Способ получения малозольного активированного древесного угля - RU2018123191A
Код документа: RU2018123191A
Формула
1. Способ получения малозольного активированного древесного угля из углеродсодержащего сырьевого материала, включающий по меньшей мере следующие стадии:
- обработка сырой массы исходного материала в одно- или мультистадийном процессе гидротермальной карбонизации, в котором массу сырьевого материала нагревают до температуры от 150 до 350°С и повышают рабочее давление до 10-40 бар; и
- активация карбонизированного материала, полученного на стадии высушивания после процесса гидротермальной карбонизации для повышения содержания углерода и пористости посредством нагревания указанного материала до температуры более 400°С и с применением пара, диоксида углерода или активирующих химических соединений, или их смеси в процессе активации.
2. Способ получения активированного древесного угля по п. 1, отличающийся тем, что время пребывания массы сырьевого материала в процессе гидротермальной карбонизации составляет от 1 до 10 часов, предпочтительно примерно 5 часов.
3. Способ получения активированного древесного угля по п. 1 или 2, отличающийся тем, что время пребывания карбонизированного материала, полученного в процессе гидротермальной карбонизации, на стадии активации составляет от 1 до 20 часов, предпочтительно от 1 до 10 часов.
4. Способ получения активированного древесного угля по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что массу сырьевого материала нагревают в процессе гидротермальной карбонизации до температуры 180-300°С.
5. Способ получения активированного древесного угля по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что содержание влаги в массе сырьевого материала в процессе гидротермальной карбонизации составляет более 60%.
6. Способ получения активированного древесного угля по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что активирующим химическим веществом является хлорид цинка, катализатор на основе щелочного металла, фосфорная кислота или серная кислота.
7. Способ получения активированного древесного угля по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что карбонизированный материал, полученный в процессе гидротермальной карбонизации, нагревают до температуры 400-1100°С.
8. Способ получения активированного древесного угля по любому из предыдущих пунктов, включающий стадию промывания массы сырьевого материала до процесса гидротермальной карбонизации для уменьшения содержания компонентов золы.
9. Способ получения активированного древесного угля по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что массу сырьевого материала предварительно нагревают до температуры 50-150°С, предпочтительно до температуры 100°С.
10. Способ получения активированного древесного угля по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что изменение давления в процессе гидротермальной карбонизации в комбинации с выбранным значением температуры обеспечивает разрушение структуры указанной массы, что обеспечивает удаление растворимых и кислородсодержащих соединений из твердой массы, увеличивая содержание углерода в указанной массе.
11. Способ получения активированного древесного угля по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что твердый и жидкий продукт реакции, полученный в процессе гидротермальной карбонизации, подают на механическое обезвоживание на прессе, после чего продукт реакции, предпочтительно высушенный до содержания сухого вещества примерно 50%, подают в сушилку, где его сушат, предпочтительно до содержания влаги менее 10%.
12. Способ получения активированного древесного угля по п. 1, включающий следующие стадии:
a) просеивание сырьевого материала в соответствии с размером частиц для процесса гидротермальной карбонизации;
b) разбавление водой просеянной массы сырьевого материала, полученной на стадии а), и предварительный нагрев разбавленной массы сырьевого материала;
c) повышение рабочего давления до 10-40 бар и подача массы сырьевого материала, полученной на стадии b), в процесс гидротермальной карбонизации, и нагревание массы сырьевого материала до температуры 150-350°С в течение 1-10 часов;
d) высушивание массы, полученной на стадии с);
e) активация высушенного карбонизированного материала, полученного на стадии d), посредством его нагревания до температуры 400-1100°С в течение 1-20 часов с применением пара, диоксида углерода или активирующих химических веществ, или их смеси в процессе активации;
f) охлаждение активированного древесного угля, полученного на стадии е).
13. Способ получения активированного древесного угля по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что указанный углеродсодержащий сырьевой материал представляет собой торф, древесину или кокосовые скорлупы.
14. Активированный древесный уголь, полученный способом по любому из пп. 1-13.
15. Применение карбонизированного материала, полученного в процессе гидротермальной карбонизации, для получения активированного древесного угля.
16. Применение по п. 15, отличающееся тем, что указанный процесс гидротермальной карбонизации включает по меньшей мере следующую стадию:
- обработка сырой массы исходного материала в одно- или мультистадийном процессе гидротермальной карбонизации, в котором массу сырьевого материала нагревают до температуры от 150 до 350°С и повышают рабочее давление до 10-40 бар.
17. Применение по п. 15 или 16, отличающееся тем, что указанный твердый и жидкий продукт реакции, полученный в процессе гидротермальной карбонизации, подают на механическое обезвоживание на прессе, после чего продукт реакции, предпочтительно высушенный до содержания сухого вещества примерно 50%, подают в сушилку, где его сушат, предпочтительно до содержания влаги менее 10%.
18. Применение по любому из пп. 15-17, отличающееся тем, что указанный углеродсодержащий сырьевой материал, который обрабатывают в процессе гидротермальной карбонизации, представляет собой торф, древесину или кокосовые скорлупы.
19. Применение по п. 18, отличающееся тем, что указанный углеродсодержащий сырьевой материал, который обрабатывают в процессе гидротермальной карбонизации, представляет собой торф или древесину.
