СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОГО АКТИВНОГО УГЛЯ
METHOD OF PRODUCING MODIFIED ACTIVATED CARBON

Изобретение относится к области адсорбционной очистки сточных вод от органических соединений и может быть использовано для очистки бытовых, технологических и поверхностных сточных вод производства диметиламина.
3
3
3
Известен способ получения модифицированного активного угля (МАУ), который включает его обработку малоконцентрированным стоком производства ε-капролактама, содержащим до 0,5 г/дм капролактама и сульфат аммония до 0,2 г/дм, при соотношении массы угля (г) к объему сточных вод (см) - 1:10 в течение 24 часов, дальнейшее просушивание и прогрев угля при температуре 250°C на воздухе в течение 4 часов [1].
Недостатком данного способа модифицирования является значительный расход реагентов, тепла и электричества.
Наиболее близким является способ получения МАУ, включающий пропитку углей водой или раствором соляной кислоты с концентрацией 1-4 вес.% при соотношении суммарного объема пор угля и воды или кислоты 1,0-(0,7-1,0), а затем обработку угля 9-15% раствором термоактивной смолы в фурфуроле при весовом соотношении угля и раствора 1,0-(0,35-0,68), выдерживание до сыпучести и термообработку инертным газом со скоростью подъема температуры 450-900°C/час до 700-900°C с последующей выдержкой при этой температуре в течение 0,2-0,5 ч [2].
Недостатком данного способа являются высокая стоимость модифицирующего агента, длительность и трудоемкость процесса подготовки сорбента.
Задачей настоящего изобретения является повышение сорбционной емкости активных углей по диметиламину, снижение расхода электроэнергии, реагентов и исключение токсичных отходов.
3
Поставленная задача достигается предварительным промыванием дистиллированной водой и прогревом промышленного активного угля при температуре 200°C в течение 2 часов и дальнейшей обработкой раствором соляной кислоты, при соотношении масса угля (г): объем раствора соляной кислоты (см) - 1:100.
В качестве сравнения использовали промышленный активный уголь марки АГ-5.
Пример 1.
3
3
3
АУ предварительно промыли дистиллированной водой, просушили и прогрели при температуре 200°C на воздухе в течение 4 часов, затем обработали раствором соляной кислоты с молярной концентрацией 0,1 моль/дм при этом соотношение масса угля (г): объем раствора соляной кислоты (см) составляло 1:50; 1:100; 1:200. Далее на модифицированных образцах осуществляли адсорбцию в статических условиях из водных растворов диметиламина с концентрацией 0,25 моль/дм. Полученные данные представлены в таблице 1.
Таблица 1
Влияние соотношения масса угля (г): объем раствора соляной кислоты (см<sup>3</sup>) в процессе модифицирования АУ на адсорбцию из растворов диметиламина
№ п/п
соотношение АУ: реагент
Повышение сорбционной емкости АУ,%
1
1:50
15,3
2
1:100
35,0
3
1:200
35,6
Пример 2.
3
3
3
АУ промыли дистиллированной водой и прогрели на воздухе при температуре 100°C, 200°C, 500°C в течение 2 часов и обработали раствором соляной кислоты с молярной концентрацией 0.1 моль/дм при соотношении масса угля (г): объем раствора соляной кислоты (см) - 1:100. Затем на модифицированных образцах осуществляли адсорбцию в статических условиях из водных растворов диметиламина с концентрацией 0,25 моль/дм. Полученные данные представлены в таблице 2.
Таблица 2
Влияние температуры в процессе модифицирования АУ на адсорбцию из растворов диметиламина
№ п/п
Температура, °C
Повышение сорбционной емкости АУ,%
1
100
11,3
2
200
35,0
3
500
уголь выгорает в значительной степени.
Пример 3.
3
АУ просушили, промыли дистиллированной водой и прогрели на воздухе при температуре 200°C в течение 1, 2 и 4 часов, затем обработали раствором соляной кислоты при соотношении масса угля (г): объем раствора соляной кислоты (см) - 1:10. Затем на модифицированных образцах осуществляли адсорбцию в статических условиях из водных растворов диметиламина с концентрацией 0,25 моль/дм. Полученные данные представлены в таблице 3.
Таблица 3
Влияние времени прогрева в процессе модифицирования АУ на адсорбцию из растворов диметиламина
№ п/п
Время прогрева, ч
Повышение сорбционной 1 емкости АУ,%
1
1
25,7
2
2
35,0
3
4
35,3
3
В результате проведенных исследований были выбраны следующие условия модифицирования: промывание дистиллированной водой и прогрев угля при температуре 200°C на воздухе в течение 2 часов, затем обработка активного угля раствором соляной кислоты с молярной концентрацией 0,1 моль/дм, при соотношении масса угля (г): объем раствора соляной кислоты(см) - 1:100.
Извлечение диметиламина полученными сорбентами возрастает в среднем на 35%.
Литература
7
1. Патент №2370439, Россия МПК B01J 20/20, C01B 31/08, опубл. 20.10.2009.
7
2. Патент №2175885, Россия, MПK B01J 20/20, C01B 31/08, опубл. 2001.11.20.