PL102620B1 - Sposob otrzymywania wegla aktywnego - Google Patents

Description

Opis patentowy opublikowano: 16.07.1979 102620 CZYTELNIA Urredy Poteoto*ego Int. Cl.2 C01B 31/12 C01B 31/08 Twórcy wynalazku: Bogumil Perzynski, Ryszard Babicki Uprawniony z patentu: Instytut Technologii Drewna, Poznan (Polska) Sposób otrzymywania wegla aktywnego Wynalazek dotyczy sposobu otrzymywania wegla aktyw¬ nego z odpadowych nieuzytecznych surowców drzewnych, zwlaszcza z kory drewna sosnowego. ' Powszechnie znane sa i stosowane dwa zasadnicze sposoby otrzymywania wegla aktywnego. Sposób fizyko-chemiczny polega na aktywacji przygotowanego surowca metoda parowa lub przy pomocy mieszaniny gazów. Natomiast sposób aktywacji metoda chemiczna polega na prazeniu surowca uprzednio impregnowanego solami, kwasami lub zasadami. Ponadto wymienione sposoby sa w róznej formie uzupelniane przez dodatkowe zabiegi zwiazane z rodzajem surowca wyjsciowego oraz warunkami jakie stawiane -9%- dla produktu.

Prowadzone próby otrzymywania wegli aktywnych formowanych z kory dawaly do tej pory wynik negatywny.

Ze wzgledu na swoje wlasciwosci kora poddana proceso wi aktywacji metoda chemiczna wymagala duzej ilosci dodatku, specjalnego lepiszcza np. preparowanej smoly, lub lugów posulfitowych, co w efekcie odbijalo sie na jakosci otrzy¬ mywanego wegla a metodami fizyko-chemicznymi otrzy¬ mywany wegiel zawieral duze ilosci popiolu. Skutek tego stanu byl taki, ze kory nie wykorzystywano w sposób prze- jnyslowy jako surowca wyjsciowego do produkcji wegli aktywnych. Nieoczekiwanie okazalo sje, ze dodanie do przygotowanej do procesu kory lignocelulozy pofurfuralo- wej zmienia jej wlasciwosci w takim stopniu, ze sposobem aktywacji chemicznej otrzymuje sie dobrej jakosci wegiel aktywny.

Istota sposobu wedlug wynalazku polega na tym, ze kore drzewna, zwlaszcza sosnowa z minimalna iloscia zanieczyszczen mechanicznych w temperaturze okolo 100 °C suszy sie do zawartosci wody rzedu 10% a nastepnie roz¬ drabnia w takim stopniu, by uzyskac przynajmniej 80% frakcji przechodzacej przez sito o srednicy oczek 0,25 mm.

Sucha i rozdrobniona kore miesza sie z dodana w ilosci od do 30% wagowych lignoceluloza pofurfuralowa. Nastep¬ nie dodaje sie w stosunku wagowym do suchej masy roz¬ twór chlorku cynku o stezeniu 50% w ilosci od 1:0,5 do 1:2 i dokladnie sie miesza do momentu uzyskania jednorod¬ nej masy o konsystencji ciasta. Uzyskana mase poddaje sie na czas dwóch do trzech dni sezonowaniu, po czym granu¬ luje sie, a otrzymane granule suszy w temperaturze od 100 do 105°C. Zakonczenie procesu aktywacji dokonuje sie w zmodyfikowanym piecu Herreshoffa, do którego zalado¬ wuje sie granule w temperaturze od 250 do 400 °C i ogrzewa przez czas od 4 do 1 godziny i wyladowuje w temperaturze od 400 do 600 °C. W czasie tego procesu, na skutek miesza¬ nia granule podlegaja samoczynnie obróbce mechanicznej, polegajacej na rozdrobnieniu i równomiernym zaktywo- waniu. Koncowa faza procesu jest przemywanie produktu woda i kwasem solnym 1 n do zaniku reakcji na cynk, po czym jego suszenie w temperatoirze okolo 100 °C i rozdzie¬ lenie na wegiel sformowany i na pyl.

Sposób wedlug wynalazku pozwala na wykorzystanie do tej pory nieuzytecznego odpadu przemyslu drzewnego jakim jest kora.

Ze znanych zastosowan wiadomym jest, ze tylko w nie¬ licznych krajach i tylko czesciowo kore wykorzystuje sie do produkcji plyt wzglednie otrzymywania kompostu. Przy¬ czyna utrudniajaca wykorzystanie kory do produkcji wegli 102 620102 620 aktywnych byly wzgledy technologiczne, które w sposobach fizyko-chemicznych wyrazaly sie miedzy innymi bardzo duza zawartoscia popiolu, a stosowanie sposobów chemicz¬ nych w celu otrzymania wegli formowanych, powodowalo, ze proces byl bardzo zlozony i wymagal stosowania duzych ilosci dodatkowych lepiszcz.

Technologia wedlug wynalazku jest prosta, prowadzona w niskich temperaturach nie wymaga specjalnych urzadzen i pozwala zagospodarowac nieuzyteczny odpad i uciazliwy, dajac dobrej jakosci produkt, który stosowany jako czynnik odbarwiajacy wykazuje bardzo dobre wlasnosci wyrazajace sie liczba metylenowa o wartosci okolo 30. Ponadto sam proces eliminuje dodatkowo obróbke mechaniczna, gdyz podczas koncowej fazy aktywowania mieszane granule podlegaja rozdrabnianiu i równomiernemu, zaktywowaniu.

Otrzymany produkt pozwala na szerokie zastosowanie jako bardzo skuteczny czynnik odbarwiajacy, wzglednie usuwajacy toksyczne substancje z powietrza, wzglednie rekuperacje lotnych rozpuszczalników lub tez oczyszczanie wody i scieków.

Sposób wedlug wynalazku jest blizej objasniony w przy¬ kladzie realizacji sposobu. Odpad nieuzyteczny w postaci kory drewna sosnowego o stosunkowo malej zawartosci zanieczyszczen mechanicznych suszy sie w temperaturze okolo 100 °C do zawartosci wody rzedu 10%. Suchy suro¬ wiec poddaje sie rozdrobnieniu w znanych urzadzeniach rozdrabniajacych do frakcji przechodzacej w 80% przez sito o srednicy oczek 0,25 mm.

Do 35,2 kg wysuszonej kory dodaje sie 8,8 kg lignocelulo- zy i w znany sposób dokladnie miesza sie, a nastepnie zadaje roztworem chlorku cynku o stezeniu 50% w ilosci odpowia¬ dajacej stosunkowi wagowemu suchej masy do roztworu jak 1:2 i proces mieszania prowadzi sie do momentu uzys¬ kania masy o jednorodnej konsystencji ciasta. Otrzymana mase poddaje sie na czas 54 godzin sezonowaniu w tempera¬ turze otoczenia, po czym granuluje sie w waleczki o sred¬ nicy 2 do 3 mm i suszy sie w temperaturze okolo 100 °C.

Koncowa faza procesu aktywacji jest ogrzewanie granul" w zmodyfikowanym piecu Herreshoffa, do którego zalado¬ wuje sie granule na czas 4 godzin w temperaturze 250 °C i wyladowuje w temperaturze okolo 520°C. W trakcie tej fazy procesu granule poddane mieszaniu ulegaja samoczyn¬ nej obróbce mechanicznej, rozdrabniajac sie do wielkosci rzedu 2 mm. Otrzymany produkt ostatecznie przemywa sie woda i kwasem solnym 1 n do chwili zaniku reakcji na cynk, suszy sie w* temperaturze rzedu 100 °C i przesiewa otrzy- mujac 90% formowanego i 10% pylistego wegla aktywnego.

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób otrzymywania wegla aktywnego z odpadowych 15 surowców drzewnych, zwlaszcza z kory wykorzystujacy znana metode chemiczna, polegajaca na przygotowaniu surowca, jego impregnacji, granulowaniu, suszeniu i akty¬ wowaniu, znamienny tym, ze do kory drzewnej zwlaszcza sosnowej z minimalna iloscia zanieczyszczen, wysuszonej 20 w temperaturze okolo 100°C do zawartosci wody rzedu 10% a nastepnie rozdrobnionej w takim stopniu, by uzyskac przynajmniej 80% frakcji przechodzacej przez sito o sred¬ nicy oczek 0,25 mm dodaje sie od 10 do 30% wagowo ligno- celulozy pofurfuralowej i dokladnie miesza, zadajac roz- 25 tworem chlorku cynku o stezeniu 50% w stosunku wagowym suchej masy do roztworu jak od 1:0,5 do 1:2 az do momentu uzyskania masy o konsystencji ciasta, która nastepnie przez czas od 2 do 3 dni sezonuje sie, po czym granuluje a otrzy¬ mane granule najpierw suszy sie w temperaturze od 100 do 30 105 °C a nastepnie umieszcza w temperaturze od 250 do 400°C na czas od 4 do 1 godziny w zmodyfikowanym piecu Herreshoffa i wyladowuje sie w temperaturze od 400 do 600 C rozdrobnione granule, które przemywa sie woda i kwasem solnym 1 n az do zaniku reakcji na cynk i suszy 35 w temperaturze okolo 100°C otrzymujac gotowy produkt w postaci uformowanego w ilosci okolo 90% i pylistego- w ilosci okolo 10% wegla aktywnego. LZG Z-d 3 w Bafb. zam. 247-79 naikl. 95+20 egz. Cena 45 zl