PL244193B1 - Method for regeneration of active carbons - Google Patents
Method for regeneration of active carbons Download PDFInfo
- Publication number
- PL244193B1 PL244193B1 PL412286A PL41228615A PL244193B1 PL 244193 B1 PL244193 B1 PL 244193B1 PL 412286 A PL412286 A PL 412286A PL 41228615 A PL41228615 A PL 41228615A PL 244193 B1 PL244193 B1 PL 244193B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- regeneration
- temperature
- furnace
- sorbent
- manganese
- Prior art date
Links
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 6
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 6
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 3
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 8
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 6
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 6
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 125000000325 methylidene group Chemical group [H]C([H])=* 0.000 description 5
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 5
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 235000019402 calcium peroxide Nutrition 0.000 description 2
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 2
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 2
- GBNVXYXIRHSYEG-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-2-ethylsulfanylethane Chemical compound CCSCCCl GBNVXYXIRHSYEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 3,7-bis(dimethylamino)phenothiazin-5-ium Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC2=[S+]C3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RRKGBEPNZRCDAP-UHFFFAOYSA-N [C].[Ag] Chemical compound [C].[Ag] RRKGBEPNZRCDAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BHIIGRBMZRSDRI-UHFFFAOYSA-N [chloro(phenoxy)phosphoryl]oxybenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1OP(=O)(Cl)OC1=CC=CC=C1 BHIIGRBMZRSDRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 229940116318 copper carbonate Drugs 0.000 description 1
- GEZOTWYUIKXWOA-UHFFFAOYSA-L copper;carbonate Chemical compound [Cu+2].[O-]C([O-])=O GEZOTWYUIKXWOA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N iron (II) ion Substances [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002697 manganese compounds Chemical class 0.000 description 1
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L manganese oxide Inorganic materials [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- PPNAOCWZXJOHFK-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Mn+2] PPNAOCWZXJOHFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229960000907 methylthioninium chloride Drugs 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- NNFCIKHAZHQZJG-UHFFFAOYSA-N potassium cyanide Chemical compound [K+].N#[C-] NNFCIKHAZHQZJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- PTLRDCMBXHILCL-UHFFFAOYSA-M sodium arsenite Chemical compound [Na+].[O-][As]=O PTLRDCMBXHILCL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Sposób regeneracji węgli aktywnych z naniesionymi związkami metali (sorbentów), metodą termiczną obejmujący podgrzewanie węgla w piecu, charakteryzuje się tym, że sorbent po wstępnym wysuszeniu w temperaturze od 90°C do 130°C, korzystnie w 110°C, w suszarce z wymuszonym obiegiem powietrza, do uzyskania wilgotności poniżej 10%, bada się i ocenia pod względem zawartości na węglu manganu, miedzi i srebra, a następnie zasypuje się do dozownika pieca regeneracyjnego i wymusza jego przesypywanie przez sekcję centralną pieca w okresie od 45 min. do 75 min., korzystnie 60 min., poddając jednocześnie regeneracji termicznej w piecu z obrotowym reaktorem, po czym węgiel sezonuje się w zamkniętym pojemniku i schładza do temperatury poniżej 30°C.The method of regenerating activated carbons with metal compounds (sorbents) applied by the thermal method, including heating the carbon in a furnace, is characterized by the fact that the sorbent, after initial drying at a temperature from 90°C to 130°C, preferably at 110°C, in a forced-air dryer air circulation, until the humidity is below 10%, it is tested and assessed in terms of the content of manganese, copper and silver on the coal, and then it is poured into the regenerative furnace dispenser and forced to pour it through the central section of the furnace for a period of 45 min. up to 75 minutes, preferably 60 minutes, while undergoing thermal regeneration in a furnace with a rotary reactor, after which the coal is seasoned in a closed container and cooled to a temperature below 30°C.
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest sposób regeneracji zużytych węgli aktywnych z naniesionymi dodatkami katalityczno-chemisorpcyjnymi, umożliwiającymi procesy rozkładu zawartych w wodzie substancji wysokotoksycznych, takich jak cyjanki oraz związki arseno-, siarko- i fosforo-organiczne oraz dezynfekcję wody.The subject of the invention is a method of regeneration of used activated carbons with added catalytic-chemisorptive additives, enabling the decomposition of highly toxic substances contained in water, such as cyanides and arsenic-, sulfur- and phosphorus-organic compounds, as well as water disinfection.
Węgle aktywne, katalizowane związkami srebra, miedzi i manganu (sorbenty) stanowią istotny element urządzeń uzdatniania wody przystosowanych do korzystania ze źródeł powierzchniowych, najbardziej narażonych na skażenia chemiczne, biologiczne i promieniotwórcze. W trakcie procesu oczyszczania wody następuje wyczerpywanie pojemności sorpcyjnej sorbentu oraz jego właściwości katalitycznych poprzez wymywanie i dezaktywację naniesionych związków metali. Metale te w kontakcie z substancjami rozpuszczonymi w uzdatnianej wodzie wchodzą w reakcje utleniania i redukcji zmieniając swój stopień utlenienia oraz częściowo ulegają procesom wymiany jonowej, a nawet trwałego wiązania, co prowadzi do wyczerpania aktywności sorbentu.Activated carbons, catalyzed by silver, copper and manganese compounds (sorbents), are an important element of water treatment devices adapted to use surface sources that are most exposed to chemical, biological and radioactive contamination. During the water purification process, the sorption capacity of the sorbent and its catalytic properties are depleted by washing out and deactivating the deposited metal compounds. These metals, in contact with substances dissolved in the treated water, enter into oxidation and reduction reactions, changing their oxidation state, and partially undergo ion exchange processes and even permanent binding, which leads to the exhaustion of the sorbent activity.
Problem unieszkodliwiania zużytych węgli aktywnych jest zagadnieniem, które nabiera istotnego znaczenia. Wciąż rosnące zastosowanie węgli aktywnych prowadzi do wzrostu ich produkcji. Naturalną konsekwencją zastosowania węgli aktywnych jest to, że po wykorzystaniu stają się odpadem niebezpiecznym, który musi być odpowiednio zagospodarowany. Zgodnie z Ustawą o odpadach (Dz. U. 01.62.628 z późn. zm.) najbardziej pożądanym kierunkiem postępowania z odpadami jest skuteczna minimalizacja ich ilości, odzysk, a dopiero w ostateczności spalanie lub składowanie. Taki sposób postępowania ze zużytymi węglami aktywnymi oznacza, że należy dążyć do ich odzysku poprzez regenerację, tym bardziej, że zregenerowane węgle aktywne mogą być ponownie wykorzystywane jako sorbenty w różnych urządzeniach uzdatniania wody.The problem of disposal of used activated carbons is an issue that is becoming increasingly important. The ever-growing use of activated carbons leads to an increase in their production. A natural consequence of the use of activated carbons is that after use, they become hazardous waste that must be properly managed. In accordance with the Waste Act (Journal of Laws 01.62.628, as amended), the most desirable course of waste management is effective minimization of its quantity, recovery, and only as a last resort, incineration or storage. This method of dealing with used activated carbons means that efforts should be made to recover them through regeneration, especially since regenerated activated carbons can be reused as sorbents in various water treatment devices.
Utylizacja, poprzez spalanie węgla aktywnego z naniesionymi tlenkami srebra, miedzi i manganu, z uwagi na znaczną zawartość metali ciężkich, wymaga stosowania specjalnych instalacji wyposażonych w odpowiednie układy oczyszczania spalin i systemy odzysku metali. Przez to proces utylizacji staje się technicznie trudny i drogi, zatem celowym i opłacalnym jest regeneracja takich węgli aktywnych, które mogą być ponownie wykorzystane jako pełnosprawne adsorbenty o właściwościach identycznych lub bardzo zbliżonych jak właściwości początkowe.Utilization by burning activated carbon with silver, copper and manganese oxides, due to the significant content of heavy metals, requires the use of special installations equipped with appropriate exhaust gas purification systems and metal recovery systems. This makes the utilization process technically difficult and expensive, so it is advisable and profitable to regenerate activated carbons that can be reused as fully functional adsorbents with properties identical or very similar to the initial ones.
Z polskiego opisu patentowego PL 214 211 B1 znany jest sposób regeneracji zużytych węgli aktywnych, nasyconych związkami organicznymi, wykorzystywanych do sorpcji zanieczyszczeń organicznych z roztworów wodnych, jak również węgli aktywnych będących nośnikami katalizatorów syntez organicznych. Sposób ten polega na tym, że na zużyty węgiel aktywny nasycony mieszaniną substancji organicznych działa się roztworem CaO2. Następnie, roztwór zakwasza się kwasem siarkowym (VI) do pH 3-4 i wprowadza siarczan (VI) żelaza (II) w stosunku wagowym (w przeliczeniu na jony Fe2+) Fe2+/CaO2 od 1 : 3 do 1 : 5. W reakcji uwalniany jest nadtlenek wodoru, który w reakcji z jonami żelaza (II) rozkłada się z utworzeniem rodników hydroksylowych, powodujących rozkład zaadsorbowanych na węglu aktywnym substancji organicznych.The Polish patent description PL 214 211 B1 describes a method of regenerating used activated carbons, saturated with organic compounds, used for the sorption of organic pollutants from aqueous solutions, as well as activated carbons being carriers of organic synthesis catalysts. This method involves treating used activated carbon saturated with a mixture of organic substances with a CaO2 solution. Then, the solution is acidified with sulfuric acid (VI) to pH 3-4 and iron (II) sulfate (VI) is introduced in a weight ratio (calculated as Fe 2+ ions) Fe 2+ /CaO2 from 1: 3 to 1: 5 The reaction releases hydrogen peroxide, which in reaction with iron (II) ions decomposes to form hydroxyl radicals, causing the decomposition of organic substances adsorbed on activated carbon.
Istotą wynalazku jest to, że zużyty sorbent po wstępnym wysuszeniu w temperaturze od 90°C do 130°C, korzystnie w 110°C, w suszarce z wymuszonym obiegiem powietrza, do uzyskania wilgotności poniżej 10%, bada się i ocenia pod względem zawartości na węglu manganu, miedzi i srebra i jeżeli zawartość na węglu wynosi co najmniej: manganu 1%, miedzi co najmniej 2,5%, a srebra co najmniej 0,5%, to węgiel aktywny poddaje się regeneracji termicznej w piecu z obrotowym reaktorem o temperaturze od 350°C do 450°C, korzystnie w temperaturze 400°C, natomiast jeżeli zawartość na węglu manganu jest mniejsza niż 1%, miedzi mniejsza niż 2,5%, a srebra mniejsza niż 0,5%, to węgiel aktywny poddaje się regeneracji termicznej w piecu z obrotowym reaktorem o temperaturze od 700°C do 900°C, korzystnie w temperaturze 800°C, w obecności pary wodnej, a następnie zasypuje się do dozownika pieca regeneracyjnego i wymusza jego przesypywanie przez sekcję centralną pieca w okresie od 45 min do 75 min, korzystnie 60 min, po czym węgiel sezonuje się w zamkniętym pojemniku i schładza do temperatury poniżej 30°C.The essence of the invention is that the used sorbent, after initial drying at a temperature from 90°C to 130°C, preferably at 110°C, in a dryer with forced air circulation, until the humidity is below 10%, is tested and assessed in terms of its content. manganese, copper and silver carbon and if the carbon content is at least 1% manganese, at least 2.5% copper, and at least 0.5% silver, the activated carbon is subjected to thermal regeneration in a furnace with a rotary reactor at a temperature from 350°C to 450°C, preferably at a temperature of 400°C, however, if the carbon content of manganese is less than 1%, copper less than 2.5% and silver less than 0.5%, the activated carbon is subjected to thermal regeneration in a furnace with a rotary reactor at a temperature of 700°C to 900°C, preferably at 800°C, in the presence of water vapor, and then poured into the regeneration furnace dispenser and forced to pour it through the central section of the furnace in the period from 45 min to 75 min, preferably 60 min, after which the coal is aged in a closed container and cooled to a temperature below 30°C.
Temperaturę regeneracji termicznej reguluje się za pomocą układu zasilająco-pomiarowego wyposażonego w sondę pomiarową, umieszczoną w rurze reakcyjnej reaktora.The thermal regeneration temperature is regulated using a power supply and measurement system equipped with a measurement probe placed in the reactor reaction tube.
Używany do realizacji sposobu według wynalazku piec ma trzy sekcje, przy czym regenerację prowadzi się w sekcji centralnej, wyposażonej w skrzydełka mieszające sorbent w czasie regeneracji, a sekcje boczne stabilizują temperaturę w obszarze regeneracji.The furnace used to implement the method according to the invention has three sections, where regeneration is carried out in the central section, equipped with blades that mix the sorbent during regeneration, and the side sections stabilize the temperature in the regeneration area.
W zależności od temperatury regeneracji stosunek ilości pary wodnej do sorbentu jest dobierany tak, aby zabezpieczyć węgiel aktywowany przed zapaleniem się.Depending on the regeneration temperature, the ratio of the amount of water vapor to the sorbent is selected to protect the activated carbon against ignition.
W odróżnieniu od dotychczas stosowanych technologii regeneracji nośników węglowych, a więc węgli aktywnych czystych, nie zawierających naniesionych katalizatorów, rozwiązanie według wynalazku pozwala na pełną regenerację węgli impregnowanych manganem, miedzią i srebrem, czyli odtwarzania właściwości sorpcyjnych i katalitycznych zużytego sorbentu. Rozwiązanie według wynalazku pozwala na powtórne wykorzystanie impregnowanych węgli aktywnych w procesie uzdatniania wody pitnej z wód powierzchniowych w urządzeniach uzdatniania wody. Sposób nie powoduje wytwarzania produktów odpadowych i jest nieszkodliwy dla środowiska naturalnego. Ze względu na odzysk odpadów niebezpiecznych przyczynia się do zwiększenia poziomu ochrony środowiska.Unlike the previously used technologies for the regeneration of carbon carriers, i.e. pure activated carbons without any applied catalysts, the solution according to the invention allows for the full regeneration of carbons impregnated with manganese, copper and silver, i.e. restoring the sorption and catalytic properties of the used sorbent. The solution according to the invention allows the re-use of impregnated activated carbons in the process of treating drinking water from surface water in water treatment devices. The method does not produce waste products and is harmless to the environment. Due to the recovery of hazardous waste, it contributes to increasing the level of environmental protection.
Nieoczekiwanie okazało się, że sorbent zregenerowany w temperaturze 800°C ma zmienioną strukturę wewnętrzną; staje się bardziej mikroporowaty, o zwiększonej powierzchni i objętości właściwej, co pozytywnie wpływa na jego właściwości użytkowe, gdyż adsorpcja w mikroporach jest bardzo silna. Wykazuje też wyraźny wzrost liczby metylenowej i jodowej oraz czasów przebicia warstwy sorbentu.Unexpectedly, it turned out that the sorbent regenerated at 800°C had a changed internal structure; it becomes more microporous, with an increased surface area and specific volume, which positively affects its functional properties, as adsorption in the micropores is very strong. It also shows a significant increase in the methylene and iodine numbers as well as the breakthrough times of the sorbent layer.
Przedmiot wynalazku objaśniono na poniższych przykładach laboratoryjnego zastosowania sposobu.The subject of the invention is explained by the following examples of laboratory application of the method.
Przygotowanie próbek do badań. Węgiel aktywny z naniesionymi dodatkami katalizującymi w postaci nadmanganianu potasu, węglanu miedzi i azotanu srebra pobrany został z kolumny chemisorpcyjnej filtra wody, po przepompowaniu przez kolumnę ok. 40 000 litrów wody powierzchniowej, skażonej drobnoustrojami i substancjami toksycznymi w postaci cyjanku potasu, arseninu sodu, chloroetyloetylosiarczku i difenylochlorofosforanu. Mokry sorbent pobrany z kolumny filtra oznaczono jako FPW, wysuszono w temperaturze 110°C i poddano badaniom właściwości użytkowych.Preparation of samples for testing. Activated carbon with added catalytic additives in the form of potassium permanganate, copper carbonate and silver nitrate was taken from the chemisorption column of the water filter, after pumping approximately 40,000 liters of surface water through the column, contaminated with microorganisms and toxic substances in the form of potassium cyanide, sodium arsenite, chloroethylethyl sulfide. and diphenylchlorophosphate. The wet sorbent taken from the filter column was marked as FPW, dried at 110°C and subjected to performance tests.
Przykład 1 - Próbka FPW 400 (temperatura regeneracji 400°C)Example 1 - Sample FPW 400 (regeneration temperature 400°C)
Węgiel aktywny przeznaczony do regeneracji wprowadzono w ilości ok. 80 g przy pomocy urządzenia załadowczego do środkowej części pieca, wyposażonej w skrzydełka mieszające sorbent w czasie regeneracji. Po załadowaniu pieca, w rurze reakcyjnej zamocowano króciec zasilająco -pomiarowy, i wprowadzono do niego sondę pomiarową, służącą do pomiaru temperatury wewnątrz rury. Następnie zaprogramowano pracę pieca; temperaturę 400°C, czas dochodzenia do temperatury regeneracji 1 godz. i czas regeneracji 1 godz. Potem włączono jego układ napędowy. Reaktor obracając się w czasie wygrzewania zapewniał równomierność ogrzewania węgla i nie pozwalał na zdeformowanie się rury reakcyjnej w wysokich temperaturach. Po regeneracji próbkę sezonowano w zamkniętym naczyniu i schłodzono do temperatury otoczenia ok. 25°C poprzez chłodzenie swobodne.Activated carbon intended for regeneration was introduced in an amount of approximately 80 g using a loading device into the central part of the furnace, equipped with blades mixing the sorbent during regeneration. After loading the furnace, a supply and measurement stub was installed in the reaction pipe and a measurement probe was inserted into it to measure the temperature inside the pipe. Then the furnace operation was programmed; temperature 400°C, time to reach the regeneration temperature 1 hour. and regeneration time 1 hour. Then its propulsion system was engaged. The reactor rotated during heating, ensuring uniform heating of the coal and preventing the reaction tube from deforming at high temperatures. After regeneration, the sample was seasoned in a closed vessel and cooled to an ambient temperature of approximately 25°C by free cooling.
Przykład 2 - Próbka FPW 800 (temperatura regeneracji 800°C)Example 2 - Sample FPW 800 (regeneration temperature 800°C)
Węgiel aktywny przeznaczony do regeneracji wprowadzono w ilości ok. 80 g przy pomocy urządzenia załadowczego do środkowej części pieca, wyposażonej w skrzydełka mieszające sorbent w czasie regeneracji. Po załadowaniu pieca, w rurze reakcyjnej zamocowano króciec zasilająco -pomiarowy, który podłączono do wytwornicy pary i wprowadzono do niego sondę pomiarową, służącą do pomiaru temperatury wewnątrz rury. Wytworzoną parę podawano do strefy regeneracji węgla przez króciec zasilająco-pomiarowy. Podawana para zabezpiecza węgiel przed dostępem tlenu z powietrza. Następnie zaprogramowano pracę pieca; temperaturę 800°C, czas dochodzenia do temperatury regeneracji 1 godz. i czas regeneracji 1 godz. Potem włączono jego układ napędowy. Reaktor obracając się w czasie wygrzewania zapewniał równomierność ogrzewania węgla i nie pozwalał na zdeformowanie się rury reakcyjnej w wysokich temperaturach. Po uruchomieniu pieca zaprogramowano i włączono pracę wytwornicy pary; temperaturę 400°C i czas wytwarzania pary, dłuższy niż czas dochodzenia do temperatury regeneracji plus czas regeneracji. Po regeneracji próbkę sezonowano w zamkniętym naczyniu i schłodzono do temperatury otoczenia ok. 25°C poprzez chłodzenie swobodne.Activated carbon intended for regeneration was introduced in an amount of approximately 80 g using a loading device into the central part of the furnace, equipped with blades mixing the sorbent during regeneration. After loading the furnace, a power supply and measurement stub was installed in the reaction pipe, connected to the steam generator, and a measurement probe was inserted into it to measure the temperature inside the pipe. The generated steam was fed to the coal regeneration zone through the supply and measurement connector. The supplied steam protects the coal against oxygen from the air. Then the furnace operation was programmed; temperature 800°C, time to reach the regeneration temperature 1 hour. and regeneration time 1 hour. Then its propulsion system was engaged. The reactor rotated during heating, ensuring uniform heating of the coal and preventing the reaction tube from deforming at high temperatures. After starting the furnace, the steam generator was programmed and turned on; a temperature of 400°C and a steam generation time longer than the time to reach the regeneration temperature plus the regeneration time. After regeneration, the sample was seasoned in a closed vessel and cooled to an ambient temperature of approximately 25°C by free cooling.
Porównanie parametrów użytkowych i struktury wewnętrznej próbek przed i po regeneracji przedstawia poniższa tabela.A comparison of the operational parameters and internal structure of samples before and after regeneration is presented in the table below.
PL 244193 Β1PL 244193 Β1
Regeneracja FPW w temperaturze 400°C spowodowała nieznaczną poprawę właściwości użytkowych tego sorbentu. Liczba metylenowa wzrosła o 2 cm3, a liczba jodowa o 43 mg/g. Parametry struktury wewnętrznej pozostały w zasadzie bez zmian.Regeneration of FPW at a temperature of 400°C resulted in a slight improvement in the functional properties of this sorbent. The methylene number increased by 2 cm 3 and the iodine number by 43 mg/g. The parameters of the internal structure remained basically unchanged.
Efekty rozwinięcia struktury wewnętrznej węgla nastąpiły w temperaturze 800°C. Spowodowało to wyraźny wzrost liczby metylenowej i jodowej oraz czasów przebicia warstwy sorbentu. Sorbent FPW regenerowany w temperaturze 800°C osiągnął liczbę metylenową 38 ml i liczbę jodową 908 mg/g. Powierzchnia właściwa wzrosła z 861 do 955 m2/g. Charakterystyczny jest wzrost procentowego udziału mikroporów w ogólnej objętości porów, kosztem spadku udziału mezoporów w całkowitej objętości porów. W wyniku zachodzenia tych efektów, sorbent regenerowany w temperaturze 800°C staje się bardziej mikroporowaty, o zwiększonej powierzchni i objętości właściwej, co pozytywnie wpływa na jego właściwości użytkowe, gdyż adsorpcja w mikroporach jest bardzo silna.The effects of developing the internal structure of carbon occurred at a temperature of 800°C. This resulted in a significant increase in the methylene and iodine numbers as well as the breakthrough times of the sorbent layer. The FPW sorbent regenerated at 800°C reached a methylene number of 38 ml and an iodine value of 908 mg/g. The specific surface area increased from 861 to 955 m 2 /g. A characteristic feature is an increase in the percentage of micropores in the total pore volume, at the expense of a decrease in the percentage of mesopores in the total pore volume. As a result of these effects, the sorbent regenerated at a temperature of 800°C becomes more microporous, with an increased surface area and specific volume, which positively affects its functional properties, as adsorption in the micropores is very strong.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL412286A PL244193B1 (en) | 2015-05-11 | 2015-05-11 | Method for regeneration of active carbons |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL412286A PL244193B1 (en) | 2015-05-11 | 2015-05-11 | Method for regeneration of active carbons |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL412286A1 PL412286A1 (en) | 2016-11-21 |
| PL244193B1 true PL244193B1 (en) | 2023-12-11 |
Family
ID=57287972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL412286A PL244193B1 (en) | 2015-05-11 | 2015-05-11 | Method for regeneration of active carbons |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL244193B1 (en) |
-
2015
- 2015-05-11 PL PL412286A patent/PL244193B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL412286A1 (en) | 2016-11-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2385296C2 (en) | Method and device for removing organic substance from oil field associated water | |
| JP3383302B2 (en) | Removal of cyanide from water | |
| Kan et al. | Effects of Cu and CuO on the preparation of activated carbon from waste circuit boards by H3PO4 activation | |
| JP2009226254A (en) | Mercury adsorbent and method of treating gas using the same | |
| JP6372849B2 (en) | Method for producing porous functional material and method for removing environmental pollutants using porous functional material | |
| JP6242761B2 (en) | Waste water treatment apparatus and treatment method | |
| US10051866B2 (en) | Electrochemical decontamination cells | |
| US10654731B2 (en) | Method of treating contamination in a fluid stream with an electric current | |
| Zhu et al. | Interfacial mechanism of the synergy of biochar adsorption and catalytic ozone micro-nano-bubbles for the removal of 2, 4-dichlorophenoxyacetic acid in water | |
| JP2014213233A (en) | Purification method and purifier of radioactive contaminated water or industrial waste water, and volume reduction method | |
| Li et al. | Effect of calcium on adsorption capacity of powdered activated carbon | |
| WO2005014156A2 (en) | Preparation of adsorbents from organic fertilizer and mineral oil and their application for removal of acidic gases from sulfur containing wet gas streams | |
| CN204601947U (en) | A kind of volatile organic waste gas treatment device integrating absorption-desorption-catalytic combustion | |
| PL244193B1 (en) | Method for regeneration of active carbons | |
| JP2002361044A (en) | Method for treating waste gas and liquid chemicals | |
| Lagha et al. | Hydrogen sulfide removal from the waste gas of phosphoric acid plant | |
| TWI630950B (en) | Formic acid treatment method and formic acid treatment device | |
| JP2005111354A (en) | Photocatalyst carrier and gas treatment device | |
| JPS5933410B2 (en) | How to remove ozone | |
| JP5872186B2 (en) | Production method of radioactive metal adsorbent and adsorption method of radioactive metal | |
| JP2007237169A (en) | Adsorbent for treating liquid phase and its manufacturing method | |
| Dąbek et al. | Assessing the influence of the presence of heavy metals adsorbed on activated carbon on the efficiency of degradation of phenol using selected oxidizing agents | |
| JP2016112535A (en) | Method for generating hydrogen arsenide adsorption active carbon | |
| JP2006247580A (en) | Recycling method of adsorbent and purification apparatus for photodegradable chloro substance-containing fluid | |
| CA2837191C (en) | Activated carbon associated with iodide |