Спосіб одержування сорбенту, який містить вуглець

Изобретение относится к области изготовления углеродсодержащих сорбентов для очистки сточных вод от нефти, нефтепродуктов и их производ ных, Цель - повышение адсорбционной емкости углеродсодержашего сорбента. Каменноугольное сырье сжигают при 1200-150П°С на тепловых электростанциях. Предварительно сырье подвергают помолу до размера частиц 10-500 мкм при содержании грубой фракции 90 мкм 10-70%, В результате термической обработки сырья при указанном температурном режиме увеличивается выход сорбента и получаемый продукт на 4580% состоит из углеродсодержащей фракции и на 20-55% - ич частичек силикатов шаровидной формы. Сорбент используют для фильтрования воды, содержащей керосин в количестве 1520 мг/л и мазут в количестве 18 г/л. Эффективность очистки увеличивается на 20-25%, а скорость фильтрования в 2-3 раза. 5 табл. СО 00 00 1 1344738 Изобретение относится к и з г о т о в лению углеродсодержащих сорбентов для очистки сточных вод от нефти, нефтепродуктов и их производных й может быть использовано в энергетике, металлургии, химической технологии, горном деле и других областях промышленности, Цель изобретения - повышение адсорбционйой емкости углесодержащего сорбента. Для получения сорбента каменноугольное сырье подвергают угрублен— ному помолу до размера частиц 10500 мкм при содержании грубой фракции +90 мкм 10-70% и сжигают в к о т лоагрегатах тепловых электростанций (ТЭС) при 1200-1500°С. В результате термической обработки такого каменноугольного сырья при указанном температурном режиме увеличивается выход сорбента и получаемый продукт на 4 5 80% состоит из углесодержащей фракции и на 20-55% из частичек силикатов шаровидной формы. Минеральная составляющая сорбента представлена частицами алюмосиликатов шаровидной формы, наличие к о торых позволяет увеличить скорость фильтрования очищаемых вод через слой сорбента, а также повысить эффективность их очистки', Наличие в составе фильтрующей смеси частичек угля и алюмосиликатов, обладающих различными гидрофобными свойствами, увеличивает сорбционную способность фильтра, - ' Сочетание указанных свойств у сор* бента делает его особенно эффективным при очистке сточных вод от в я з ких нефтепродуктов. При перемешивании сорбента со сточными водами, з а грязненными, например, мазутом и вязкими машинными маслами, происходит масляная агломерация, т . е . образование агломератов типа гранул р а з мером 1-5 мм, состоящих из частиц сорбента, Масляная агломерация происходит при определенном значении рН р а с т вора: 9 - 9 , 5 . Такое оптимальное з н а чение рН достигается в растворе при использовании сорбента, в состав к о т о р о г с в х о д я т оксиды щелочных и щелочноземельных металлов в указанных количествах и соотношениях (см, табл. 1 ) . 5 ш 15 20 25 30 40 45 50 Сорбент, полученный по предложенному способу, в отличие от известных позволяет производить очистку сточных вод от вязких нефтепродукт о в , содержание которых может изменяться от нескольких милиграмм на литр до десятков грамм на литр. Из табл, 2 видно, что уменьшение содержания угольной фракции менее 45% снижает эффективность очистки за счет снижения сорбционной способности смеси и ухудшает условия последующего ее сжигания. Увеличение содержания угля свыше 80% не влияет на полноту очистки сточных вод. Содержание в фильтрующей смеси менее 20% алюмосиликатов уменьшает скорость фильтрации загрязненных вод. Увеличение содержания алюмосиликатов более 45% уменьшает степень очистки за счет снижения сорбционной емкости смеси. Сорбент, насыщенный аполярнымя поверхностно-активными веществами, регенерации не подвергается, так как представляет собой дешевый материал и сжигается в топках котлов , Сжигание сырья (неугрубленного помола) по известному способу производится при температуре до 1800°С в факеле котлоагрегата. Количество частиц угля, подаваемого в топку котлоагрегата, а также время их пребывания в топке как и в предложенном способе остаются постоянными. Углубление помола сырья (содержание фракции +90 мкм (10-70%) приводит к понижению среднемассовой температуры в топках до і200-ї500°С. При большей крупности частиц температура становится ниже 1200°С и процесс г о рения протекает.неустойчиво, термическая обработка сырья происходит малоэффективно^ в результате чего выход годного продукта снижается, В табл. 3 приведены данные по влиянию содержания фракции +90 мкм в исходном сырье на количественный состав компонентов сорбента и его эффективность при одноразовой очистке в о ДЫ. Как видно из табл, 3 для углей марки А этот процесс наступает при Ш кс содержании в исходном сырье фракции +90 мкм более 40%, а для марки Г более 70%. П р и м е р I„ Каменноугольное сырье марок А (зольность 35%) и Г Ш 4 * 1 J44 738 воды, содержащей керосин в количест(зольность ІО%) с pa їличной с гепеныо ве 15-20 мг/л. Высота фильтрующего помола (размер частиц 10-500 мкм, со слоя 45-50 мм. держание фракции +90 мкм 10-70%) сжигают в котлоагрегате при 1200— П р и м е р 3. Для разовой очист1500°Г. Полученный сорбент используки СВ с содержанием мазута \8 г/л ют для фильтрования воды, содержащей применяют фильтрование через слой керосин в количестве 15-20 мг/л и ма сорбента высотой 45 мм на вакуумном зут в количестве 18 г / л . фильтре, Предварительно сточные воВыбор гранулометрического состава Т0 ды перемешивают с сорбентом. Регулиисходного сырья для получения сорбен рование вакуума во всех случаях дота по предлагаемому способу опредестигают постоянной скорости фильтроляется маркой углей. Угли марки А Ш вания, Б качестве сорбентов испольи, частично, тощие угли должны приме зовали АУ БАУ-1» золу-унос ТЭЦ и няться с содержанием фракции +90 мкм 15 предлагаемый сорбент (табл. 5 ) . 10-40%, а угли с более низкой степеТаким образом, применение предланью метаморфизма, например марки гаемого способа получения углеродГ и Ж, надо использовать более грусодержаще го сорбента позволяет улучбого помола: содержание фракции шить его сорбционные свойства и, как +90 мкм 50-70%. 20 следствие, повысить степень очистки сточных вод и увеличить скорость Удельная поверхность сорбента фильтрования. По сравнению с извест(золы), получаемого по известному ными сорбентами эффективность очистспособу из различных марок углей г ки увеличивается на 20-25%, а скосоставляет 1,1-5,9 м / г . Удельная 25 рость фильтрования в 2-3 р а з а , Кроме поверхность сорбента в предложенном того, способ позволяет удешевить способе превосходит эту величину как фильтрующую смесь, увеличить выход в результате роста содержания угольной сорбента и расширить базу сорбционфракции, так и пористости угольных 2 ных материалов, частиц. Она равняется 20-30 м / г для разных Фракций углей с тенденцией 30 увеличения для углей с низкой степеФ о р м у л а и з о б р е т е н и я нью метаморфизма (марки Ж и Г ) . Способ получения углеродсодержащеСравнительные данные по скорости го сорбента путем сжигания каменнофильтрования и степени очистки от кеугольного сырья на тепловых электроросина приведены в табл. 4 . 35 станциях, о т л и ч а ю щ и й с я П р и м е р 2, Каменноугольное тем, что, с целью повышения адсорб сырье марки Т с различной степенью ционной емкости сорбента, на сжигапомола (размер частиц t —500 мкм) ние подают каменноугольное сырье сжигают в котлоагрегате при 1200с размером частиц 10-500 мкм, причем 1500 С, Полученные смеси, содержащие 40 фракция размером частиц +90 мкм различное количество угольной фраксоставляет 10-70%, и процесс ведут ции (25-85%) и алюмосиликатов ( 1 5 при 1200-1500 а С. 75%), используют для фильтрования Т а б л и ц а Продукт 1 Содержание, % на сухое вещество SiO CaO MgO SO, ТіО, Сорбент 22,57 5,62 0,99 0,50 0,20 7,67 0,25 0,41 1,40 0,30 60,0 Зола 49,66 12,32 2,18 1,27 0,44 0,53 0,90 3,10 0,67 12,0 12,87 Na o 0 1344738 Т а б л и ц а Содержание компонентов, Содержание керосина в воде, мг/л мас,% 2 Степень очистки, % До фильтра- После фильтрации ции Угольная фракция Алюмосиликаты 25 75 17.2 35 65 * 16,4 2,0 87,3 45 55 15,8 0,9 94,3 55 45 19,5 0,5 97,4 65 35 18,9 0,4 97,8 75 25 15,2 0,3 98,2 85 15 16,7 0,3 98,2 76,3 v Т а б л и ц а Содержание в сырье фракции +90 мкм, Содержание компонен- Степень тов сорбента, мас.% очистки керосиУгольная Алюмосили- на, % фракция каты 3 Степень очистки мазута, г Уголь АШ 10 18 82 75 .3 77,6 20 31 69 84.7 86,3 30 45 55 98 ,2 99,6 40 53 47 98 ,3 99,8 50 П DOUeCC сжигания пиоте кает н eve тс1ЙЧИВО Уголь Г 10 1.2 98,8 1.0 1.2 20 1.5 98,5 1.1 1,3 30 1,7 98,3 1.4 1.5 40 9,8 90,2 40,4 42,7 50 " 21,7 78,3 85,4 87,1 " 60 38,3 61,7 96,7 97,3 70 47,2 52,8 98,7 99,4 80 Процесс сжигания протекает неустойчиво , 134473* Табли*ца Фильтрующий материал Скорость фильтрования, м/ч Содержание керосина в очищенной воде, мг/л 4 Степень очистки, г Сорбент по способу • предлагаемому известному 4-5 0,5 1,5-2 96,7 3-4 80,0-73,3 Т а б л и ц а Фильтрующий материал 5 Скорость Содер- Стефильтров, жание пень м^ /м 2 ч мазута очив очи- стки, щенной % воде, г/л Зола-унос по известному способу Активированный уголь Предлагаемый сорбент - • Редактор М. Товтин • о, 3 11,4 о, 3 3 36 ,7 76 ,1 0,09 99 ,5 Составитель Л. Ананьева Техред Л.Сердкжова Корректор И, Эрдейи Заказ 4883/25 Тираж 850 Подписное В И П Государственного комитета СССР НИИ по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская н а б . , д . 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4