Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,909

УГЛЕРОДНЫЕ АДСОРБЕНТЫ ИЗ БУРОГО УГЛЯ КАНСКО-АЧИНСКОГО БАССЕЙНА

Еремина А.О. Головина В.В. Угай М.Ю. Рудковский А.В. Степанов С.Г. Морозов А.Б.
Одним из направлений нетопливного использования углей является их переработка в сорбционные материалы для очистки промышленных сточных вод от различного рода примесей неорганического и органического происхождения. Так, бурые угли, подвергнутые термическому воздействию, обладают развитой пористой структурой, в которой представлены поры всех размеров - от микропор до видимых крупных пор. К наиболее перспективным источникам бурых углей как сырья для производства углеродных адсорбентов следует отнести Канско-Ачинский бассейн ввиду следующих причин: угли отличаются низкой зольностью (2-10%), низким содержанием серы (0,2-1,2%) и низкой себестоимостью, так как их добыча является крупнотоннажным производством и ведется открытым способом на разрезах большой единичной мощности.

Задачей настоящей работы является сопоставление двух способов термической обработки бурого угля с целью получения углеродных адсорбентов. Использовали бурый уголь Бородинского месторождения Канско-Ачинского бассейна со следующими характеристиками (%): Wr - 11,2; Ad - 6,3; Cdaf - 72,4; Hdaf - 4,8; Ndaf - 0,8; S - 0,2.

Углеродные адсорбенты получали следующими способами: 1) в пилотной установке кипящего слоя в ИХХТ СО РАН с загрузкой до 13-15 кг исходного сырья в пересчете на сухое сырье (температура процесса 7500С, концентрация водяного пара 30 об.%, концентрация кислорода в парогазовой смеси 4,5 об.%, продолжительность пребывания частиц угля в реакторе 15 мин.); 2) в реакторе со стационарным слоем в филиале ЗАО "Карбоника-Ф" с удельным расходом угля 350-390 кг×м-2×ч-1 (обращенное дутье, температура в верхней зоне реактора - 800-9000С, в нижней зоне - 600-8000С, расход воздуха - 300-350 м×ч-1, расход водяного пара 70-80 кг× м-2×ч-1).

Показано, что, несмотря на различные технологии получения, углеродные адсобенты имеют близкие физико-химические и адсорбционные свойства: удельная поверхность 485-560 м2/г; суммарный объем пор 0,49-0,51 см3/г, в то числе: объем микропор 0,09-0,13 см3/г, мезопор 0,33-0,38 см3/г; адсорбционная емкость по йоду 46-48%. Приведены изотермы адсорбции азота на вышеуказанных адсорбентах, полученные методом объемной адсорбции паров азота в вакуумной адсорбционной установке при температуре жидкого азота - изотермы адсорбции азота относятся ко II типу по классификации БЭТ. Прочность на истирание углеродного адсорбента, полученного в реакторе кипящего слоя несколько выше, чем у адсорбента, полученного в реакторе со стационарным слоем - 68 и 53% соответственно.

Углеродные адсорбенты показали высокую эффективность в процессах очистки водных сред от ряда органических соединений в широком интервале концентраций (мг/л): фенолов 20-5600, нефтепродуктов 80-1030, поверхностно-активных веществ (анионных и катионных) 50-130, летучих алифатических кислот 765-6000.

Следует отметить, что адсорбенты, полученные по технологии ЗАО "Карбоника-Ф", являются промышленным продуктом, имеющим своего потребителя. Ввиду низкой себестоимости и недостаточно высокой механической прочности вышеуказанные углеродные адсорбенты рекомендовано использовать однократно, а отработанные адсорбенты сжигать в энергетических установках в качестве высококалорийного облагороженного топлива.


Библиографическая ссылка

Еремина А.О., Головина В.В., Угай М.Ю., Рудковский А.В., Степанов С.Г., Морозов А.Б. УГЛЕРОДНЫЕ АДСОРБЕНТЫ ИЗ БУРОГО УГЛЯ КАНСКО-АЧИНСКОГО БАССЕЙНА // Современные наукоемкие технологии. – 2004. – № 2. – С. 55-55;
URL: http://www.top-technologies.ru/ru/article/view?id=21626 (дата обращения: 17.09.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252