koosnev aine, mis on saadud mitmesugustest süsinikku sisaldavatest orgaanilise päritoluga materjalidest, nagu süsi, kivisöekoks, naftakoks, kookoskiud, pähkel, aprikoos, oliiv ja muud puuviljakultuurid. Puhastamise ja säilivuse parim kvaliteet on kookospähkli koorest valmistatud aktiivsüsi (karbool) ja selle kõrge tugevuse tõttu saab seda korduvalt regenereeruda.

Keemiliselt on aktiivsüsi süsiniku kujul ebatäiusliku struktuuriga, mis peaaegu ei sisalda lisandeid. 87-97 massiprotsenti aktiivsüsi koosneb süsinikust, see võib sisaldada ka vesinikku, hapnikku, lämmastikku, väävlit ja muid aineid. Oma keemilises koostises on aktiveeritud süsi sarnane grafiidiga, kasutatav materjal, sealhulgas tavapärased pliiatsid. Aktiivsüsi, teemant, grafiit on kõik erinevad süsiniku vormid, praktiliselt vabadest lisanditest. Nende struktuursete omaduste järgi kuuluvad aktiivsed süsinikud mikrokristalliliste süsinikuortide rühma - need on grafiitkristallid, mis koosnevad 2-3nm pikkustest tasanditest, mis omakorda moodustuvad kuusnurkadega. Siiski katkevad retseptorite üksikute lennukite tüüpilised grafiidi orientatsioonid üksteise suhtes aktiveeritud süsiniku korral - kihid on juhuslikult nihutatud ja ei lange kokku nende tasapinnaga risti. Lisaks grafiidist kristalliididele sisaldavad aktiveeritud süsinikud ühte kuni kahte kolmandikku amorfsest süsinikust ja heteroaatomid on samuti olemas. Grafiidi ja amorfse süsiniku kristalliitidest koosnev heterogeenne mass määrab aktiveeritud süsiniku eripärase poorse struktuuri, samuti nende adsorptsiooni ja füüsikalis-mehhaanilised omadused. Keemiliselt seotud hapniku olemasolu aktiivsete süsinikuaatomite struktuuris, mis moodustab põhiliste või happeliste pindmiste keemiliste ühendite, mõjutab oluliselt nende adsorptsiooniomadusi. Aktiivsöe tuhasisaldus võib olla 1-15%, mõnikord tuhaks kuni 0,1-0,2%.

Aktiivsest süsinikust on tohutult palju poorseid osakesi ja seetõttu on see väga suur pind, mille tulemusena see on kõrge adsorptsiooniga (1 g aktiivsöega, olenevalt tootmistehnoloogiast, pind 500-1500 m 2). See on poorsuse kõrge tase, mis muudab aktiveeritud süsi "aktiveerituks". Aktiveeritud süsiniku poorsuse suurenemine toimub erilise töötlemise - aktiveerimise ajal, mis suurendab märgatavalt adsorbeerivat pinda.

Aktiveeritud süsinikutel eristuvad makro-, meso- ja mikroporid. Sõltuvalt söe pinnale peetavate molekulide suurusest tuleb söest valmistada erineva suurusega poorsuurusega. Aktiivse nurga all asuvad poosid klassifitseeritakse nende lineaarsetest mõõtmetest lähtuvalt - X (pool laius - pilude kujulise poori mudeli korral, raadiusega - silindrilise või kerakujulise):

· X 100-200 nm - makropoorid.

Mikropooride (spetsiifiline maht 0,2-0,6 cm3 / g ja 800-1000 m 2 / g) adsorptsioon, mis on suurusjärgus adsorbeeritud molekulidega, on põhiliselt iseloomulik mahumassi täitmise mehhanism. Sarnaselt tekib ka adsorptsioon supermikroporidel (erimahtu 0,15-0,2 cm3 / g) - vahepealsed piirkonnad mikroportide ja mesopooride vahel. Selles piirkonnas degradeeruvad mikroporade omadused järk-järgult, ilmuvad mesopooride omadused. Mesopooride adsorptsiooni mehhanism seisneb adsorptsioonikihtide järjestikuses moodustamises (polümolekulaarsed adsorptsioonid), mis täidetakse pooride täitmisel kapillaaride kondensatsiooni mehhanismiga. Traditsioonilistes aktiivkütustes on mesopooride spetsiifiline maht 0,02-0,10 cm 3 / g, eripind on 20-70 m 2 / g; mõned aktiivsed süsinikud (näiteks kerged) võivad need näitajad ulatuda vastavalt 0,7 cm3 / g ja 200-450 m2 / g. Makroporid (spetsiifiline maht ja pind vastavalt 0,2-0,8 cm3 / g ja 0,5-2,0 m 2 / g) on ​​transpordikanalid, mis viivad absorbeerunud ainete molekulid aktiivsüttivate süsiniku graanulite adsorptsiooni ruumi. Mikro- ja mesopoorid moodustavad suurima osa aktiveeritud süsiniku pinnast, seega annavad nad kõige enam oma adsorptsiooniomadusi.

Mikroorganid sobivad eriti hästi väikeste molekulide adsorptsiooniks ja suuremate orgaaniliste molekulide adsorptsiooniks mõeldud mesopoorid. Aktiveeritud süsinikuauru pooride struktuurile avaldab otsustavat mõju tooraine, millest need on saadud. Kookospähkli kestlusele põhinevad aktiivsüsi iseloomustab suurem osa mikropordist ja aktiveeritud kivisöe baasil kivisüsi - suurema osa mesopooridest. Suur osa makropooridest on iseloomulik puidupõhistele aktiveeritud süsinikele. Aktiivses nurgas on reeglina kõik pooride tüübid ja nende mahu suuruse diferentseeritud leviku kõver on 2-3 maksimaalset. Sümptomaatiliste mikroosakeste arenguastmest sõltuvalt eristuvad kitsa jaotusega aktiivsed süsinikud (neid poore praktiliselt puuduvad) ja lai (oluliselt arenenud).

Aktiivsüsiniku poorides esineb molekulidevahelist tõmbet, mis viib adsorptsioonijõudude (Van der Waltzi jõud) tekkeni, mis oma laadilt on sarnased gravitatsiooni jõuga, kusjuures ainuke erinevus seisneb selles, et nad toimivad pigem molekulaarse kui astronoomilise taseme suunas. Need jõud põhjustavad sademereaktsioonile sarnast reaktsiooni, milles adsorbeeruvad ained saab eemaldada veest või gaasivoogudest. Välistatud saasteainete molekulid hoitakse aktiivsöe pinnal molekulidevaheliste Van der Waalsi jõududega. Seega aktiveeritud süsinikud eemaldavad puhastatavatest ainetest saasteaineid (vastupidi näiteks värvimuutusele, kui värviliste lisandite molekulid ei ole eemaldatud, kuid keemiliselt muundatakse värvituks molekuliks).

Adsorbeerunud ainete ja aktiivsöe pinna vahel võivad tekkida ka keemilised reaktsioonid. Neid protsesse nimetatakse keemiliseks adsorbtsiooniks või kemosorptsiooniks, kuid põhimõtteliselt toimub füüsilise adsorptsiooni protsess aktiivsöe ja adsorbeeritud aine interaktsiooni ajal. Chemisorbtsiooni kasutatakse laialdaselt gaasipuhastuse, degaseerimise, metallide eraldamise ja teadusuuringute valdkonnas tööstuses. Füüsiline adsorptsioon on pöörduv, see tähendab, et adsorbeeruvad ained saab pinnalt eraldada ja teatud tingimustel taastada nende esialgsesse seisundisse. Keemiorptsiooni ajal on adsorbeeritud aine keemiliste sidemetega keemiliste sidemete kaudu keemiliselt seotud. Keemiorptsioon ei ole pöörduv.

Mõned ained on nõrgalt adsorbeeritud tavapäraste aktiveeritud süsinike pinnal. Selliste ainete hulka kuuluvad ammoniaak, vääveldioksiid, elavhõbeda aur, vesiniksulfiid, formaldehüüd, kloor ja vesiniktsüaniid. Selliste ainete efektiivseks eemaldamiseks kasutatakse spetsiaalsete keemiliste reagentidega immutatud aktiveeritud süsinikke. Impregneeritud aktiveeritud süsinikke kasutatakse spetsiaalsetes õhu ja vee puhastamise valdkondades, respiraatorites, sõjalisel otstarbel, tuumatööstuses jne.

Aktiveeritud süsiniku tootmiseks, kasutades eri tüüpi ja projekteeritud ahjusid. Kõige laialdasemalt kasutatavad: mitmekihilised, võlli-, horisontaalsed ja vertikaalsed pöördahjud, samuti keevkihtreaktorid. Aktiveeritud süsiniku ja eelkõige poorsest struktuurist tulenevad peamised omadused määratakse algse süsinikku sisaldava tooraine tüübi ja selle töötlemise meetodi järgi. Esiteks, süsinikku sisaldavad toormaterjalid purustatakse osakeste suurusega 3-5 cm, seejärel viiakse need karboniseerimiseks (pürolüüsiks) - röstitakse kõrgel temperatuuril inertses atmosfääris ilma lenduvate ainete eemaldamiseks õhust. Karboniseerimise etapis moodustub tulevase aktiivse süsiniku raamistik - peamine poorsus ja tugevus.

Kuid saadud karboniseeritud süsinik (karboniseeritud) omab nõrkad adsorptsiooniomadusi, kuna selle pooride suurused on väikesed ja sisepind on väga väike. Seepärast aktiveeritakse karbonaat, et saada spetsiifiline pooride struktuur ja parandada adsorptsiooniomadusi. Aktiveerimisprotsessi olemus seisneb suletud olekus süsinikmaterjali pooride avamises. Seda tehakse kas termokeemiliselt: materjal on eelnevalt immutatud tsinkkloriidi ZnCl lahusega2, kaaliumkarbonaat K2WITH3 või mõni muu ühend ja kuumutatakse ilma õhuta temperatuurini 400-600 ° C või enamasti töötlemisel ülekuumendatud auruga või süsinikdioksiidiga CO2 või nende segu temperatuuril 700-900 ° C rangelt kontrollitud tingimustel.

Steami aktiveerimine on karboniseeritud saaduste oksüdeerimine vastavalt reaktsioonile - C + H2Info -> CO + H2; või veeaurude üle - C + 2H2Info -> CO2+2H2. Üldiselt on aktsepteeritud, et seadme toide aktiveeritakse, et aktiveerida piiratud koguse õhu samaaegselt küllastunud auruga. Osa kivisöetõrvest ja nõutav temperatuur saavutatakse reaktsioonipiirkonnas. Aktiivsöe toodang selle protsessi selles variandis on märgatavalt vähenenud. Samuti saadakse aktiivsüsinik sünteetiliste polümeeride (näiteks polüvinüülidekloriid) termilisel lagunemisel.

Aktiveerimine veeauruga võimaldab toota söe, mille sisepindala on kuni 1500 m 2 grammi kohta kivisütt. Tänu sellele tohutule pindalale on aktiveeritud süsinikud suurepärased adsorbendid. Siiski ei pruugi kõik sellised alad olla adsorbeeritavad, sest adsorbeeritud ainete suured molekulid ei pruugi väikeste suurte poorideni jõuda. Aktiveerimise käigus areneb vajalik poorsus ja spetsiifiline pindala, tekib tahke aine massi vähenemine, mida nimetatakse obgariks.

Termokeemilise aktiveerimise tulemusena moodustatakse jämedalt poorne aktiveeritud süsinik, mida kasutatakse pleegitamiseks. Aurukasutuse tagajärjel kasutatakse peeneks poorse aktiveeritud süsinikku, mida kasutatakse puhastamiseks.

Järgmiseks aktiivsüsi jahutatakse ja allutati eelsortimiseks ja sõelumist kusjuures muda kõrvaldamist ning seejärel sõltuvalt vajadusest antud parameetrid, aktiivsüsi töödelda edasi: happe pesemist immutamine (immutamine erinevate kemikaalide), lihvimine ja kuivatamine. Seejärel pakendatakse aktiivsüsi tööstuslikus pakendis: kotid või suured kotid.

Aktiveeritud süsinik klassifitseeritakse vastavalt toormaterjali tüübile, millest see on valmistatud (kivisüsi, puit, kookospähkli jms), aktiveerimise meetodi (termokemikaal ja aur) järgi (gaas, rekuperatsioon, selgitus ja süsinik-kandja katalüsaatorid-keemilised sorbendid), samuti vabastamise vorm. Praegu on aktiivsüsi peamiselt saadaval järgmistes vormides:

· Pulbriline aktiivsüsi

· Granuleeritud (purustatud, ebakorrapäraselt vormitud osakesed) aktiivne süsinik,

· Vormitud aktiivsüsi

· Ekstrudeeritud (silindrilised graanulid) aktiivsüsi,

· Aktiivsöega impregneeritud kangas

Pulbrina aktiivsüsi on osakese suurusega alla 0,1 mm (üle 90% kogu koostisest). Pulbrist kivisüsi kasutatakse vedelike tööstuslikuks puhastamiseks, sealhulgas kodumajapidamiste ja tööstuslike heitvete töötlemiseks. Pärast adsorptsiooni tuleb puhtast süsi eraldada vedelikest, mida puhastatakse filtrimisega.

Granulaarsed aktiivsütomeetrid suurusega 0,1 kuni 5 mm (üle 90% kompositsioonist). Granulilist aktiivsütt kasutatakse vedelike puhastamiseks, peamiselt vee puhastamiseks. Vedelike puhastamisel paigutatakse aktiivsüsi filtridesse või adsorbeeritavatesse ainetesse. Õhu ja muude gaaside puhastamiseks kasutatakse suuremate osakestega (2-5 mm) aktiivseid süsinikke.

Valatud aktiivsüsi - aktiivsüsi vormis erinevaid geomeetrilisi kujundeid, sõltuvalt rakendusest (silindrid, tabletid, brikett, jne...). Valatud kivisütt kasutatakse erinevate gaaside ja õhu puhastamiseks. Gaaside puhastamisel paigutatakse aktiivsüsi filtridesse või adsorbeeritavatesse materjalidesse.

Ekstruuditud kivisütt toodetakse balloonide osakestega, mille läbimõõt on 0,8 kuni 5 mm, reeglina on see immutatud spetsiaalsete kemikaalidega ja seda kasutatakse katalüüsimisel.

Söel immutatud kangad on eri kuju ja suurusega, mida kasutatakse kõige sagedamini gaaside ja õhu puhastamiseks, näiteks autode õhufiltrites.

Puistetihedus on materjali mass, mis täidab oma mahuühiku kohta oma massi. Mõõtühik - grammid kuupmeetrit kuupmeetri kohta (g / cm3).

Pindala - selle massi suhtes tugevate pindade pindala. Mõõtühik on ruutmeetri kohta söekogus (m 2 / g).

Kõvadus (või tugevus) - kõik aktiveeritud süsiniku tootjad ja tarbijad kasutavad tugevuse kindlaksmääramisel oluliselt erinevaid meetodeid. Enamik tehnikaid põhineb järgmisel põhimõttel: aktiveeritud süsi proov on allutatud mehaanilisele survele ja tugevuse mõõtmeks on söe hävitamise käigus tekkinud trahvi kogus või keskmise suurusega lihvimine. Tugevuse mõõtmiseks ei vähendata söe kogust protsentides (%).

Niiskus on aktiivses süsinikus sisalduv niiskus. Mõõtühik - protsent (%).

Tuhasisaldus - tuha kogus (mõnikord peetakse ainult vees lahustuvat) aktiivses süsinikus. Mõõtühik - protsent (%).

Vesilahuse ekstrakti pH on vesilahuse pH väärtus pärast aktiivse süsiniku proovis keemist.

Kaitsemeetmed - teatud gaasi söe adsorptsiooni aja mõõtmine enne gaasi minimaalse kontsentratsiooni edastamise algust aktiivsöe kihiga. Seda katset kasutatakse õhu puhastamiseks kasutatavas söes. Enamasti testitakse aktiivset süsinikku benseeni või süsiniktetrakloriidi (ka süsiniktetrakloriid)4)

ITS adsorptsioon (süsiniktetrakloriidi adsorbeerimine) - süsiniktetrakloriid läbib aktiivsöe mahtu, küllastumine toimub konstantse massi juures, siis saadakse kivisöele massi järgi arvutatud adsorbeeritud auru protsent (%).

Joodiindeks (joodi adsorptsioon, joodiarv) on joodi kogus milligrammides, mis võib adsorbeerida 1 grammi aktiivsüti pulbrina lahjendatud vesilahusest. Mõõtühik - mg / g.

Metüleensinine adsorptsioon on vesilahuses ühe grammi aktiivsöega absorbeeritud metüleensinine kogus. Mõõtühik - mg / g.

Melassi värvimuutus (melassi sisaldus või indeks, mis põhineb melassil) on aktiivse süsiniku kogus milligrammides, mis on vajalik standardse melassi lahuse 50% täpsustamiseks.

http://www.chemsystem.ru/catalog/Carbonut_coconut_activated_carbon_9.jpgAktiivsöe hästi adsorbeerub orgaanilisi kõrgmolekulaarseid aineid mittepolaarse struktuuris, näiteks:.. Lahustid (klooritud süsivesinikud), värvaineid, õli jne Tunnused adsorptsiooni suureneb väheneb lahustuvus vees rohkem mittepolaarsed struktuuri ja kasvu molekulmassiga. Aktiivsed süsinikud adsorbeerivad suhteliselt kõrge keemispunktiga ainete aurud (näiteks benseen C6H6), halvemad - lenduvad ühendid (näiteks ammoniaak NH3) Suhteline aururõhk pp/ pmeid vähem kui 0,10-0,25 (lkp - adsorbeeritud aine tasakaalukoormus, lkmeid - küllastunud auru rõhk) aktiivsüsi absorbeerib kergelt veeauru. Kuid kui pp/ pmeid rohkem kui 0,3-0,4 on märgatav adsorptsioon ja pp/ pmeid = 1 peaaegu kõik mikroporid on täidetud veeauruga. Seetõttu võib nende esinemine raskendada sihtaine sisaldumist.

Aktiivsüsinikku kasutatakse laialdaselt adsorbendina, mis absorbeerib aurud gaaside heitkogustest (näiteks õhu puhastamisel süsinikdisulfiidi CS2) Regenereerimise lenduvate lahustite eesmärgil elavnemise vesilahuste puhastamiseks (nt suhkrusiirupeid alkohol), joogivesi ja reovee, gaasimaskid, vaakum tehnikat, näiteks luues getter pumbad, gaasiga tahket kromatograafia täitvaks zapahopoglotiteley külmkapis, vere puhastamine, kahjulike ainete imendumine seedetraktis jne. Aktiivne süsinik võib olla ka katalüütiliste lisandite kandja ja polümerisatsiooni katalüsaator. Makro - ja mesopoorides aktiivsete süsiniku katalüütiliste omaduste tegemine muudab spetsiaalsed lisandid.

Aktiveeritud süsiniku tööstusliku tootmise arenguga on selle toote kasutamine pidevalt suurenenud. Praegu kasutatakse aktiivsüsi paljudes vee puhastamise protsessides, toiduainetetööstuses, keemiatehnoloogia protsessides. Lisaks on heitgaas ja reovee puhastamine peamiselt aktiveeritud süsiniku adsorptsioonil. Ja aatomitehnoloogia arendamisel on aktiivsüsi radioaktiivsete gaaside ja reovee peamine adsorbent tuumaelektrijaamades. 20. sajandil ilmnes aktiivsöe kasutamine komplekssetes meditsiinilistes protsessides, näiteks hemofiltratsioon (vere puhastamine aktiveeritud süsinikul). Kasutatakse aktiivsütt:

· Veetöötlus (dioksiini ja ksenobiootikumide vee puhastamine, karboniseerimine);

· Toiduainetööstuses tootmisel liquors, karastusjoogid ja õlu, selgitamine veini valmistamisel sigaretifiltrites puhastamiseta süsinikdioksiidi tootmise gaseeritud jookide, puhastus- tärkliselahused, suhkrusiirupeid, glükoos ja ksülitool kergendada ja deodorizing õlide ja rasvade valmistamisel sidrunhape, piimhape ja muud happed;

· Keemiatööstuses, nafta- ja gaasitööstuses ning töötlevas tööstuses plastifikaatorite selgitamiseks katalüsaatorina mineraalõlide, keemiliste reaktiivide ja värvide ja lakkide tootmisel kummi tootmisel keemiliste kiudude tootmisel amiinilahuste puhastamiseks orgaaniliste lahustiaurude regenereerimiseks;

· Keskkonnakaitse ökoloogilised aktiivsus raviks tööstusheitvees, naftareostuse ja naftasaaduste suitsugaaside puhastamise põletusseadmetes puhastada õhku gaase;

· Kaevandus- ja metallurgiatööstuses elektroodide valmistamiseks, mineraalimaakide lendamiseks kullakaevandamise tööstuses lahuste ja läga saamiseks kulla tootmiseks;

· Kütuse- ja energiamajanduses aurukondensaadi ja katlavee puhastamiseks;

· Farmaatsiatööstuses meditsiinitoodete valmistamiseks mõeldud lahuste puhastamiseks söeplaatide, antibiootikumide, vereasendajate, Allogoli tablettide tootmisel;

· Meditsiinis loomade ja inimeste organismide puhastamiseks toksiinidest, bakteritest, vere puhastamise ajal;

· Isikukaitsevahendite tootmisel (gaasimaskid, respiraatorid jne);

· Tuumatööstuses;

· Vee puhastamiseks ujulas ja akvaariumis.

Vesi liigitatakse jäätmeteks, maapinnaks ja joomiseks. Selle klassifikatsiooni iseloomulik tunnus on saasteainete kontsentratsioon, mis võivad olla lahustid, pestitsiidid ja / või halogeeni-süsivesinikud, näiteks klooritud süsivesinikud. Olenevalt lahustuvusest on järgmised kontsentratsioonivahemikud:

· 10-350 g / l joogivee jaoks

· 10-1000 g / l põhjaveele,

· Reovees 10-2000 g / l.

Poolte veetöötlus ei vasta sellele liigitusele, sest siin tegeleme dekloorimise ja dekontsioneerimisega, mitte saasteaine puhastamisega adsorptsiooni teel. Deklorineerimine ja deosonatsioon on efektiivselt kasutatud kookospähklirakkude aktiivsöe töötlemisel basseini veega, millel on suured adsorptsioonipinnad eelised ja millel on seetõttu kõrge tihedusega suurepärane dekloorimis mõju. Suur tihedus võimaldab vältida tagasivoolu ilma aktiveeritud süsiniku väljavõtmist filtrist välja.

Graanulist aktiivsütt kasutatakse fikseeritud statsionaarsetes adsorptsioonisüsteemides. Saastunud vesi voolab läbi pideva aktiivsöe kihi (peamiselt ülevalt alla). Selle adsorbtsioonisüsteemi vabaks kasutamiseks peab vesi olema vaba tahketest osakestest. Seda saab tagada asjakohase eeltöötlemise abil (näiteks liivifiltri abil). Fikseeritud filtrisse jäävaid osakesi saab eemaldada vastupidava adsorptsioonisüsteemiga.

Paljud tootmisprotsessid eraldavad kahjulikke gaase. Neid mürgiseid aineid ei tohi õhku paisata. Kõige tavalisemad mürgised ained on õhus lahustid, mis on vajalikud igapäevaseks kasutamiseks mõeldud materjalide tootmiseks. Lahustite (peamiselt süsivesinikud, nagu klooritud süsivesinikud) eraldamiseks saab aktiveeritud süsinikku kasutada veekindlate omaduste tõttu.

Õhupuhastus jagatakse saastunud õhu puhastamiseks ja lahusti taaskasutamiseks vastavalt saasteaine kogusele ja kontsentratsioonile õhus. Suurel kontsentratsioonidel on odavam lahustite eraldamine aktiivsöest (näiteks auruga). Kui aga toksilised ained esinevad väga madalal kontsentratsioonil või segus, mida ei saa korduvkasutada, kasutatakse vormitud ühekordselt kasutatavat aktiivsütt. Valatud aktiivsütt kasutatakse fikseeritud adsorptsioonisüsteemides. Saastunud õhk voolab läbi ühtlase kivisütt ühe suuna (peamiselt alt ülespoole).

Impregneeritud aktiivsöe üheks peamiseks kasutusalaks on gaasi ja õhu puhastamine. Paljude tehniliste protsesside tagajärjel on saastatud õhk mürgiste ainetega, mida tavapärase aktiivsöega ei saa täielikult eemaldada. Need mürgised ained, peamiselt anorgaanilised või ebastabiilsed, polaarsed ained, võivad olla isegi väga madala kontsentratsiooniga. Sellisel juhul kasutatakse impregneeritud aktiivset süsinikku. Vahel mitmesuguste vaheliste keemiliste reaktsioonide vahel saasteaine komponendi ja aktiivsöe aktiivsüsi vahel võib saasteaine täielikult saastunud õhust eemaldada. Aktiveeritud süsinikud on impregneeritud hõbedaga (joogivee puhastamiseks), jood (vääveldioksiidist puhastamiseks), väävel (elavhõbeda puhastamiseks), leelised (gaasiliste hapete ja gaaside - kloor, vääveldioksiid, lämmastikdioksiid ja d), hape (gaasiliste leeliste ja ammoniaagi eemaldamiseks).

Kuna adsorptsioon on pöörduv protsess ja ei muuda aktiivsöe pinda ega keemilist koostist, saab saasteaineid aktiivsöest eemaldada desorptsiooni teel (adsorbeeritud ainete vabanemine). Van der Waltzi tugevus, mis on peamine liikumisjõud adsorbeerimisel, nõrgeneb, nii et saastajat saab söe pinnalt eemaldada, kasutatakse kolme tehnilist meetodit:

· Temperatuuri kõikumise meetod: van der Waalsi jõu mõju väheneb temperatuuri tõusuga. Temperatuur tõuseb tänu kuuma lämmastikuvoolule või aururõhu tõusule temperatuuril 110-160 ° C.

· Rõhu kõikumine: koos osalise rõhu vähenemisega väheneb Van-Der-Waltzi jõu mõju.

· Ekstraheerimine - desorptsioon vedelates faasides. Adsorbeeritud ained eemaldatakse keemiliselt.

Kõik need meetodid on ebamugavad, kuna adsorbeeritud aineid ei saa söe pinnalt täielikult eemaldada. Aktiivsöe poorides jääb märkimisväärne kogus saasteainet. Auru regenereerimise kasutamisel jääb 1/3 adsorbeerunud ainetest aktiivsüsi.

Keemilise regenereerimise all mõeldakse sorbendivedelike või gaasiliste orgaaniliste või anorgaaniliste reagentide töötlemist temperatuuril, reeglina mitte kõrgemal kui 100 ° C. Nii süsiniku- kui ka mitte-süsinik-sorbendid on keemiliselt regenereeritud. Selle töötlemise tulemusena desorbeeritakse sorbaat ilma muutusteta või desorbeeritakse selle produktid, mis on selle koosmõju regenereeriva ainega. Keemiline regenereerimine toimub tihti adsorptsiooniseadmes. Enamik kemikaalide regenereerimismeetodeid on teatud liiki sorbate jaoks kitsalt spetsialiseerunud.

Madala temperatuuri termiline regenereerimine on sorbendi töötlemine auruga või gaasiga temperatuuril 100-400 ° C. See protseduur on üsna lihtne ja paljudel juhtudel viiakse see otse adsorberisse. Kõrge entalpia tõttu tingitud veeauru kasutatakse enamasti madala temperatuuri termilise regenereerimise jaoks. See on ohutu ja tootmisvalmis.

Keemiline regenereerimine ja madalatemperatuurne termiline regenereerimine ei taga adsorptsiooni söede täielikku taastumist. Termilise regenereerimise protsess on väga keerukas, mitmeastmeline, mis mõjutab mitte ainult sorbaati, vaid ka sorbenti ise. Termiline regeneratsioon on aktiivse süsiniku tekke tehnoloogia lähedal. Süsiniku erinevate sorteeritud sorbade karboniseerimisel laguneb enamus lisanditest temperatuuril 200-350 ° C ja 400 ° C juures tavaliselt umbes pool kogu adsorbaatidest tavaliselt hävib. CO, CO2, CH4 - Orgaanilise sorbaadi peamised laguproduktid vabanevad temperatuuril 350-600 ° C kuumutamisel. Teoreetiliselt on sellise regenereerimise maksumus 50% uue aktiivse süsiniku maksumusest. See viitab vajadusele jätkata uute kõrgefektiivsete meetodite otsingut ja arendamist sorbentide regenereerimiseks.

Reaktiveerimine - aktiivsöe täielik regenereerimine auruga temperatuuril 600 ° C. Saasteaine põletatakse sellel temperatuuril ilma kivisöe põletuseta. See on võimalik tänu madalale hapnikusisaldusele ja märkimisväärse koguse aurude olemasolule. Veeaur reageerib selektiivselt adsorbeeritud orgaanilise ainega, millel on kõrge kõrge temperatuuriga reaktsioonivõime vees ja täieliku põlemisega. Söe minimaalset põlemist on siiski võimatu vältida. Selle kaotuse peaks kompenseerima uus kivisüsi. Pärast taasaktiveerimist juhtub tihtipeale, et aktiivsüsi näitab suuremat sisemist pinda ja kõrgemat reaktiivsust kui esialgset söe. Need faktid on tingitud täiendavate pooride ja aktiivsöest koksistamist põhjustavate saasteainete tekkimisest. Muutub ka pooride struktuur - need suurenevad. Reaktiveerimine toimub reaktivatsiooniahjus. Ahi on kolme tüüpi: pöörlevad, võllid ja muutuva gaasivooluga ahjud. Muutuva gaasivoolu ahjude eelised on põlemise ja hõõrdumise tõttu väikeste kaotuste tõttu. Aktiivsüsi siseneb õhuvoolu ja sel juhul saab põlemisgaase läbi rea. Aktiivsüsi muutub intensiivse gaasivoo tõttu osaliselt vedelaks. Gaasid transpordivad ka põlemisprodukte aktiivsöega taasaktiveerimisel põlemiskambrisse. Õli lisatakse põlemisjääkidele, nii et gaase, mis pole täielikult süüdatud, saab nüüd põletada. Temperatuur tõuseb umbes 1200 ° C juurde. Pärast põlemist gaas voolab gaasipesuri, milles gaas jahutatakse vee ja õhuga jahutamisel temperatuurini vahemikus 50-100 ° C. Selles kambris neutraliseeritakse naatriumhüdroksiidi abil puhastatud aktiveeritud süsinikust adsorbeeritud klorosüsivesinikega moodustunud vesinikkloriidhape. Kõrge temperatuuri ja kiire jahutuse tõttu ei moodustu mürgiseid gaase (nagu dioksiinid ja furaanid).

Varasem ajalooline viide söe kasutamisele viitab iidsele Indiale, kus sanskriti pühakirjades öeldi, et joogivett tuleb kõigepealt läbi söe kaudu hoida, hoida vaskide ja päikesevalguse kätte.

Söe ainulaadseid ja kasulikke omadusi oli teada ka muistses Egiptuses, kus varikatust kasutati meditsiinilistel eesmärkidel juba 1500 eKr. er

Vana-roomlased kasutasid ka kivisüsi joogivee, õlle ja veini puhastamiseks.

18. sajandi lõpus teadsid teadlased, et Carbolen suudab absorbeerida erinevaid gaase, aure ja lahustuvaid aineid. Inimesed täheldasid igapäevaelus: kui keetakse vesi panniks, kus nad enne õhtusöögi valmistasid, visatakse mõned kivid, siis kaob toidu maitse ja lõhn. Aja jooksul kasutati suhkrut puhastamiseks aktiivset süsi, looduslikesse gaasidesse sattunud bensiini, värvimisriide, parkimist nahka.

1773. aastal teatas Saksa keemik Karl Scheele süsi gaaside adsorbeerimisest. Hiljem leiti, et ka puusüsi võib vedelikke värvi muutuda.

1785. aastal võttis Peterburi apteeker Lovits T. Ye., Kes hiljem akadeemikuks sai, juhtida tähelepanu aktiveeritud süsiniku võimele alkoholi puhastamiseks. Korduvate katsete tulemusena leidis ta, et isegi lihtsa veini kastmine söepulbriga võimaldab saada palju puhtamat ja kõrgema kvaliteediga jooki.

1794. aastal kasutas süsi esmakordselt inglise suhkrutehases.

1808. aastal kasutas pruunsöet Prantsusmaal esimest korda suhkrusiirupi leotamiseks.

1811. aastal, kui segati musta kingakreemi, avastati luukooke valgendamisvõime.

1830. aastal võttis üks apteek, kes tegi ise eksperimenti, võttis sisse grammi šnüniini ja säilitas, sest ta võtsid samaaegselt neelata 15 grammi aktiivsütt, mis adsorbeerisid seda tugevat mürki.

1915. aastal leiutas Venemaa teadlane Nikolai Dmitrievich Zelinsky maailma esimeses filtreerivas kivisöe gaasimaskes maailmas. 1916. aastal võeti vastu Entente armeed. Peamine sorbendimaterjal oli selles aktiveeritud süsinik.

Aktiivsöe tööstuslik tootmine algas 20. sajandi alguses. 1909. aastal vabastati Euroopas esimene pulbristatud aktiivsöe partii.

Esimese maailmasõja ajal kasutati kookosakeste aktiivsütt adsorbendina esimest korda gaasimaskides.

Praegu on aktiveeritud süsinikud üks parimaid filtermaterjale.

Ettevõte "Chemical Systems" pakub laias valikus aktiveeritud süsinikke Carbonut, mis on täiesti tõestatud erinevates tehnoloogilistes protsessides ja tööstusharudes:

· Carbonut WT vedelike ja vee puhastamiseks (maa, jäätmed ja joomine, samuti veetöötlus)

· Carbonut VP erinevate gaaside ja õhu puhastamiseks

· Carbonut GC kaevanduste ja mootoritööstuse lahuste ja läga tootmiseks kulla ja muude metallide ekstraheerimisel,

· Sigaretifiltrite süsinik CF.

Karbonaat-aktiveeritud süsinikke toodetakse eranditult kookospähkli kestadest, sest kookosaktiivsete süsinikute puhul on parim puhastus kvaliteet ja kõrgeim absorptsioonivõime (suurema hulga pooride olemasolu ja sellest tulenevalt suurema pindala tõttu), pikim kasutusiga (kõrge kareduse ja mitmekordse regenereerimise võimaluse tõttu), absorbeerunud ainete desorptsiooni puudumine ja vähe tuhasisaldus.

Indoneesias on alates 1995. aastast toodetud süsinikku aktiivsed söed automatiseeritud ja kõrgtehnoloogiliste seadmetega. Tootmisel on strateegiliselt oluline asukoht, esiteks toorainete lähikonnas - kookospähkel ja teiseks meresadamate vahetus läheduses. Kookospähkel kasvab aastaringselt, pakkudes katkematult kvaliteetset tooraineallikat suures koguses, minimaalsete tarnekuludega. Meresadamate lähedus aitab vältida ka logistika lisakulusid. Kõik tehnoloogilise tsükli etapid süsinikku sisaldava aktiivsöe tootmisel on rangelt kontrollitud: see hõlmab sisendmaterjalide hoolikat valimist, põhiparameetrite kontrollimist pärast iga vahepealset tootmisetappi ja lõpliku lõpptoote kvaliteedikontrolli vastavalt kehtestatud standarditele. Aktiivset süsinikku Carbonut eksporditakse peaaegu kogu maailmas ja tänu suurepärasele hinna ja kvaliteedi kombinatsioonile on lai nõudlus.

Top