Способ получения модифицированного активного угля
METHOD OF PRODUCING MODIFIED ACTIVE COAL

Изобретение относится к области адсорбционной техники и может быть использовано для получения модифицированных активных углей (МАУ), применяемых для водоочистки технологических стоков предприятий химической и фармацевтической промышленности.
Известен 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 со скоростью подъема температуры 450-900 град/час до 700-900°С с последующей выдержкой при этой температуре в течение 0,2-0,5 ч. (РФ патент №2175885).
Недостатком данного способа является использование сложного по составу модифицирующего реагента, а также длительность и трудоемкость процесса модифицирования.
3
3
Наиболее близким является способ получения МАУ, включающий обработку малоконцентрированным стоком производства ε-капролактама, содержащим ε-капролактам до 0,5 г/дм и сульфат аммония до 0,2 г/дм при отношении массы угля (г) к объему сточных вод (см) - 1:10 в течение 24 часов, дальнейшее просушивание и прогрев угля при температуре 250°С на воздухе в течение 4 часов. (РФ патент №2370439).
Недостатком данного способа модифицирования является значительный расход реагентов, тепла и электричества.
Задачей настоящего изобретения является повышение сорбционной емкости активных углей по диметиламину, снижение расхода электроэнергии, реагентов.
3
3
3
3
Поставленная задача достигается промыванием промышленного активного угля (АУ) дистиллированной водой, дальнейшей обработкой раствором перекиси водорода с массовой долей растворенного вещества 3% при отношении массы угля (г) к объему раствора перекиси водорода (см) - 1:10 в течение 1 часа и малоконцентрированным стоком производства ε-капролактама, содержащим ε-капролактам до 0,5 г/дм и сульфат аммония до 0,2 г/дм при отношении массы угля (г) к объему сточных вод (см) - 1:10 в течение 24 часов, а также дальнейшим прогревом при температуре 100°С на воздухе в течение 1 часа.
В качестве сравнения использовали промышленный активный уголь марки АГ-5.
Пример 1.
3
3
3
3
АУ промыли дистиллированной водой, затем обработали раствором перекиси водорода с массовой долей растворенного вещества 3% при отношении массы угля (г) к объему раствора перекиси водорода (см) - 1:10 в течение 1 часа и малоконцентрированным стоком производства ε-капролактама, содержащим ε-капролактам до 0,5 г/дм и сульфат аммония до 0,2 г/дм при отношении массы угля (г) к объему сточных вод (см) - 1:10 в течение 24 часов, а также прогрели при температуре 100°С в течение 30 минут, 1, 2, 3 часа на воздухе.
3
Далее на модифицированных образцах осуществляли адсорбцию в статических условиях из водных растворов диметиламина с концентрацией 2 моль/дм. Полученные данные представлены в таблице 1.
Пример 2.
3
3
3
3
АУ промыли дистиллированной водой, затем обработали раствором перекиси водорода с массовой долей растворенного вещества 3% при отношении массы угля (г) к объему раствора перекиси водорода (см) - 1:10 в течение 1 часа и малоконцентрированным стоком производства ε-капролактама, содержащим ε-капролактам до 0,5 г/дм и сульфат аммония до 0,2 г/дм при отношении массы угля (г) к объему сточных вод (см) - 1:10 в течение 24 часов, а также прогрели в интервале температур: 50, 100, 200, 300°С в течение 1 часа на воздухе.
3
Далее на модифицированных образцах осуществляли адсорбцию в статических условиях из водных растворов диметиламина с концентрацией 2 моль/дм. Полученные данные представлены в таблице 2.
Влияние температуры в процессе модифицирования АУ на адсорбцию из водного раствора диметиламина.
Пример 3.
3
3
3
3
АУ промыли дистиллированной водой, затем обработали раствором перекиси водорода с массовой долей растворенного вещества: 0-холостой опыт, 2, 3, 5, 6, 7% при отношении массы угля (г) к объему раствора перекиси водорода (см) - 1:10 в течение 1 часа и малоконцентрированным стоком производства ε-капролактама, содержащим ε-капролактам до 0,5 г/дм и сульфат аммония до 0,2 г/дм при отношении массы угля (г) к объему сточных вод (см) - 1:10 в течение 24 часов, а также прогрели при температуре 100°С в течение 1 часа на воздухе.
3
Затем на модифицированных образцах осуществляли адсорбцию в статических условиях из водных растворов диметиламина с концентрацией 2 моль/дм. Полученные данные представлены в таблице 3. Влияние концентрации перекиси водорода в процессе модифицирования на адсорбцию из водного раствора диметиламина.
Пример 4.
3
3
3
3
АУ промыли дистиллированной водой, затем обработали раствором перекиси водорода с массовой долей растворенного вещества 3% при отношении массы угля (г) к объему раствора перекиси водорода (см) - 1:10 в течение 30 минут 1, 2, 3, 5, 10 часов и малоконцентрированным стоком производства ε-капролактама, содержащим ε-капролактам до 0,5 г/дм и сульфат аммония до 0,2 г/дм при отношении массы угля (г) к объему сточных вод (см) - 1:10 в течение 24 часов, а также прогрели при температуре 100°С в течение 1 часа на воздухе.
3
Затем на модифицированных образцах осуществляли адсорбцию в статических условиях из водных растворов диметиламина с концентрацией 2 моль/дм. Полученные данные представлены в таблице 4.
Влияние времени воздействия перекиси водорода в процессе модифицирования на адсорбцию из водного раствора диметиламина.
3
3
3
В результате проведенных исследований были выбраны следующие условия модифицирования: промывание промышленного активного угля (АУ) дистиллированной водой, обработка раствором перекиси водорода с массовой долей растворенного вещества 3%, при отношении массы угля (г) к объему раствора перекиси водорода (см) - 1:10 в течение 1 часа и малоконцентрированным стоком производства ε-капролактама, содержащим ε-капролактам до 0,5 г/дм и сульфат аммония до 0,2 г/дм при отношении массы угля (г) к объему сточных вод (см) - 1:10 в течение 24 часов, а также прогрев при температуре 100°С в течение 1 часа на воздухе. Извлечение диметиламина полученными сорбентами возрастает на 57,3%.