Технология получения и физико-химические характеристики активированного угля, производимого на основе отходов промышленного производства
DOI:
https://doi.org/10.15328/cb1421Ключевые слова:
углеродные материалы, активированный уголь, сорбционные характеристики, активация, коксовая мелочь, структурные характеристикиАннотация
В работе рассмотрены особенности технологии получения гранулированного активированного угля из некондиционных мелкозернистых углеродных фракций, являющихся отходом промышленного производства спецкокса АО «Шубарколь комир». Разработана технологическая схема получения активированного угля на основе отходов промышленного производства спецкокса, включая методы и режимы грануляции, карбонизации и активации. Проведена оценка физико-химических характеристик и структуры полученных целевых углеродных материалов.
Получены гранулированные и порошковые активированные угли на основе коксовой мелочи с составом: 60% коксовая мелочь, 35% связующее вещество, 5% химический активирующий агент. Определены температурные зависимости процесса активации. Методами адсорбционно-структурного анализа изучена структура активированного угля, показано наличие развитой пористой структуры, включающей мезопоры с размером щелей от 2 до 32 нм.
Библиографические ссылки
1 Chentsova LI (2012) Purification and processing of industrial emissions and waste: textbook. Stipend [Ochistka i pererabotka promyshlennyh vybrosov i othodov: ucheb. posobie] / LI Chentsova, EV Ignatova, SV Soboleva, VM Voronin. Krasnoyarsk, SibGTU. (In Russian)
2 Li H, Wang L, Shen L, Shen F (2012) Energy Policy 41:393-401. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2011.10.061
3 Mukhin VM, Klushin VN (2012) Production and application of carbon adsorbents [Proizvodstvo i primenenie uglerodnyh adsorbentov]. RHTU, Moscow. (In Russian)
4 Kel’cev NV (1984) Fundamentals of adsorption technology [Osnovy adsorbcionnoi tekhniki]. Himiya, Moscow. (In Russain)
5 Tian W, Zhang H, Duan X, Sun H, Shao G, Wang S (2020) Adv Function Mater 30:1909265. https://doi.org/10.1002/adfm.201909265
6 Heidarinejad Z, Dehghani MH, Heidari M, Javedan G, Ali I, Sillanpää M (2020) Environ Chem Lett 18:393. https://doi.org/10.1007/s10311-019-00955-0
7 Tounsadi H, Khalidi A, Farnane M, Abdennouri M, Barka N (2016) Process Safety Environ Protect 102:710-723. https://doi.org/10.1016/j.psep.2016.05.017
8 Foo KY, Hameed BH (2012) Bioresource Technol 116:522-525. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2012.03.123
9 Marsh H, Rodríguez-Reinoso F (2006) Activation Processes (Thermal or Physical). In Activated Carbon (Eds H Marsh, F Rodríguez-Reinoso, H Marsh, F RodríguezReinoso). Oxford. P. 243.
10 GOST 16188-70. Activated carbons. Method for determining the abrasion resistance of granules [Ugli aktivirovannye. Metod opredeleniya prochnosti granul na istiranie]. (In Russian)
11 GOST 16188-70. Sorbents. Method for determining the abrasion resistance [Sorbenty. Metod opredeleniya prochnosti pri istiranii]. (In Russian)
12 GOST 12596-67. Active coals. Determination of the mass fraction of ash [Ugli aktivnye. Opredelenie massovoi doli zoly]. (In Russian)
13 GOST 12597-67. Sorbents. Method for determining the mass fraction of water in activated carbons and catalysts based on them [Sorbenty. Metod opredeleniya massovoj doli vody v aktivnyh uglyah i katalizatorah na ih osnove]. (In Russian)
14 GOST 6382-2001. Solid mineral fuel. Method for determining the yield of volatile substances [Toplivo tverdoe mineral’noe. Metod opredeleniya vyhoda letuchih veshchestv]. (In Russian)
15 GOST 33618-2015. Activated carbon. The standard method for determining the iodine number [Ugol’ aktivirovannyj. Standartnyj metod opredeleniya jodnogo chisla]. (In Russian)
16 GOST 4453-74. Charcoal is an active lightening wood powder. Technical specifications [Ugol’ aktivnyj osvetlyayushchij drevesnyj poroshkoobraznyi. Tekhnicheskie usloviya]. (In Russian)
17 Brunauer S, Emmett PH, Teller E (1938) J. Amer. Chem. Soc. 60:309-319. https://doi.org/10.1021/ja01269a023
18 Echlin P (2009) Handbook of Sample Preparation for Scanning Electron Microscopy and X-Ray Microanalysis. Springer Science + Business Media, LLC.
19 Kinle H, Bader E (1984) Activated carbons and their industrial applications [Aktivnye ugli i ih promyshlennoe primenenie]. Himiya, Moscow. (In Russian)
20 GOST 10200-2017. Coal, lignite and anthracite, bayonet, semi-finished products and products of coal processing. General technical conditions [Ugli kamennye, burye i antracit, shtyb, polufabrikaty i produkty pererabotki uglej. Obshchie tekhnicheskie usloviya]. (In Russian)
21 Härmas M, Palm R, Thomberg T, Härmas R, Koppel M, et al. (2020) J Appl Electrochem 50:15. https://doi.org/10.1007/s10800-019-01364-5
22 Mopoung S, Dejang N (2021) Sci Rep 11:13948. https://doi.org/10.1038/s41598-021-93249-x
23 Lin Y, Xu H, Gao Y, Zhang X (2023) Biomass Conv Bioref 13: 3785.
24 Sing KSW (1985) Pure Appl Chem 57:603-619. https://doi.org/10.1351/pac198557040603
25 Kumar KV, Gadipelli S, Wood B, Ramisetty KA, Stewart AA, et al. (2019) J Mater Chem A 7:10104-10137. https://doi.org/10.1039/C9TA00287A
26 Chen K, Zhang T, Chen X, He Y, Liang X (2018) Petrol Expl Devel 45:412-421. https://doi.org/10.1016/S1876-3804(18)30046-6
27 Wang Z, Cheng Y, Wang G, Ni G, Wang L (2022) Fuel 309:122120. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.122120
28 Schlumberger C, Thommes M (2021) Adv Mater Interfaces 8:2002181. https://doi.org/10.1002/admi.202002181
29 Thommes M, Kaneko K, Neimark AV, et al. (2015) Pure and Applied Chemistry 87(9-10):1051-1069.
30 GOST 6217-74. Crushed active wood coal. Technical specifications [Ugol’ aktivnyj drevesnyj droblenyj. Tekhnicheskie usloviya]. (In Russian)
31 Baklanova ON, Plaksin GV, Drozdov VA (2004) Microporous carbon sorbents based on vegetable raw materials [Mikroporistye uglerodnye sorbenty na osnove rastitel’nogo syr’ya]. Rossijskij himicheskij zhurnal 48(3):89-94. (In Russian)
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2025 Авторы
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License (CC BY-NC-ND 4.0), которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
