PL150524B1 - Method of obtaining carbon-type molecular sieves in particular for separation of oxygen and nitrogen from air - Google Patents
Method of obtaining carbon-type molecular sieves in particular for separation of oxygen and nitrogen from airInfo
- Publication number
- PL150524B1 PL150524B1 PL26570587A PL26570587A PL150524B1 PL 150524 B1 PL150524 B1 PL 150524B1 PL 26570587 A PL26570587 A PL 26570587A PL 26570587 A PL26570587 A PL 26570587A PL 150524 B1 PL150524 B1 PL 150524B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- air
- carbonization
- carbon
- granules
- oxygen
- Prior art date
Links
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 24
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 13
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title claims description 13
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims description 13
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 title claims description 12
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 title claims description 11
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 10
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims description 8
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 11
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims description 10
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 8
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 claims description 7
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 claims description 7
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 6
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 5
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 5
- MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N anthracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C21 MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011280 coal tar Substances 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 4
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 claims description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 4
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 claims description 3
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 claims description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 3
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 claims description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 2
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 claims description 2
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims 1
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical group 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011276 wood tar Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania węglowych sit molekularnych, zwłaszcza do rozdziału powietrza na tlen i azot, przez formowanie pod dużym ciśnieniem cylindrycznych granulek z pyłu węgla kamiennego i lepiszcza·The subject of the invention is a method of obtaining carbon molecular sieves, especially for the separation of air into oxygen and nitrogen, by forming cylindrical granules of hard coal dust and a binder under high pressure.
Znane sposoby otrzymywania węglowych sit molekularnych polegają na utlenieniu pyłowego węgla kamiennego tlenem powietrza w podwyższonej temperaturze, a następnie po uformowaniu granulek z odpowiednim lepiszczem, poddaniu tych granulek karbonizacji w temperaturze znacznie wyższej od stosowanej podczas utleniania węgla kamiennego, bądź też na termicznym rozkładzie związków chemicznych typu polimerów zawierających w swych cząsteczkach atomy takich pierwiastków jak chlor, siarka, azot i tym podobne, które w podwyższonej temperaturze rozkładają się wydzielając łatwo odczepiające się małe cząsteczki z węglem lub wodorem·The known methods of obtaining carbon molecular sieves consist in the oxidation of pulverized coal with air oxygen at an elevated temperature, and then, after forming the granules with an appropriate binder, carbonization of these granules at a temperature much higher than that used during the oxidation of hard coal, or thermal decomposition of chemical compounds such as polymers containing in their molecules atoms of elements such as chlorine, sulfur, nitrogen and the like, which at an elevated temperature decompose, releasing easily detachable small molecules with carbon or hydrogen
Oba sposoby są niedogodne w praktycznym użyciu, gdyż w pierwszym przypadku istnieje duże niebezpieczeństwo wybuchu pyłu węglowego podczas utleniania go tlenem powietrza w podwyższonej temperaturze, natomiast w drugim przypadku wywiązują się korodujące gazy jak chlorowodór, siarkowodór i tym podobne·Both methods are inconvenient to use in practice, because in the first case there is a high risk of coal dust explosion when oxidizing it with air oxygen at elevated temperature, while in the second case, corrosive gases such as hydrogen chloride, hydrogen sulfide and the like are released.
Niedogodności tych uniknięto w sposobie otrzymywania węglowych sit molekularnych według wynalazku· Sposób ten realizowany jest w dwóch oddzielnych etapach obróbki termicznej uformowanych pod dużym ciśnieniem granulek otrzymanych z pyłu węgla kamiennego i lepiszcza.These disadvantages have been avoided in the method of obtaining carbon molecular sieves according to the invention. The method is carried out in two separate steps of thermal treatment of high-pressure formed granules obtained from coal dust and a binder.
W pierwszym etapie granulki węglowo-lepiszczowe poddaje się karbonizacji bez dostępu powietrza i innych gazów oksydatywnych w temperaturze do 800-850°C z prędkością ogrzewania 150-250 deg/hIn the first stage, carbon-binding pellets are carbonized without access to air and other oxidative gases at a temperature of up to 800-850 ° C with a heating rate of 150-250 deg / h.
W drugim etapie otrzymany karbonizat po zaimpregnowaniu go ciekłymi węglowodorami aromatycznymi lub alifatycznymi o wysokiej temperaturze wrzenia, korzystnie smołą węglową, olejem antracenowym lub mazutem, w postaci 3-10% roztworu w niskowrzących węglowodorach,In the second stage, the obtained char is impregnated with high-boiling aromatic or aliphatic liquid hydrocarbons, preferably coal tar, anthracene oil or mazout, in the form of a 3-10% solution in low-boiling hydrocarbons,
150 524 korzystnie benzenie, toluenie lub benzynie, będź też 2-12% roztworem wodnym stałych węglowodanów, korzystnie sacharozy lub melasy, w ilości 200-400 cm3 na 1000 g karbonizatu, poddaje się /po odpędzeniu niskowrzęcego węglowodoru lub wysuszeniu/ ponownie obróbce termicznej w takich samych warunkach w jakich prowadzona była karbonizacja·150 524 preferably benzene, toluene or gasoline, also be a 2-12% aqueous solution of solid carbohydrates, preferably sucrose or molasses, in an amount of 200-400 cm 3 per 1000 g of char, is subjected to / after stripping low boiling hydrocarbon or drying / re-heat treatment under the same conditions in which the carbonization was carried out ·
Zastosowanie sposobu według wynalazku zapewnia wytworzenie w porach karbonizatu koksiku pochodzęcego z termicznego rozkładu wprowadzonych uprzednio organicznych zwięzków impregnujęcych, stanowięcego czynnik modyfikujęcy jego mikrostrukturę· Otrzymane tym sposobem węglowe sito molekularne nadaje się szczególnie dobrze do uzyskiwania azotu z powietrza z niewielką domieszkę tlenu·The use of the method according to the invention ensures that in the pores of coke breeze, derived from the thermal decomposition of previously introduced organic impregnating compounds, which is a factor modifying its microstructure, the carbon molecular sieve obtained in this way is particularly well suited for obtaining nitrogen from the air with a small addition of oxygen.
Przedmiot wynalazku jest dokładniej przedstawiony w poniższych przykładach otrzymywania granulowanych sit molekularnych węglowych.The subject of the invention is further illustrated in the following examples for the preparation of granular carbon molecular sieves.
Przykład I· Granulki węglowe o średnicy około 1,5 mm i długości 3-4 mm otrzymane przez formowanie pod dużym ciśnieniem z pyłu węgla kamiennego typu 34·1 i lepiszcza w postaci 5% wodnego roztworu soli sodowej karboksymetylocelulozy o nazwie handlowej AS-30, karbonizuje się bez dostępu powietrza do temperatury 600OC z prędkością ogrzewania około 200 deg/h· Otrzymany karbonizat impregnuje się 5% roztworem smoły węglowej w benzenie w ilości 300 cm na 1000 g karbonizatu· Po odpędzeniu benzenu, zaimpregnowany smołę węglową karbonizat poddaje się obróbce termicznej w takich samych warunkach w jakich uprzednio prowadzona była karbonizacja· Otrzymane węglowe sito molekularne ze zmodyfikowaną mikrostrukturę porowatą wykazuje bardzo wysokie własności rozdziału powietrza na tlen i azot· Wskaźnik rozdziału powietrza, przeprowadzony metodę PSA, wynosi poniżej 1,5% objętościowych tlenu w azocie·Example I - Carbon granules with a diameter of about 1.5 mm and a length of 3-4 mm, obtained by forming under high pressure from type 34 · 1 hard coal dust and a binder in the form of a 5% aqueous solution of sodium carboxymethylcellulose with the trade name AS-30, carbonization is carried out without air access to a temperature of 600 O C with a heating rate of about 200 deg / h. The obtained char is impregnated with a 5% solution of coal tar in benzene in the amount of 300 cm per 1000 g of char. After the benzene is stripped off, the impregnated coal tar is processed under the same conditions as carbonization was previously carried out · The obtained carbon molecular sieve with a modified porous microstructure shows very high properties of air separation into oxygen and nitrogen · The air separation index, carried out by the PSA method, is below 1.5% by volume of oxygen in nitrogen ·
Przykład II· Cylindryczne granulki otrzymane pod wysokim ciśnieniem z pyłu węgla kamiennego typu 34.2 i lepiszcza w postaci smoły drzewnej, poddaje się karbonizacji bez dostępu powietrza do temperatury 850°C z prędkością ogrzewania około 200 deg/h· Karbonizat 3 impregnuje się 3% roztworem mazutu w benzynie w ilości 300 cm na 1000 g karbonizatu· Po odpędzeniu benzyny zaimpregnowany mazutem karbonizat poddaje się obróbce termicznej do temperatury 800°C, otrzymując węglowe sito molekularne wykazujące wysoki stopień rozdziału powietrza na tlen i azot, wynoszący poniżej 1,7% objętościowych tlenu w azocie·Example II: Cylindrical granules obtained under high pressure from coal dust type 34.2 and a binder in the form of wood tar, are carbonized without air access to a temperature of 850 ° C with a heating rate of about 200 deg / h. Carbonizate 3 is impregnated with a 3% solution of mazout in gasoline in the amount of 300 cm per 1000 g of char · After the gasoline has been stripped off, the mazut impregnated with mazout is subjected to thermal treatment to a temperature of 800 ° C, obtaining a carbon molecular sieve showing a high degree of separation of air into oxygen and nitrogen, amounting to less than 1.7% by volume of oxygen in nitrogen
Przyk ład III· Karbonizat otrzymany jak w przykładzie I impregnuje się 3Example III · The carbonizate obtained as in example I is impregnated 3
5% roztworem wodnym sacharozy i ilości 300 cm roztworu na 1000 g karbonizatu· Po wysuszeniu zaimpregnowanego karbonizatu poddaje się go obróbce termicznej w takich samych warunkach w jakich prowadzona była karbonizacja granulek· Otrzymane węglowe sito molekularne wykazuje stopień rozdziału powietrza na tlen i azot, wynoszący poniżej 2,8% objętościowych tlenu w azocie.5% aqueous sucrose solution and the amount of 300 cm of solution per 1000 g of char. After drying the impregnated char, it is subjected to thermal treatment in the same conditions as the carbonization of the granules. The obtained carbon molecular sieve shows a degree of separation of air into oxygen and nitrogen, which is below 2.8% oxygen by volume in nitrogen.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL26570587A PL150524B1 (en) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | Method of obtaining carbon-type molecular sieves in particular for separation of oxygen and nitrogen from air |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL26570587A PL150524B1 (en) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | Method of obtaining carbon-type molecular sieves in particular for separation of oxygen and nitrogen from air |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL265705A1 PL265705A1 (en) | 1988-11-24 |
| PL150524B1 true PL150524B1 (en) | 1990-06-30 |
Family
ID=20036361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL26570587A PL150524B1 (en) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | Method of obtaining carbon-type molecular sieves in particular for separation of oxygen and nitrogen from air |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL150524B1 (en) |
-
1987
- 1987-05-15 PL PL26570587A patent/PL150524B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL265705A1 (en) | 1988-11-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kopac et al. | Preparation of activated carbons from Zonguldak region coals by physical and chemical activations for hydrogen sorption | |
| US4742040A (en) | Process for manufacturing a carbon molecular sieve | |
| US3801513A (en) | Carbon containing molecular sieves | |
| US4225463A (en) | Porous carbon support materials useful in chromatography and their preparation | |
| US3922334A (en) | Foam carbonization and resulting foam structures | |
| US3962129A (en) | Impregnation of coke with an organic compound to produce a molecular sieve | |
| EP0481218B1 (en) | A process for making modified carbon molecular sieve adsorbents | |
| JPH0624724A (en) | High surface area sulfur-containing activated carbon | |
| US2392682A (en) | Process for decreasing the permeability of fabricated carbon shapes | |
| US4458022A (en) | Process for manufacturing molecular sieving carbon | |
| JP2017222547A (en) | Method for producing activated carbon, and activated carbon production system | |
| JP2688386B2 (en) | SOx removal method using carbon catalyst | |
| JP2011522104A (en) | Method for producing low puffing needle coke from coal tar distillate | |
| CN105413636A (en) | High-sulphur-content asphalt, high-sulphur-content activated carbon and preparation method of high-sulphur-content asphalt and high-sulphur-content activated carbon | |
| PL150524B1 (en) | Method of obtaining carbon-type molecular sieves in particular for separation of oxygen and nitrogen from air | |
| US2761822A (en) | Finishing treatment for activated carbon | |
| WO2019083185A1 (en) | Method for preparing porous carbon material by using coal tar generated in cog process | |
| Ajayi et al. | A comparative study of thermal and chemical activation of Canarium Schweinfurthii Nutshell | |
| RU2088694C1 (en) | Method of preparing anode mass | |
| CA1036771A (en) | Method for the preparation of carbon moldings and activated carbon moldings therefrom | |
| JP2572206B2 (en) | Removal method of sulfide by catalytic carbon | |
| Gao et al. | Preparation of activated carbons from waste external thermal-insulating phenolic foam boards | |
| JPH10202003A (en) | Mercury adsorbent and method for removing mercury in hydrocarbon oil with the same | |
| Sebbahi et al. | Preoxidation and activation of the lignin char: Carbonization and oxidation procedures | |
| Siemieniewska et al. | Porosity development in steam activated chars from mixtures of coal tar pitch with graphite-FeCl3 intercalation compounds |