Введение
1 Аналитический обзор. цель и задачи исследований 8
1.1 Сырьё для получения активных углей 8
1.1.1 Синтез активных углей из отходов растительного происхождения 9
1.1.2 Получение углеродных сорбентов из нетрадиционного сырья 13
1.1.3 Производство углеродных сорбентов из каменного угля 17
1.2 Процессы и технологии синтеза углеродных сорбентов 20
1.2.1 Методы активации 20
1.2.2 Технология и оборудование получения активных углей 31
1.3 Адсорбционные процессы 36
1.3.1 Теоретические основы и описание адсорбционных процессов 38
1.3.2 Адсорбционные методы исследования поверхности 45
1.3.3 Адсорбция из водных растворов углеродными адсорбентами 49
1.4 Практическое применение АУ для адсорбции из жидкой фазы 52
1.4.1 Использование активного угля для очистки воды 53
1.4.2 Использование активированного угля для извлечения йода 57
1.5 Выводы по аналитическому обзору 61
1.6 Цель и задачи исследования 63
2 Объекты и методы исследования 64
2.1. Характеристика сырья 64
2.2 Подготовка образцов 65
2.3 Получение активных углей 65
2.4 Методика выщелачивания угольных остатков пиролиза 66
2.5 Методика балансовых исследований 66
2.6 Методы анализа активных углей 67
2.6.1 Определение насыпной плотности . 67
2.6.2 Определение содержания золы 67
2.6.3 Определение содержания воды в угле 67
2.6.4 Определение адсорбционной активности по йоду 67
2.6.5 Определение осветляющей способности по метиленовому голубому 68
2.6.6 Определение адсорбционных свойств по гексану 69
2.6.7 Изучение пористой структуры адсорбентов 69
2.7 Определение содержания гидроксида и карбоната натрия в щелоке 70
2.8 Характеристика подземного рассола 70
2.8 Методы определения йода в воде 70
2.8.1 Окисление йодида до свободного йода в исходной воде 71
2.8.2 Потенциометрическое определение йода 71
2.9 Методика адсорбции йода из бурового рассола 72
2.10 Оценка достоверности полученных экспериментальных данных 72
3 Экспериментальная часть 74
3.1 Влияние условий предпиролиза и пиролиза на выход и свойства активных углей 74
3.1.1 Влияние условий предпиролиза на выход и сорбционные свойства активированного угля 74
3.1.2 Влияние условий пиролиза на выход и сорбционные свойства активированного угля 79
3.1.3 Зависимость сорбционных свойств активированного угля от содержания NaOH и ШгС03 в щелоках 81
3.1.4 Выводы по разделу 3.1 83
3.2 Использование методов планирования эксперимента для определения условий синтеза активных углей 84
3.2.1 Влияние условий термохимической активации древесных опилок на адсорбционно-структурные свойства активированного угля 85
3.2.2 Влияние условий термохимической активации коры на адсорбционно-структурные свойства активного угля 92
3.3 Поисковое исследование, направленное на увеличение выхода активированного угля 100
3.3.1 Влияние дозировки и времени выдержки исходного сырья с фосфорной кислотой на выход и сорбционные свойства активированного угля 101
3.3.2 Зависимость выхода и сорбционных свойств АУ от условий предпиролиза опилок, обработанных Н3РО4 103
3.3.3 Выводы по разделу 3.3 105
3.4. Использование активного угля для извлечения йода из природных буровых рассолов . 105
3.4.1 Влияние температуры предпиролиза и дозировки NaOH полученных углей на адсорбцию йода 107
3.4.2 Влияние условий ТХА на сорбционные свойства активных углей пригодных для адсорбции йода из буровых рассолов 108
3.4.3 Способы получения йода из природных буровых вод 109
3.4.4 Выводы к разделу 3.4 114
4 Технологическая часть 115
4.1. Технология синтеза активного угля методом термохимической активации в присутствии NaOH 115
4.2 Расчёт материального и теплового баланса процесса синтеза активированного угля 118
5 Экономическая эффективность производства 125
Основные выводы 130
Список использованных источников
