СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕРОДМИНЕРАЛЬНЫХ АДСОРБЕНТОВ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕРОДМИНЕРАЛЬНЫХ АДСОРБЕНТОВ


RU (11) 2084281 (13) C1

(51) 6 B01J20/06 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 15.01.2008 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 92007409/25 
(22) Дата подачи заявки: 1992.11.20 
(45) Опубликовано: 1997.07.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Патент Великобритании N 1118651, кл. C 1P, 1968. 2. Авторское свидетельство СССР N 988324, кл. B 01 J 20/06, 1983. 
(71) Заявитель(и): Новосибирский государственный университет; Институт катализа СО РАН 
(72) Автор(ы): Кузнецова Л.Л.; Коваленко Г.А. 
(73) Патентообладатель(и): Новосибирский государственный университет; Институт катализа СО РАН 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕРОДМИНЕРАЛЬНЫХ АДСОРБЕНТОВ 

Изобретение относится к очистке промышленных стоков от органических примесей и от микроорганизмов. Способ заключается в термообработке исходных, содержащих углерод и неорганические окислы, в качестве которых берут отработанные закоксованные сорбенты - отходы нефтеперерабатывающих производств, а обработку ведут в токе инертного газа или на воздухе при 550 - 700oC. 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к химической технологии, в частности к способам получения углеродминеральных адсорбентов, которые могут найти применение для очистки промстоков от органических (например, нафталина) и неорганических (ионов железа, меди, марганца, кобальта и др.) примесей, а также и от микроорганизмов.

Известен способ получения углеродминеральных адсорбентов, включающий высокотемпературный пиролиз органических соединений на поверхности гранулированных неорганических оксидов с образованием на них слоя углерода (1). Пиролиз ведут при 600 700oC, используя предельные углеводороды, как источник углерода, в среде из паров воды или в кислороде.

Недостатки способа сложность технологии и высокая стоимость целевого продукта из-за дороговизны исходных компонентов основы и углеводородов.

Наиболее близким к заявленному является способ получения углеродминеральных адсорбентов /2/, по которому органические соединения наносят на поверхность предварительно прокаленных при 400 550oC носителей гранулированных неорганических оксидов (различные модификации Al2O3, алюмосиликаты, SiO2) путем высокотемпературного пиролиза дивинила до образования слоя углерода на поверхности гранул порядка 20 35 мас. с последующей обработкой водяным паром или в струе CO2 при 780 850oC. При этом происходит обгар углерода до 12 20 мас. и развитие пористой структуры, отчего возрастает поверхность адсорбента.

Недостатки способа:

также высокая стоимость целевого продукта;

сложность технологии (стадия предварительной обработки и две стадии термообработки, причем вторую проводят при 780 850oC в среде паров воды или в токе CO2);

полученные адсорбенты активны только по отношению к органическим веществам (фенолу), причем активностью обладают только содержащие 12 20 мас. углерода.

Задачей изобретения было создание более простой и дешевой технологии с получением адсорбентов с заданным содержанием углерода и расширение области их применения.

В предлагаемом способе в качестве исходного материала носителя и источника углерода берут сорбенты 0 отработанные катализаторы крекинга углеводородов нефтеперерабатывающих производств, а активирование ведут в токе воздуха или инертного газа. При этом, варьируя условия обработки, температуру и время, а также в зависимости от состава минеральной основы (модификации Al2O3, природная глина, цеолит, SiO2) возможно получить адсорбент с заданным составом и свойствами.

При проверке на полезность полученных адсорбентов оказалось, что в зависимости от процента в них углерода они могут эффективно сорбировать загрязнения различной природы. Так, если активным по органике является сорбент, содержащий 12 20 мас. углерода, то для ионов тяжелых металлов (Fe2+, Mn 2+, Cu2+ и др.) 3 5 мас. а для микроорганизмов 7 12 мас.

Пример 1. Отработанный сорбент состава (по результатам химанализа: SiO2 50% Al2O3 12% Fe2O3 5% кокс - 12% прочие (TiO2, MgO и др.) 14% помещают в кварцевый реактор и прокаливают при 550oC в течение 1,5 ч, при доступе воздуха. Получают адсорбент с содержанием С 5 мас.

Пример 2. По условиям примера 1, процесс ведут при 700oC в инертной среде. Углерода в целевом продукте 12%

Пример 3. По примеру 1, при 650oC, в инертной среде. Углерода 18%

Экспериментальные исследования, проведенные с другими отработанными сорбентами на основе Al2O3, содержание кокса 8 12% на основе SiO2, где кокса 3 6% дали аналогичные результаты, а именно: при нагреве до 700oC и в инертной среде получают адсорбент с несколько большим содержанием углерода, нежели при 550oC и на воздухе. Сорбционная способность полученных заявленным способом адсорбентов проверялась нами на различных объектах. Для этого 40 см3 полученного адсорбента помещали в колонку и пропускали очищаемый раствор со скоростью, обеспечивающей время контакта с адсорбентом в течение 20 мин. Было выявлено, что различные адсорбенты проявляют высокую адсорбционную активность по отношению к самым различным объектам. Ниже приведена таблица результатов проверки эффективности удаления различных загрязнений, с использованием адсорбентов, полученных из отходов, на основе Al2O3.

Как видно из таблицы, активность по отношению к тому или иному виду загрязнений не всегда находится в прямой зависимости от количества углерода в адсорбенте. Так, высокая степень очистки по ионам тяжелых металлов наблюдается при содержании C 3 5%

Преимущества заявленного способа:

удешевление технологии (не требуется синтез исходных компонент);

упрощение технологии (одна стадия вместо трех);

процесс ведут в более мягких условиях: более низкая температура (до 700oC вместо 350oC) или в инертной атмосфере (вместо паров воды или струи CO2, для чего необходимо дополнительное оборудование);

обеспечивает безотходную утилизацию отработанных катализаторов крекинга углеводородов процесса нефтепереработки, что немаловажно для охраны окружающей среды. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ получения углеродминеральных адсорбентов, включающий термообработку отходов, содержащих неорганические оксиды и углеродсодержащие компоненты, отличающийся тем, что в качестве отходов используют отработанные катализаторы крекинга углеводородов процесса переработки нефти и термообработку ведут в среде инертного газа или на воздухе при 550 - 700oС.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru