химический каталог




Активные угли и их промышленное применение

Автор X.Кинле, Э.Бадер

.1.3. Предварительные испытания. Определение количества и вида порошкового угля

В каждом новом процессе или при использовании нового активного угля необходимо лабораторное исследование для определения требуемого количества или для сравнения двух и более видов адсорбентов. Данные эксперимента оцениваются в большинстве случаев с помощью изотермы Фрейндлиха; подробное описание испытаний приводится в стандарте ASTM D 2355—65Т. Согласно этой методике определенная часть обрабатываемой жидкости приводится в контакт с различными количествами угля (например, 0,1; 0,2; ^.4; 0,8; 1,6%) в одинаковых усло-Виях опыта. С помощью соответст-8Ующих методов анализа (колориметрия, УФ-спектроскопия) после Фильтрования определяются оста-т°чные концентрации вредных прибей. Для расчетов в логарифмиче-„ Ской системе координат строится *ависимость количества поглощен-°й примеси (в процентах на 1 г

ества ?пг3ависимость обесцвечивания от коли-Дооавляемых активных углей Л и В.

^ Зак. 806

0,4 0,8 1,2 {б 2,0

Количестбо угля, %

129

угля) от остаточной концентрации удаляемого вещества (в про-центах от исходного значения). Как правило, на большей части шкалы концентрации получают прямую линию, которая позво-ляет определить количество угля, необходимое для достижения заданного интервала концентрации примеси (см. рис. 3.8). В равной степени возможно сравнение двух и более видов активных углей, где наряду с оценкой требуемого количества угля следует учитывать и их стоимость. Однако логарифмическая зависимость, хотя и облегчает анализ опытных данных, часто затруд. няет оценку экономичности. Последняя легко осуществляется с помощью графика, построенного в координатах: степень очистки—количество адсорбента (рис. 8.3). Например, из рис. 8,3 видно, что в случае использования угля А добавление его к раствору в количестве свыше 1 % не дает никакого существенного повышения эффективности процесса.

8.1.4. Процессы, в которых используются зерненые угли

Уже в 1925 г. на водопроводной станции в Хамме применяли зерненые активные угли при получении питьевой воды. Сахарная промышленность также использует костяные и древесные угли в зерненой форме для осветления сиропов. В Европе, в частности в Германии, непрерывные процессы очистки Hi; зерненых углях получили распространение главным образе» в технологии водоподготовки, а в Америке — в производств: сахара. В последние двадцать лет в связи с усовершенствова нием непрерывных процессов в химической промышленное^ появились новые адсорбционные процессы с применением зер неных углей.

Кроме технологичности непрерывного процесса большую роль играет безусловно лучшее использование активного угля процессы с зернеными углями можно вести в противотоке ь квазинепрерывном режиме; в этих условиях общая высот, угольного слоя распределена на несколько фильтров. При от работке первого фильтра, его заменяют новым, в то время ка процесс продолжается с последовательным включением адсорберов. На последней стадии тонкой очистки включается све жий фильтр. Кроме того, можно реализовать принцип противотока в движущемся слое, когда через слой угля пропускаете-снизу вверх поток жидкости и при этом через определенны промежутки времени из нижней части адсорбера извлекаете отработанный уголь; сверху загружается свежий или регенер' рованный уголь. В одном из патентов [1] описан механически подъемник, который обеспечивает транспортировку активног угля при одновременном поступлении жидкости в адсорбдио' ную колонну; на рис. 8.4 показан один из адсорберов с зер№ ным активным углем без гидрозатвора. В установленные вр менные интервалы отработанный активный уголь выносится 1

130

рис. 8.4. Адсорбер с зерненым активным углем.

нижней части аппарата водой или сжатым воздухом и направляется на реактивирование.

Несмотря на привлекательность непрерывных схем адсорбционных процессов с использованием зерненых активных углей очистки жидких сред, в их реализации встречаются определенные трудности. Во многих случаях даже при использовании очень прочных активных углей не удается избежать последующего фильтрования растворов для удаления мельчайшей угольной пыли, образующейся при истирании угля. При обработке горячих насыщенных растворов возможна кристаллизация вещества непосредственно в угольном слое из-за небольших колебаний температуры. По этим причинам и отчасти из-за меньшего времени воздействия предпочтение часто отдается классическим процессам на порошковых углях, описанным в разделе 8.1.2.

8.2. ОСВЕТЛЕНИЕ САХАРНЫХ СИРОПОВ 8,2.1. Сахароза

Сахарная промышленность относится к старейшим областям применения активного угля. В конце XVIII века началось производство сахарозы из сахарной свеклы (последствия военных Действий и оккупации территории Европы армией Наполеона).

К этому времени была обнаружена обесцвечивающая способность древесных углей при обработке сиропов из сахарного тростника. Однако наилучшие результаты давал костяной уголь, открытый к 1811 г., поскольку он обладал не только адсорбционной способностью, но, благодаря присутствующим в нем фосфатам, оказывал также коагулирующее действие на белки, содержащиеся в соке сахарного тростника.

В начале XX века в производстве сахарозы стали широко применяться порошковые угли, полученные активированием Химическими реактивами или водяным паром и обладающие Высокой осветляющей способностью. До недавнего времени эта технология была основной в сахарной промышленности. Однако в последнее время на первый план выдвинулось осветление Других Сахаров (см. раздел 8.2.2); это наглядно видно на

5* 131

I

Свежий уголь Реактивированный

Чистая^-бода

Сточные воды

Сжатый воздух

Гидро-' транс? порт

уголь

—-Сточные

1. Отделение, активного угля от воды

2. Реактивирование

3. Рассев

4. Подача б загрузочное устройство_

примере американского рынка. Ниже показано использование активного угля для осветления сахара в США*, 1000 т/год:

1962 г. 1963 г. 1972 г. 1976 г.

Сахароза

из сахарной свеклы — 1,8 1,8(0,5) 1,8(0,5)

из сахарного тростника — 5,4 3,6(1,8) 2,7(1,8)

Другие сахара (глюкоза, фрукто- — 16,2 17,1 (2,2) 20,3 (4,5)

за)

Суммарное количество угля 18,0 23,4 22,5 24,8

Доля использования активного — 30% — 26% угля в США

При использовании порошковых углей в огромных количествах, характерных для производства сахара, большое значение имеет одновременное развитие техники фильтрования и подготовка соответствующих вспомогательных фильтрующих средств. Активные угли используются главным образом на последней стадии подготовки, при так называемом рафинировании. В этом случае нагретые и предварительно осветленные растворы тростникового сахара обрабатываются в противотоке порошковым углем и кизельгуром (в качестве вспомогательного фильтрующего средства). Отработанная на этой стадии фильтровальная лепешка вновь суспендируется и используется для предварительной очистки. Хотя при такой технологии возможна значительная экономия угля, в других производствах она не получила распространения.

При рафинировании сахарозы используется в основном процесс перемешивания сахарного сиропа с порошковым активным углем при рН ж 7 и максимальной температуре 80 °С; навеска угля составляет около 0,2 % от массы сахарозы, время контакта 15—20 мин. Наряду с перемешиванием применяются также системы со слоевыми фильтрами и комбинации обоих вариантов. При слоевом фильтровании процесс можно вести в противотоке, при этом через фильтр пропускают вначале предварительно очищенный раствор продукта, а затем исходный неочищенный раствор. Однако в большинстве случаев, как и при перемешивании, необходимо поддерживать фильтрующую способность смеси уголь/кизельгур последующими добавками кизельгура. Для слоевого фильтрования необходимы широкопористые активные угли, которые оказывают быстрое действие, т. е. проявляют свою адсорбционную способность за короткое время контакта.

Хотя в прошлом активный уголь использовался почти исключительно для обработки густых сиропов, исследовани

страница 33
< 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
система дымоудаления кров 61-071
купить ножи для кухни
imagin dragons москва купить билеты
плакат пожарной защиты на строительной площадке образец dwg

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
(23.06.2017)