способ получения углеродно-минерального адсорбента

Формула изобретения

1. Способ получения углеродно-минерального адсорбента, включающий карбонизацию и активацию алюминийсодержащего шлама, отличающийся тем, что в качестве шлама используют шлам, образующийся при очистке сока сахарной свеклы коагулянтами на основе солей алюминия, который смешивают со свекловичным жомом и подсушивают смесь до влажности 25 - 30^oC, карбонизацию проводят в неокислительной атмосфере при 600 - 650^oC в течение 1 ч, а активацию проводят водяным паром при 600 - 650^oC в течение 10 - 15 мин.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что алюминийсодержащий шлам смешивают со свекловичным жомом в массовом соотношении (1 : 10) - (1 : 14), считая на сухое вещество.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам получения углеродноминеральных сорбентов с утилизацией отходов производства, в частности, алюминийсодержащих шламов после коагуляционной очистки солями алюминия. Получаемый адсорбент может быть использован в сахарной промышленности для обесцвечивания сахаросодержащих растворов а также в других технологиях адсорбционной очистки взамен активированного угля.

Известен способ получения углеродсодержащих сорбентов на основе активированного угля, которые с целью повышения термической прочности содержат добавки окиси алюминия (Углеродный сорбент для очистки сточных вод - А.с. N 806103 SU, кл. В 01 J 20/02, С 02 F 1/28, 1979). Известен также способ получения адсорбента, включающий смешение древесных опилок с жидкими отходами гальванохимических производств с последующим обугливанием (Способ получения углеродно-минерального адсорбента - А. с. N 1790996 SU, кл. В 01 J 20/00, 1991).

Недостатками этих способов являются недостаточная обесцвечивающая способность получаемых адсорбентов, а также высокое содержание таких металлов, как медь, никель и цинк в адсорбенте, получаемом по второму способу, что не позволяет использовать его для обесцвечивания растворов сахарного производства.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения сорбента, включающий карбонизацию и активацию алюминийсодержащих шламов водоочистки (Способ получения углеродсодержащего сорбента - А.с. N 1344402 SU, кл. В 01 J 20/20, 1986).

Однако этот способ не обеспечивает достаточной сорбционной активности адсорбента и, кроме того, полученный адсорбент может содержать примеси металлов, не позволяющие применять его для очистки растворов сахарного производства.

Цель изобретения - повышение сорбционной активности адсорбента.

Поставленная цель достигается тем, что алюминийсодержащие шламы, образующиеся при очистке сока сахарной свеклы коагулянтами на основе солей алюминия, смешивают со свекловичным жомом, являющимся отходом производства, подсушивают до влажности 25-30%, после чего проводят карбонизацию при температуре 600 - 650^oC в неокислительной атмосфере в течение 1 часа и активацию водяным паром при той же температуре в течение 10 минут.

По результатам опытов установлено, что максимальная эффективность адсорбента достигается при соотношении сухих веществ алюминийсодержащего шлама и свекловичного жома в пределах 1:10-1:14.

Пример 1. Обессахаренный отжатый свекловичный жом с влажностью 65% в количестве 560 г смешивают со 100 г шлама влажностью 85%, образующегося при коагуляции диффузионного сока сахарной свеклы сульфатом алюминия и содержащего около 7 г гидроокиси алюминия. Смесь высушивают в потоке теплого воздуха до влажности 30%, загружают в герметичный сосуд с газоотводами и помещают в электропечь. Включают нагрев электропечи, доводят температуру за 40 минут до 600^oC и карбонизируют при этой температуре в течение часа при постоянной продувке азотом из баллона. По истечении часа продувку азотом заменяют с целью активации на продувку перегретым паром, поддерживая температуру 600^oC в течение 10 минут. Получают около 40 г адсорбента.

Пример 2. Последовательность действий такая же, как и в примере 1, но продувку азотом заменяют продувкой углекислым газом до достижения температуры 300^oC, после чего продувку прекращают, оставляя открытым только сбросной газоотвод. Карбонизацию и активацию при 600^o С проводят также, как и в примере 1.

Пример 3. Последовательность действий такая же, как в примере 1, но на 100 граммов шлама влажностью 85% берут 500 граммов свекловичного жома влажностью 70%. Получают около 34 г адсорбента.

Испытания адсорбентов проводили по общепринятым методикам. Характеристики, определенные по результатам испытаний, приведены в таблице.

Основные технико-экономические преимущества адсорбента, получаемого по предлагаемому способу по сравнению с известным:

- динамическая сорбционная емкость возрастает на 16 -20%, что повышает эффективность очистки загрязненных растворов, в частности, эффективность обесцвечивания сахаросодержащих растворов в сахарной промышленности;

- возможна утилизация отходов свеклосахарного производства с применением получаемого продукта в том же производстве;

- расширяется сырьевая база производства адсорбентов.