×
29.12.2017
217.015.f3a1

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО АКТИВНОГО УГЛЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области получения гранулированных активных углей. Согласно изобретению готовят связующее на основе остаточных продуктов нефтепереработки, измеряют его динамическую вязкость и смешивают с угольной пылью неспекающегося каменного угля. Соотношение компонентов выбирают в зависимости от реологических свойств угольных композиций со связующим (УКС) и вязкости используемого связующего. УКС формуют на шнековом грануляторе. Полученные гранулы вылеживают, подвергают карбонизации и активации в среде перегретого водяного пара. Способ позволяет снизить трудозатраты за счёт возможности выбора оптимального состава композиции для гранулирования. 2 табл., 4 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области производства активных углей и может быть использовано для получения гранулированных активных углей, применяемых в газоочистке, рекуперации летучих растворителей, водоподготовке и водоочистке, очистке почв, а также в противогазовой технике.

Известен способ получения активного угля, включающий использование смеси угля на каменноугольной основе и водно-битумной эмульсии с содержанием вяжущего 50-70% (патент RU №2565202 от 20.10.2015 г.).

Недостатком известного способа является необходимость предварительного подбора соотношения угольная пыль : связующее эмпирическим путем, что приводит к увеличению трудоемкости процесса.

Известен способ получения активного угля, включающий измельчение каменноугольного сырья, смешение его со смоляным связующим и легирующей добавкой, гранулирование композиции, охлаждение гранул, карбонизацию и парогазовую активацию. В качестве легирующей добавки в угольно-смоляную композицию вводят тристриметилсилоксифенилсилан (патент RU №2534248 от 21.11.2014 г.).

Недостатком известного способа является необходимость подбора соотношения угольная пыль : связующее эмпирическим путем, кроме того, смоляные связующие обладают не стабильными свойствами и расслаиваются с течением времени.

Известен способ получения активного угля, включающий смешение углеродсодержащего сырья со смолой и последующую грануляцию смеси, а с целью интенсификации процесса смолу используют при отношении ее условной вязкости после термообработки при 120-140°С к исходной условной вязкости, равном 2-4 (патент SU №1230994 от 15.05.1986 г.).

Недостатком известного способа является то, что он пригоден только для приготовления угольно-смоляной композиции (УСК) из одного вида углеродсодержащего сырья с постоянной реакционной способностью.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ получения угольно-смоляных гранул для активного угля, включающий смешение углеродсодержащего сырья с древесно-смоляным связующим и последующую грануляцию смеси с предварительной оценкой реакционной способности древесно-смоляного связующего и углеродсодержащего сырья по времени отверждения и последующей карбонизацией и активацией гранул (патент RU №2053958 от 10.02.1996 г.). Данный способ принят за прототип.

Недостатком известного способа, принятого за прототип, является длительность предварительного анализа реакционной способности древесно-смоляного связующего и углеродсодержащего сырья по времени отверждения (1-5 ч). Кроме того, он применим только для древесно-смоляных связующих.

Признаки прототипа, совпадающие с существенными признаками заявляемого способа, - приготовление композиции для формования путем смешения угольной пыли неспекающегося каменного угля и связующего на основе остаточных продуктов нефтепереработки, формование гранул, карбонизация и активация.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в снижении трудоемкости и сокращении продолжительности процесса получения гранулированных активных углей.

Технический результат, опосредствующий решение указанной задачи, заключается в предварительном определении оптимального состава угольно-смоляной композиции на основании динамической вязкости связующего при использовании углеводородсодержащих связующих с содержанием коксового остатка от 9,5% до 17,1% и динамической вязкостью в широком диапазоне от 0,072 до 89,97 Па⋅с.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения гранулированного активного угля, включающем приготовление композиции для формования путем смешения угольной пыли неспекающегося каменного угля и связующего на основе остаточных продуктов нефтепереработки, формование гранул, карбонизацию и активацию, согласно изобретению смешение угольной пыли и связующего производят с учетом динамической вязкости связующего, причем при динамической вязкости 0,269 Па⋅с соотношение угольная пыль : связующее берут равным 70:30, при динамической вязкости связующего 9,537 Па⋅с соотношение угольная пыль : связующее берут равным 73:27, при динамической вязкости связующего 89,97 Па⋅с соотношение угольная пыль : связующее берут равным 76:24, при динамической вязкости связующего 0,072 Па⋅с соотношение угольная пыль : связующее берут равным 65:35, при динамической вязкости связующего 0,259 Па⋅с соотношение угольная пыль : связующее берут равным 70:30, при динамической вязкости связующего 0,559 Па⋅с или 89,69 Па⋅с соотношение угольная пыль : связующее берут равным 73:27.

Признаки заявляемого технического решения, отличительные от прототипа, - смешение угольной пыли и связующего производят с учетом динамической вязкости связующего, причем при динамической вязкости связующего 0,269 Па⋅с соотношение угольная пыль : связующее берут равным 70:30, при динамической вязкости связующего 9,537 Па⋅с соотношение угольная пыль : связующее берут равным 73:27, при динамической вязкости связующего 89,97 Па⋅с соотношение угольная пыль : связующее берут равным 76:24, при динамической вязкости связующего 0,072 Па⋅с соотношение угольная пыль : связующее берут равным 65:35, при динамической вязкости связующего 0,259 Па⋅с соотношение угольная пыль : связующее берут равным 70:30, при динамической вязкости связующего 0,559 Па⋅с или 89,69 Па⋅с соотношение угольная пыль : связующее берут равным 73:27.

Отличительные признаки в совокупности с известными позволяют сократить затраты и продолжительность процесса на этапе подбора соотношения компонентов для получения формуемых угольных композиций со связующим и получить гранулированные активные угли, соответствующие требованиям стандартов.

Заявленный способ получения гранулированного активного угля заключается в следующем.

Готовят связующее, измеряют его динамическую вязкость. На измерение динамической вязкости связующего затрачивается 15-20 минут, на основании которой определяют соотношение угольная пыль : связующее. Далее смешивают пыль неспекающегося каменного угля и связующее в определенных соотношениях, гранулируют, вылеживают, карбонизуют в атмосфере углекислого газа при температуре (500±50)°С и проводят парогазовую активацию при температуре (900±20)°С до степени обгара 45-50%. В качестве связующего используют углеводородсодержащие продукты: остаточные продукты нефтепереработки и нефтехимии, лесохимические и каменноугольные смолы - с вязкостью от 0,072 до 89,97 Па⋅с (преимущественно от 0,01 до 10 Па⋅с) и содержанием коксового остатка от 9,5% до 17,1%, измеренным по методу ASTM D 4530-07.

Для решения задачи разработки экспресс-метода определения формуемого компонентного состава УКС исследовано 40 углеводородсодержащих связующих по показателям динамической вязкости и содержания коксового остатка. С использованием каждого из этих связующих было получено по шесть УКС с различным соотношением угольная пыль : связующее и определена их динамическая вязкость. В ходе эксперимента установлено, что часть УКС не формуется. Из формуемых УКС получены образцы гранулированных активных углей, соответствующие требованиям стандартов. С использованием полученных данных путем аппроксимации на основе метода наименьших квадратов выявлена зависимость компонентного состава УКС от динамической вязкости связующего. Снижение содержания каждого вида связующего за пределы выявленных соотношений приводит к получению неоднородных УКС, а как следствие шероховатых гранул. Повышение его содержания, в свою очередь, ведет к получению сырых УКС и, в конечном итоге, липких гранул за счет выдавливания излишнего связующего при приложении давления в процессе формования.

Пример 1. Измеряют динамическую вязкость связующих №1-5 на модульном компактном реометре MCR 102. Угольные композиции со связующим (УКС) массой 200 грамм получают путем смешения в Z-образном смесителе пыли неспекающегося каменного угля и связующего в соотношениях, представленных в табл. 1. Промешивание производят в течение 15 минут. Полученные УКС формуют в гранулы через фильеры с диаметром отверстий 4 мм. Угольную композицию со связующим формуют на шнековом грануляторе через фильеры диаметром 4 мм. Гранулы карбонизуют при температуре (500±50)°С в среде углекислого газа и подвергают парогазовой активации при температуре (900±20)°С.

Пример 2. Измеряют динамическую вязкость связующего при помощи модульного компактного реометра MCR 102. На основании динамической вязкости, равной 0,072 Па⋅с, определяют формуемое соотношение угольная пыль : связующее, которое составило 65:35. Приготовление УКС и получение активного угля проводят согласно примеру 1. Полученный гранулированный активный уголь анализируют по основным показателям качества. Прочность составила 78%; суммарный объем пор - 0,75 см3/г; равновесная активность по толуолу - 153 г/дм3; предельный объем сорбционного пространства - 0,4643 см3/г; характеристическая энергия адсорбции - 17,574 кДж/моль.

Пример 3. Для связующего с динамической вязкостью 0,259 Па⋅с определяют формуемое соотношение компонентов, которое составило 70:30. Приготовление УКС и получение активного угля проводят согласно примеру 1. Полученный гранулированный активный уголь так же анализируют по основным показателям качества. Прочность составила 85%; суммарный объем пор - 0,81 см3/г; равновесная активность по толуолу - 155 г/дм3; предельный объем сорбционного пространства - 0,5158 см3/г; характеристическая энергия адсорбции - 15,488 кДж/моль.

Пример 4. Для связующего с динамической вязкостью 89,69 Па⋅с определяют формуемое соотношение компонентов, которое составило 73:27. Приготовление УКС и получение активного угля проводят согласно примеру 1. Полученный гранулированный активный уголь так же анализируют по основным показателям качества: прочность - 87%; суммарный объем пор - 0,74 см3/г; равновесная активность по толуолу - 152 г/дм3; предельный объем сорбционного пространства - 0,4541 см3/г; характеристическая энергия адсорбции - 18,638 кДж/моль. Характеристики образцов ГАУ на основе формуемых композиций представлены в табл. 2.

В результате многочисленных экспериментов выявлено, что использование предлагаемого способа получения ГАУ по определению компонентного состава угольных композиций со связующим на основании значений динамической вязкости связующего позволит снизить трудозатраты в процессе получения ГАУ на стадии смешения и гранулирования. Способ позволит в течение 15-20 минут определять оптимальный состав формуемых композиций с различными углеводородсодержащими вязко-текучими жидкостями в широком диапазоне их динамической вязкости.

ГАУ, полученные по предлагаемому изобретению, полностью соответствуют требованиям, предъявляемым к ГАУ марки АР-А (ГОСТ 8703-74).

Способ получения гранулированного активного угля, включающий приготовление композиции для формования путем смешения угольной пыли неспекающегося каменного угля и связующего на основе остаточных продуктов нефтепереработки, формование гранул, карбонизацию и активацию, отличающийся тем, что смешение угольной пыли и связующего производят с учетом динамической вязкости связующего, причем при динамической вязкости 0,269 Па⋅с соотношение угольная пыль : связующее берут равным 70:30, при динамической вязкости связующего 9,537 Па⋅с соотношение угольная пыль : связующее берут равным 73:27, при динамической вязкости связующего 89,97 Па⋅с соотношение угольная пыль : связующее берут равным 76:24, при динамической вязкости связующего 0,072 Па⋅с соотношение угольная пыль : связующее берут равным 65:35, при динамической вязкости связующего 0,259 Па⋅с соотношение угольная пыль : связующее берут равным 70:30, при динамической вязкости связующего 0,559 Па⋅с или 89,69 Па⋅с соотношение угольная пыль : связующее берут равным 73:27.
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО АКТИВНОГО УГЛЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 136.
27.09.2014
№216.012.f786

Способ очистки широкой фракции легких углеводородов от меркаптановых соединений и абсорбент для его осуществления

Изобретение относится к очистке широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ) от меркаптановых соединений. Изобретение касается способа, в котором меркаптановые соединения взаимодействуют с водным раствором щелочи, которую предварительно смешивают с алкилбензилдиметиламмоний хлоридом, где алкил...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529203
Дата охранного документа: 27.09.2014
10.07.2015
№216.013.5f1f

Аппарат для проведения активации и регенерации

Изобретение относится к аппаратам для получения активных углей, в частности, для парогазовой активации и регенерации. Аппарат для проведения активации и регенерации содержит вращающийся барабан с топкой, камеру смешения и выгрузки, парогенератор и пароперегреватель. Загрузочное устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555892
Дата охранного документа: 10.07.2015
20.07.2015
№216.013.6322

Битумная композиция

Изобретение относится к битумным композициям и может быть использовано для получения битумных композиций, применяемых в дорожном и аэродромном строительстве. Битумная композиция включает в себя смесь окисленного битума с нефтяным неокисленным нефтепродуктом, причем в качестве нефтяного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556925
Дата охранного документа: 20.07.2015
27.07.2015
№216.013.65c0

Способ переработки ископаемого каменного угля марки ссом

Изобретение относится к области производства активных углей. Способ переработки ископаемого каменного угля марки ССОМ включает дробление, выделение фракции угля с размером 1-6 мм, термообработку при 250-350°C, карбонизацию при 550-650°C, активацию в среде водяного пара при 900-950°C. После...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557601
Дата охранного документа: 27.07.2015
20.10.2015
№216.013.833f

Способ получения активного угля

Изобретение относится к области производства активных углей. Для изготовления активного угля используют смесь угля на каменноугольной основе и водно-битумной эмульсии с содержанием вяжущего 50-70%. Гранулирование производят через фильеры с диаметром отверстий 1,0-5,0 мм при давлении 70-250...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002565202
Дата охранного документа: 20.10.2015
20.03.2016
№216.014.c5f9

Способ получения углеродного молекулярного сита

Изобретение относится к области получения углеродных сорбентов с молекулярно-ситовыми свойствами. Способ получения включает тонкое измельчение каменного угля марки ССОМ или ССПК. Полученную пыль смешивают с каменноугольной смолой, содержащей кокс в количестве не менее 15%, и поташем. Композицию...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578147
Дата охранного документа: 20.03.2016
10.04.2016
№216.015.3267

Топливная композиция флотского мазута (варианты)

Изобретение относится к топливной флотского мазута, которая содержит в качестве основы экстракты селективной очистки маловязких и/или средневязких масляных фракций смеси легких пермских нефтей или легких западно-сибирских нефтей или смеси волгоградских и легких западно-сибирских нефтей,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581034
Дата охранного документа: 10.04.2016
27.08.2016
№216.015.4d2f

Устройство для экструдирования композиции из полимера и графита

Изобретение относится к устройствам для изготовления изделий методом экструдирования. Устройство для экструдирования композиции из полимера и графита содержит полую обойму цилиндрической формы, в которую вставлена цилиндрической формы полая матрица с пуансоном цилиндрической формы в ней. Обойма...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595679
Дата охранного документа: 27.08.2016
20.08.2016
№216.015.4d64

Технологическая жидкость для глушения скважин на основе спиртов

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при глушении нефтедобывающих скважин перед проведением капитального ремонта, освоением, перфорацией. Технологическая жидкость для глушения скважин на основе спиртов, содержащая флотореагент оксаль Т-92,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595019
Дата охранного документа: 20.08.2016
20.08.2016
№216.015.4f31

Способ плазменной обработки металлов

Изобретение относится к способу плазменной обработки металлов, такой как сварка, резка и наплавка. Для питания рабочей сжатой дуги на плазмообразующее сопло-анод подают положительный потенциал относительно обрабатываемого материала. Для питания второй рабочей сжатой дуги на электрод-анод...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595185
Дата охранного документа: 20.08.2016
Показаны записи 1-10 из 103.
27.09.2014
№216.012.f786

Способ очистки широкой фракции легких углеводородов от меркаптановых соединений и абсорбент для его осуществления

Изобретение относится к очистке широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ) от меркаптановых соединений. Изобретение касается способа, в котором меркаптановые соединения взаимодействуют с водным раствором щелочи, которую предварительно смешивают с алкилбензилдиметиламмоний хлоридом, где алкил...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529203
Дата охранного документа: 27.09.2014
10.07.2015
№216.013.5f1f

Аппарат для проведения активации и регенерации

Изобретение относится к аппаратам для получения активных углей, в частности, для парогазовой активации и регенерации. Аппарат для проведения активации и регенерации содержит вращающийся барабан с топкой, камеру смешения и выгрузки, парогенератор и пароперегреватель. Загрузочное устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555892
Дата охранного документа: 10.07.2015
20.07.2015
№216.013.6322

Битумная композиция

Изобретение относится к битумным композициям и может быть использовано для получения битумных композиций, применяемых в дорожном и аэродромном строительстве. Битумная композиция включает в себя смесь окисленного битума с нефтяным неокисленным нефтепродуктом, причем в качестве нефтяного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556925
Дата охранного документа: 20.07.2015
27.07.2015
№216.013.65c0

Способ переработки ископаемого каменного угля марки ссом

Изобретение относится к области производства активных углей. Способ переработки ископаемого каменного угля марки ССОМ включает дробление, выделение фракции угля с размером 1-6 мм, термообработку при 250-350°C, карбонизацию при 550-650°C, активацию в среде водяного пара при 900-950°C. После...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557601
Дата охранного документа: 27.07.2015
20.10.2015
№216.013.833f

Способ получения активного угля

Изобретение относится к области производства активных углей. Для изготовления активного угля используют смесь угля на каменноугольной основе и водно-битумной эмульсии с содержанием вяжущего 50-70%. Гранулирование производят через фильеры с диаметром отверстий 1,0-5,0 мм при давлении 70-250...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002565202
Дата охранного документа: 20.10.2015
20.03.2016
№216.014.c5f9

Способ получения углеродного молекулярного сита

Изобретение относится к области получения углеродных сорбентов с молекулярно-ситовыми свойствами. Способ получения включает тонкое измельчение каменного угля марки ССОМ или ССПК. Полученную пыль смешивают с каменноугольной смолой, содержащей кокс в количестве не менее 15%, и поташем. Композицию...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578147
Дата охранного документа: 20.03.2016
10.04.2016
№216.015.3267

Топливная композиция флотского мазута (варианты)

Изобретение относится к топливной флотского мазута, которая содержит в качестве основы экстракты селективной очистки маловязких и/или средневязких масляных фракций смеси легких пермских нефтей или легких западно-сибирских нефтей или смеси волгоградских и легких западно-сибирских нефтей,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581034
Дата охранного документа: 10.04.2016
27.08.2016
№216.015.4d2f

Устройство для экструдирования композиции из полимера и графита

Изобретение относится к устройствам для изготовления изделий методом экструдирования. Устройство для экструдирования композиции из полимера и графита содержит полую обойму цилиндрической формы, в которую вставлена цилиндрической формы полая матрица с пуансоном цилиндрической формы в ней. Обойма...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595679
Дата охранного документа: 27.08.2016
20.08.2016
№216.015.4d64

Технологическая жидкость для глушения скважин на основе спиртов

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при глушении нефтедобывающих скважин перед проведением капитального ремонта, освоением, перфорацией. Технологическая жидкость для глушения скважин на основе спиртов, содержащая флотореагент оксаль Т-92,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595019
Дата охранного документа: 20.08.2016
20.08.2016
№216.015.4f31

Способ плазменной обработки металлов

Изобретение относится к способу плазменной обработки металлов, такой как сварка, резка и наплавка. Для питания рабочей сжатой дуги на плазмообразующее сопло-анод подают положительный потенциал относительно обрабатываемого материала. Для питания второй рабочей сжатой дуги на электрод-анод...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595185
Дата охранного документа: 20.08.2016
+ добавить свой РИД