PL208816B1 - Sposób wytwarzania formowanego koksu aktywnego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania formowanego koksu aktywnego z ubocznych produktów przemysłu koksowniczego.

Znane i stosowane w przemyśle formowane koksy aktywne są obecnie produkowane z węgli kamiennych i brunatnych o odpowiednio dobranej jakości, które po rozdrobnieniu do pożądanej granulacji zostają wymieszane we właściwej proporcji z wybranym lepiszczem. Z otrzymanej, jednorodnej pasty, posiadającej określone właściwości reologiczne, wytłacza się granule, które po wysuszeniu, skarbonizowaniu i zaktywowaniu gazowym czynnikiem utleniającym, stanowią produkt końcowy. Koksy aktywne znajdują zastosowanie przede wszystkim w oczyszczaniu gazów w złożach ruchomych, najczęściej w adsorpcyjnym oczyszczaniu spalin z dwutlenku siarki, węglowodorów, chlorowodoru, dioksyn, furanów, metali ciężkich oraz w katalitycznej redukcji tlenków azotu. Obecnie koksy aktywne coraz częściej znajdują zastosowanie w oczyszczaniu fazy ciekłej, między innymi jako materiał filtracyjny przy uzdatnianiu wody i oczyszczaniu ścieków lub jako nośnik kolonii bakterii w procesach biologicznego oczyszczania ścieków. Koksy aktywne charakteryzują się najczęściej niedużą powierzchnią właściwą (50-100 m²/g) i bardzo dużą wytrzymałością mechaniczną, a dzięki tym cechom mogą być poddawane wielokrotnej regeneracji termicznej, co jest ich dużą zaletą.

Znane jest też stosowanie pyłu koksowego, będącego odpadem produkcyjnym w zakładzie koksowniczym, w charakterze materiału filtracyjnego we wstępnym oczyszczaniu ścieków. Pył użyty w tym charakterze, po jednorazowym użyciu oddziela się mechanicznie od ścieków i wraz z zawartością substancji usuniętych ze ścieków zawraca się do procesu koksowania. Jest to zarówno pod względem technologicznym jak i ekonomicznym rozwiązanie niekorzystne, gdyż dodatek pyłu koksowego do mieszanki wsadowej powoduje pogorszenie jakości koksu, ponadto obniża zdolność produkcyjną koksowni o ilość recyrkulowanego pyłu.

Celem wynalazku jest rozszerzenie bazy surowcowej dla produkcji formowanego koksu aktywnego równocześnie korzystnie zagospodarowując odpadowe lub trudno zbywalne produkty koksowni.

Istota wynalazku polega na tym, że wyjściowe surowce miesza się, formuje z mieszanki granule, poddaje je suszeniu, karbonizacji i aktywacji, przy czym w charakterze surowców stosuje się pyły koksowe o uziarnieniu poniżej 0,1 mm oraz smołę koksowniczą przy jej udziale masowym w mieszance pyłowo-smołowej wynoszącym od 20 do 40% wag., korzystnie 30% wag. W charakterze chemicznych aktywatorów stosuje się kwas siarkowy i/lub siarczan amonu przy ich udziale masowym w mieszance pyłowo-smołowej wynoszącym od 0 do 15% wag.

W sposobie według wynalazku stosuje się pył koksowy powstają cy w instalacjach suchego chłodzenia koksu oraz pochodzący z instalacji odpylania powietrza w sortowni koksu. W charakterze lepiszcza pyłu koksowego wykorzystuje się surową smołę koksowniczą. W trakcie badań nad poszukiwaniem lepiszcza dla pyłu koksowego nieoczekiwanie okazało się, że wykorzystując w tym charakterze smołę koksowniczą można z pyłu koksowego wytworzyć granule o bardzo dużej wytrzymałości mechanicznej (> 99%). Smołę koksowniczą miesza się na ciepło (40-50°C) z pyłem koksowym, a z wytworzonej jednorodnej pasty wytł acza się cylindryczne granule o ś rednicy ok. 3-10 mm i dł ugości 5-20 mm. Uformowany granulat poddaje się następnie sekwencyjnie procesowi suszenia w temperaturze 150-200°C, karbonizacji w temperaturze 550-650°C oraz aktywacji gazowej parą wodną w temperaturze 850-900°C. Istnieje również możliwość wytworzenia koksu aktywnego poprzez chemiczno-termiczną aktywację granul uformowanych z pyłu koksowego, surowej smoły koksowniczej oraz kwasu siarkowego i/lub siarczanu amonu. W tym celu jako aktywator zastosowano dostępny na koksowni kwas siarkowy oraz siarczan amonu pochodzące z procesu odsiarczania i odamoniakowania surowego gazu koksowniczego. Wytworzone z powyższych składników granule suszy się w temperaturze 150-200°C i poddaje karbonizacji połączonej z ich chemiczną aktywacją w temperaturze 550°C. W tej temperaturze zawarty w granulacie kwas siarkowy i/lub siarczan amonu ulegają rozkładowi, a wydzielający się trójtlenek siarki spulchnia granule i reaguje z matrycą węglową, umożliwiając wytworzenie pożądanej powierzchni właściwej koksu aktywnego z pominięciem etapu aktywacji parą wodną.

Stosując sposób według wynalazku uzyskuje się wysokowartościowy koks aktywny charakteryzujący się dużą wytrzymałością mechaniczną i rozwiniętą powierzchnią właściwą. Nadaje się on do wielokrotnej regeneracji, przy czym podczas regeneracji ulega procesowi samoaktywacji - co poprawia jego właściwości chłonne.

Claims (2)

1. Sposób wytwarzania formowanego koksu aktywnego realizowany poprzez wymieszanie składników, formowanie granul, suszenie, karbonizację i aktywację, znamienny tym, że w charakterze surowców stosuje się pyły koksowe o uziarnieniu poniżej 0,1 mm oraz smołę koksowniczą przy jej udziale masowym w mieszance pyłowo-smołowej wynoszącym od 20 do 40% wag., korzystnie 30% wag.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w charakterze chemicznych aktywatorów stosuje się kwas siarkowy i/lub siarczan amonu przy ich masowym udziale w mieszance pyłowo-smołowej wynoszącym od 0 do 15% wag.