химический каталог




Активные угли и их промышленное применение

Автор X.Кинле, Э.Бадер

движными; это обеспечивает подачу водяного пара к поверхности активируемого материала под различными углами и получение углей с различными размерами пор. Принципиальная конструкция вращающейся печи с внутренним обогревом показана на рис. 4.4 [32]. Во вращающейся печи можно вести совмещенные процессы, например, активирование и получение металлов из оксидов.

4.5.3. Шахтные печи

Шахтные печи состоят в основном из камер, расположенных вертикально одна над другой, стенки которых выложены кладкой^ из огнеупорного кирпича. Сверху загружается активируемый материал, снизу подается водяной пар. Использование насадок или направляющих устройств позволяет увеличить Реакционную поверхность и улучшить перемешивание. На Рис. 4.5 показана многоступенчатая печь с боковыми горелками 11 каналами для подвода реакционных газов [32].

61

Уголь Рис. 4.5. Шахтная печь:

/ — каналы для подвода реакционных газов; 2 — огневой канал.

Шахтные печи используют для активирования кускового угля, который затем перерабатывается в зерненый или порошкообразный. Из соображений экономии энергии часто несколько печей соединены в одну технологическую цепочку В промежутках между отдельным! ретортами производится сжиганш активирующих газов. Поэтом\ процесс является энергетически са моподдерживающимся.

4.5.4. Многополочные печи

Для активирования различные материалов можно также использовать многополочные печи с круглыми подами, гребками \ одной или несколькими горелками. Они предназначены для длительной эксплуатации в стационарном режиме, поскольку остановка печей и ввод их в действие представляют значительные трудности. Схема и описание многополочной печи приведены г гл. 10 (см. рис. 10.4).

\ АктиЬныа уголь

4.5.5. Реакторы кипящего слоя

В реакторах кипящего слоя активируемые продукты и газы основательно перемешиваются. При этом значительно сокращается время активирования (по сравнению с печами других конструкций). Простая конструкция реактора с кипящим слоем представляет собой герметичную цилиндрическую или прямоугольную реакционную камеру, снабженную внизу перфорированной распределительной решеткой, через которую поступают реакционные газы. Процесс может быть непрерывным и периодическим. Известны многоступенчатые реакторы, состоящие из вертикально или горизонтально расположенных камер с переходами между ними, а также реакторы, состоящие из большого числа отделений, разделенных перегородками. Они предназначены для активирования мелкозерненого и в отдельных случаях формованного угля.

Нагревание реактора кипящего слоя представляет значительные трудности. Также существует опасность пылевыделения в результате сильного истирания угля при перемешивании. Если газы для обогрева поступают через решетку, высокая температура газов, необходимая для процесса активирования, может привести к спеканию частиц золы, которые осаждаются на распределительной решетке и забивают ее, нарушая равномерное

52

рис. 4-6. Реактор с псевдоожиженным слоем для газового активирования:

/ — «спокойный:» объем; 2 — уровень псевдо-ожиженпого слоя; 3— внешний обогрев; 4 — теплообменник; 5 — распределительная решетка; 6 — реактор.

поступление газового потока. Вследствие этого возможно возникновение неоднородности «кипения» слоя н усиление истирания угля и выноса пыли.

Процесс можно усовершенствовать за счет прямого обогрева внутреннего объема реактора теплотой, полученной при сгорании СО и Н2, образующихся в процессе активирования водяным паром. Однако в этом случае необходимо строгое дозирование кислорода, чтобы избежать чрезмерного обгара поверхности частиц угля и соответственно сокращения выхода продукта.

Другая возможность для дополнительного подвода теплоты и повышения производительности заключается во внешнем обогреве реактора. На рис. 4.6 показана схема такой печи, в которую нагретые активирующие газы подаются со скоростью, обеспечивающей неподвижность нижнего слоя и псевдоожижение верхнего слоя шихты [33]. Разделение внешнего обогрева и псевдоожижения позволяет проводить автономное регулирование обогрева и скорости газа в кипящем слое. Это создает возможность мягкого активирования различного сырья.

Активный уголь

4.5.6. Другие виды печей

В струйном реакторе, схема и описание которого даны в разделе 10.3.4, можно быстро активировать тонкоизмельченный углеродсодержащий материал (порошкообразный древесный уголь). Этот процесс применяется, в основном, при реактивировании порошкообразных активных углей.

4-6. ПОСЛЕДУЮЩАЯ ОБРАБОТКА

В определенных случаях применения весьма нежелательна Щелочность, вносимая каталитическими активирующими добавками или уже присутствующая в исходном материале. Ее можно устранить нейтрализацией, например, фосфорной кислотой. Кислотную обработку применяют при получении медицинских углей, в которых содержание золы должно быть минимальным. В таких случаях используют соляную или азотную кислоту. После кислотной обработки необходимо тщательное

53

промывание водой. Излишне высокое содержание серы, хараг терное, например, для большинства активных бурых угле! можно снизить простым промыванием теплой водой с во: душным барботажем [15].

Вид и содержание кислородных поверхностных соединени : можно изменять, используя окислительные и восстановител1 ные агенты. Например, обработка азотной кислотой или нитрс зными газами может привести к образованию дополнительно!-, количества поверхностных комплексов. Обработка водородом при 200—540 °С понижает содержание химически связанного кислорода. Угли, свободные от железа или с низким его содержанием, можно получить кислотной отмывкой или обработкой газо- и парообразующими веществами, которые при нагревании образуют с железом легколетучие соединения. К ним относятся галогены, галогенсодержащие соединения или монооксид углерода.

Во многих случаях осветляющую способность активных углей, полученных активированием водяным паром, можно повысить последующим окислением на воздухе при 500—600 °С.

Активные угли, используемые для очистки крови (для аппаратов искусственной почки или печени), необходимо покрывать полупроницаемой оболочкой для предотвращения коагуляции белка крови (альбумина) на угле (см. гл. 12).

4.7. ПРОПИТКА

Пропитка химическими реактивами и фиксирование их и продуктов их взаимодействия на углеродной поверхности позволяет существенно изменить свойства активного угля. Например, если обработать активный уголь водным раствором нитрата серебра, то серебро быстро восстановится. Металлическое серебро при этом фиксируется на поверхности угля в тонкодисперсной форме. Фильтры для питьевой воды, изготавливаемые таким образом, широко применяются в быту. Вследствие олигодинамического действия серебра эти фильтры значительно меньше забиваются по сравнению с обычными угольными фильтрами.

Пропитанные угли играют большую роль в защите от вредных примесей и отравляющих веществ, а также в каталитических процессах. Противогазовые угли получают обработкой зерненых или гранулированных активных углей перманганатом калия и содой или соединениями цинка, меди и хрома. Для получения катализаторов можно нанести на уголь благородные металлы и смеси различных реактивов. Для десульфирования газов представляют интерес активные угли, способные превратить диоксид серы в триоксид серы или серную кислоту посредством каталитического окисления в присутствии кислорода и воды. Для этих целей применяются пропитки различ-

54

ными металлами (например, марганцем, медью, никелем, хромом, ванадием, молибденом) или металлоидами (мышьяком, галогенами, например, иодом).

Иод, тонкодиспергированный на поверхности активного угля, также катализирует окисление сероводорода до элементарной серы. Этот эффект можно использовать в очистке отходящих газов. В процессе пропитки уголь опрыскивают раствором, содержащим иод или соединения иода, и перемешивают в смесителе или барабане. Если к пропиточному раствору добавляется восстановитель, например сульфит натрия, обработку можно проводить непосредственно в адсорбере [34].

Угли, пропитанные иодом, испол

страница 14
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58

Скачать книгу "Активные угли и их промышленное применение" (2.76Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
где получить компьютерное образование
Корректировка спидометра ВАЗ
SG6309DS
стаканы schott zwiesel

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(02.12.2016)