химический каталог




Активные угли и их промышленное применение

Автор X.Кинле, Э.Бадер

ьзуются также в ядерной технологии, поскольку обеспечивают эффективное извлечение радиоактивного йодистого метила в процессе изотопного обмена. Подобное действие оказывают угли, пропитанные аминами (например, триэтилендиамином); они поглощают йодистый метил по реакции Меншуткина.

Активные угли, пропитанные кетонами, проявляют свойства антиокислителей и уже не способны окислять диоксид серы до триоксида. Добавление фосфорной кислоты снижает способность активных углей к воспламенению, а пропитка бензойной кислотой придает им гидрофобные свойства.

4.8. ЗЕРНЕНЫЕ И ФОРМОВАННЫЕ УГЛИ

Зерненые угли получают дроблением крупных кусков; обычно зерна имеют размер в поперечнике от одного до нескольких миллиметров и обладают неровной поверхностью. Известны два способа получения зерненых продуктов: 1) исходный материал, например кусковой древесный уголь или уголь-сырец из скорлупы кокосовых орехов, измельчается до требуемого размера зерен, а затем активируется; 2) исходный материал подвергается тонкому помолу, а порошок снова прессуется (брикетируется) в более крупные изделия, в свою очередь измельчаемые до желаемых размеров зерен, которые подвергаются карбонизации в определенных условиях и затем активируются. Второй способ обычно используется, когда сырьем служит каменный уголь, поскольку прямое активирование каменного угля трудноосуществимо из-за плохого доступа активирующих газов к внутренней поверхности материала. Брикетирование также можно проводить двумя способами: без связующего и со связующим. Выбор способа определяется сортом угля. Так, бурый уголь, торф, лигниновые отходы, а также бурые угли, содержащие битум, золу, серу, можно формовать без связующего. Некоторые сорта каменных углей мож-но прессовать непосредственно после соответствующей обработ-ки. например, концентрированной минеральной кислотой [35].

Определенным недостатком зерненых углей следует считать значительное их истирание, вызванное шероховатостью поверх-

ности, особенно при больших механических нагрузках, характерных для реактивирования в кипящем слое.

Формованные угли имеют вид цилиндрических или почти сферических частиц с гладкой поверхностью. Цилиндрические гранулы обычно имеют диаметр от 0,8 до 9 мм, микросферы преимущественно от 0,005 до I мм.

Для производства цилиндрических гранул используют тонко-измельченный исходный материал, который смешивают со связующим в обогреваемом смесителе. Получаемая паста формуется в цилиндрических или червячных экструдерах. После выхода из (фильеры жгуты ломаются, обычно под действием собственной тяжести, (образуя гранулы различной длины, которые в определенных .условиях сушат, затем подвергают карбонизации и активированию. Вместо естественного разламывания жгутов можно шспользовать соответствующие режущие приспособления, например, вращающийся нож. Вместо сплошных цилиндрических гра-,нул можно получать полые цилиндрические гранулы или пластинки толщиной в несколько миллиметров. Известно также получение активированных углеродных волокон.

В качестве связующих применяются разнообразные органические материалы: древесная и каменноугольная смола, кислог-;ные отходы нефтепереработки, смеси фенолов, альдегидов и продуктов их конденсации, а также кремнезоль, гидроксиды железа или алюминия. Гидроксиды натрия, кальция и другие •основные соединения нейтрализуют кислые группы смолы и ¦способствуют газовому активированию.

9

Рис. 4.7. Получение формованного угля парогазовым активированием:

/ — дробление; 2 — размол; 3— смешение — пластификация; 4— грануляция; 5 — сушка. в — карбонизация; 7 — активация; 8 — рассев; 9 — упаковка.

56

В'ыбор соответствующей рецептуры для производства формованных углей чрезвычайно важен для качества активного угля и обычно относится к секретам производства. Схема процесса производства формованного угля с активированием водяным, паром показана на рис. 4.7.

В производстве микропористых углей с частицами сферической формы используют расплавленный или разбавленный растворителем пек, который при добавлении защитного коллоида обычно диспергируется в воде и затем после ряда последующих обработок превращается в активный уголь.

Производство формованного угля из порошка активного угля пока не получило распространения в технике в связи с большими потерями продукта. В литературе, однако, имеются сведения о получении агломерированного активного угля обработкой активата водой и водорастворимым связующим.

4.9. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ СИТА

Формованные угли с молекулярно-ситовыми свойствами должны обладать очень узкими порами. Их можно получить двумя способами: соответствующим выбором углеродсодержа-щего сырья, связующего и процесса активирования или последовательным уменьшением размеров существующей системы пор.

В' первом случае измельченный в порошок битуминозный уголь или уголь-сырец из скорлупы кокосовых орехов смешивается с порошкообразным связующим, преимущественно смолой, и прессуется. После дробления прессованных изделий зерна активируются при 300—400 °С и, наконец, прокаливаются при 850—960 °С в течение короткого времени [36].

Во втором способе промышленные активные угли можно модифицировать достаточным количеством соответствующей смолы, а затем карбонизовать при температурах в пределах: 500—800 °С. Описан также процесс, в котором коксы с содержанием летучих до 5 % обрабатываются углеводородами, способными разлагаться до углерода при 600—900 °С. Разложение их в углеродном каркасе коксов приводит к сужению существующих пор [37].

5. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВОЙСТВ АКТИВНЫХ УГЛЕЙ

5.1. ОТБОР И ПОДГОТОВКА ПРОБ

Достоверность результатов аналитического исследования в значительной степени зависит от точного соблюдения методики отбора и подготовки проб. Для зерненых и формованных активных углей особенно важно учитывать возможность значитель-ных различий не только в распределении размеров зерен, но и в активности и плотности отдельных частиц. Поскольку при

57

загрузке или транспортировке в таре активные угли могут фрак» ционироваться, пробы следует отбирать, пользуясь известными статистическими методиками [1]. Для прямого отбора проб зерненых и формованных углей применяется так называемый пробный щуп, с помощью которого можно отбирать представительные пробы из отдельных упаковок или фильтрующей шихты. Если пробы превышают количество, необходимое для отдельных испытаний, как это, например, случается при отборе непосредственно из потока готового продукта при его выгрузке, пробы можно разделить механическим делителем.

Ошибки при отборе или делении проб невозможно компенсировать точностью отдельных измерений; к этому обстоятельству следует отнестись с большим вниманием.

5.2. МЕХАНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ

5,2.1. Определение размеров частиц

Зерненые угли. Для классификации зерен по крупности используется ситовый анализ, обычно проводимый на механических грохотах с набором сит, совершающих колебательные движения в течение определенного времени. Дополнительные ударные воздействия могут привести к искажению результатов анализа из-за разрушения частиц активного угля. Применяются сита со стандартизованными размерами ячеек просеивающих полотен [2].

Распределение зерен по крупности выражается в массовых процентах. При определении размеров обычно допускается отклонение на 5 % в большую или меньшую сторону, однако сумма не должна превышать 10 % (масс.) [3]. Весьма наглядным является выражение распределения гранулометрического состава в логарифмических координатах по методу Розина — Рэмблера — Шперлинга [4] (рис. 5.1). Таким способом определяют так называемый коэффициент однородности п и средний статистический диаметр d'. Значение d' получают из гранулометрического состава, а значение п—меру однородности пробы [5]—обычным способом на логарифмическом графике гранулометрического состава. Обе величины позволяют оценить гидравлические свойства зерненых углей в стационарных и взвешенных слоях в потоке жидкостей и газов.

Формованные угли. Методику рассева по фракциям для зерненых углей можно в целом применять и для цилиндрических гранул

страница 15
< 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
прокат аппаратуры
Фирма Ренессанс лестница готовая - качественно, оперативно, надежно!
кресло spring
ответственное хранение документов и мебели

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
(11.12.2016)