ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Реактивация адсорбентов комбинированными методами из "Регенерация адсорбентов" Применяемые в большинстве случаев методы регенерации адсорбентов с помощью водяного насыщенного пара или экстракционные в некоторых условиях не обеспечивают полной регенерации (в частности, при очистке отходящего воздуха в производстве синтетических полиэфирных волокон). В этом случае необходимо применять комбинированные методы реактивации, представляющие собой сочетания методов экстракционной реактивации с термической реактивацией, экстракционной реактивацией с сушкой и т. п. [c.166] Как отмечается в работе [121], при исследовании отработанного угля методом хроматографии в десорбате был обнаружен целый ряд веществ, таких как л-толуиловый альдегид, и-толуило-вая кислота, метиловый эфир п-толуиловой кислоты, бензойная кислота, метилбензоат и т. д. [c.166] На угле прочно сорбируются и целевые продукты терефтале-вая кислота и диметилтерефталат, дающие так называемый окси-дат, который с трудом растворяется в органических растворителях и водяным паром при обычных условиях практически не десорбируется. [c.166] Как показала практика, при длительной эксплуатации адсорбционных установок очистки газовых выбросов в производстве синтетических волокон происходит отравление сорбционного пространства углеродных микропористых активных углей, в связи с чем возникает необходимость разработки методов регенерации активного угля, обеспечивающих практически полное восстановление его адсорбционной активности. [c.166] В более ранней работе отмечалось [122], что при увеличении температуры регенерации свыше 400 °С с помощью перегретого водяного пара и глубокого вакуума степень регенерации активного угля увеличивается. Однако в производственных условиях имеются определенные трудности проведения высокотемпературной термовакуумной регенерации. [c.166] В дальнейшем был разработан и исследован комбинированный способ реактивации угля [121]. [c.166] Исследования реактивации отработанного активного угЛя Норит проводились на специально изготовленной установке, состоящей из колонны D = 0,05 м, Я = 0,9 м), снабженной обратным холодильником. Обогрев колонны осуществляется с помощью нихромовой спирали, подключенной к регулятору напряжения. В колонне были предусмотрены штуцеры для измерения температуры и отбора проб раствора для анализа. [c.167] В колонну загружались отработанный активный уголь в количестве до 0,5 кг и раствор щелочи (КОН) концентрации 5 10 и 15 % (масс.) в количестве 1 л. Для исследования кинетики реактивации отработанного угля и нахождения оптимального режима процесса испытания проводились при различных температурах (30 50 70 90 и 102 °С) с отбором проб раствора через каждые 30 мин в течение 3 ч. После 3 ч обработки угля раствор щелочи сливали, уголь подвергали промывке водой до нейтральной реакции, сушке, охлаждению и анализировали на специальной вакуумной установке для определения адсорбционной способности с помощью весов Мак-Бена. [c.167] На рис. 4-22 показаны кривые, характеризующие изменение концентрации щелочи в зависимости оТ продолжительности процесса, снятые при постоянных температурах. Кривые 1—5 отражают кинетику изменения концентрации щелочи соответственно при температурах 30 50 70 90 и 102 °С с изменением времени при постоянном титре (концентрации) раствора щелочи, что указывает на извлечение раствором щелочи органических веществ из пор угля. [c.167] Константа k является одной из важнейших характеристик скорости процесса. [c.167] Лолученные данные показывают, что кинетика процесса реактивации проходит с большой скоростью при температуре раствора, близкой к температуре кипения раствора щелочи. [c.167] Однако в случае обработки угля 15 % раствором щелочи происходит деструкция угля. [c.168] При обработке щелочного слива из колонны избытком соляной кислоты выпадают в осадок высококипящие соединения. Количество этого осадка было определено в зависимости от температуры опыта. Осадок отфильтровывали, промывали водой и высушивали при температуре 80° до постоянного веса. Обнаружено, что с увеличением температуры опыта количество осадка возрастает (рис. 4-23). [c.168] Анализ проведенных исследований показывает, что наилучшие результаты по извлечению органических веществ из отработанного угля получены при температуре кипения 10 % раствора щелочи (102 °С). [c.168] Естественно, что о ходе восстановления адсорбционных свойств активного угля больше информации должны дать непосредственные адсорбционные измерения, в частности исследования адсорбционной способности угля. [c.168] На рис. 4-24 для сравнения показаны изотермы адсорбции СО2 на угле, обработанном 5 10 и 15 % раствором щелочи КОН. Ход изотерм приводит к выводу о том, что обработка угля 10 % раствором щелочи позволяет восстановить его адсорбционные свойства. [c.168] Обработка равновесных данных по уравнению изотермы адсорбции теории объемного заполнения микропор позволила судить об изменениях в пористой структуре активного угля. [c.169] С этой целью изотермы адсорбции были представлены в линейной форме зависимостью g а = f (А ) (рис. 4-26). [c.169] На рис. 4-26, / кривые ) и 2 являются изотермами адсорбции на угле, обработанном 10 % раствором щелочи при температурах 102 и 50 °С и соответственно характеризуются предельными величинами адсорбции 11,2 и 10,9 % (масс.) и характеристической энергией Е = 2760 и 2800 кал/моль. Кривые 3 м 4 представляют собой изотермы адсорбции на угле, обработанном ацетоном и спиртобензольной смесью, и характеризуются предельной величиной адсорбции соответственно 8,69 и И % (масс.) и характеристической энергией Е = 2450 и 2500 кал/моль. Кривая 5 является изотермой адсорбции на отработанном угле, который имеет характеристики Со = 2,66 % (масс.) и = 2820 кал/моль. [c.169] На рис. 4-26, 11 показаны изотермы адсорбции СО2 на угле, обработанном 10 % раствором щелочи при температурах соответственно 70, 30 и 90° (кривая 4 — изотерма адсорбции на угле, обработанном метанолом). [c.169] Вернуться к основной статье