close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY1827

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 1827
(13)
C1
6
(51) B 01J 20/20, B 01J 20/30, C 01B
(12)
31/08
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА ДЛЯ РАДИОНУКЛИДОВ
И ТОКСИЧНЫХ МЕТАЛЛОВ
(21) Номер заявки: 1008
(22) 12.11.1993
(46) 30.12.1997
(71) Заявители: Институт общей и неорганической химии
Академии
наук
Беларуси,
Борисовский
мясокомбинат (BY)
(72) Авторы: Морозова А.А., Шашкова И.Л., Старовойтов А.А., Голубев В.В. (BY)
(73) Патентообладатели: Институт общей и неорганической химии Академии наук Беларуси,
Борисовский мясокомбинат (BY)
(57)
Способ получения сорбента для радионуклидов и токсичных металлов путем карбонизации органического сырья в атмосфере инертного газа, отличающийся тем, что в качестве сырья используют обезжиренную
кость, которую карбонизируют до 400-600°С.
(56)
А. с. СССР 1824229, МКИ В01J 20/20, 1993.
Изобретение относится к области получения сорбентов, используемых для поглощения радионуклидов,
токсичных металлов, различных органических примесей, а также может быть использовано в процессах водоочистки, для биохимии и фармакохимии.
Известен способ получения углеродного сорбента, включающий карбонизацию пептидного продукта
гидролиза отходов кожевенного производства [1]. Пептидный продукт обрабатывают в атмосфере углекислого газа при скорости подъема температуры 10 град/мин до 500-750°С с последующей выдержкой в течение 3 часов при заданной температуре.
Полученный продукт имеет следующие характеристики: удельная поверхность 350 м2/г, содержание азота 9,8 мас.%, кальция 0,12 мас.%, фосфора 0,03 мас.%, сера менее 0,01 мас.%, натрия 0,03 мас.%. Емкость по
сорбции металлов 0,48-6,37 мг/г.
Недостатками данного способа являются: относительно низкая сорбционная емкость по металлам, многостадийность, энергоемкость процесса и др.
Задача, решаемая данным изобретением, достигается тем, что в способе получения сорбента, включающем карбонизацию углеродсодержащего материала на основе отходов кожевенного производства, в качестве
сырья используют обезжиренную кость, которую карбонизуют в инертной среде до 400-600°С. Способ осуществляется следующим образом.
Обезжиренную кость животных помещают в печь и карбонизуют в атмосфере инертного газа (азот, гелий, аргон) до 400-600°С со скоростью подъема температуры 0,5-10 °/мин с последующей выдержкой 1-3
часа при конечной температуре. Затем печь охлаждают до 80-100°С, продолжая при этом подачу инертного
газа. Полученный продукт выгружают, взвешивают и определяют выход. Сорбент истирают с получением
порошка, гранул или таблеток в зависимости от дальнейшего его использования.
Эксикаторным методом по сорбции паров бензола определяют предельный сорбционный объем пор
(см3/г).
В статических условиях определяют сорбционную емкость по радионуклидам, тяжелым и другим токсичным металлам. Количество адсорбированного металла определяют по разности концентраций раствора
BY 1827 C1
до и после адсорбции. Адсорбцию радионуклидов и токсичных металлов проводят из нитратных растворов,
содержащих 10-160 мг/л исследуемого металла.
Способ иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1.
10 г обезжиренной кости животных помещают в печь, снабженную ловушкой и приемником для газообразных и жидких продуктов разложения соответственно, и карбонизуют в атмосфере инертного газа до 400°С со
скоростью подъема температуры 0,5-10 °/мин, выдерживая при конечной температуре 3 часа. Затем печь охлаждают до 80-100°С, продолжая при этом подачу инертного газа. Полученный сорбент сушат при 100-110°С,
взвешивают и рассчитывают выход продукта. Эксикаторным методом по сорбции паров бензола определяют
объем пор (см3/г). В статических условиях определяют сорбционную емкость по отношению к токсичным металлам.
Примеры 2-6.
Процесс проводят, как описано в примере 1, но конечная температура обработки кости составляет 400,
500, 600, 700 и 900°С соответственно. Определяют выход продукта, объем пор и сорбционную емкость по
Sr, Cd, Pb, Cr(III) и Cr(VI).
Пример 7.
Процесс термической обработки обезжиренной кости проводят, как описано в примере 1, до 350°С.
Пример 8.
Сорбент получают по способу-прототипу и определяют его сорбционные характеристики по Sr, Cd, Pb и
Сг(III) в условиях, аналогичных условиям определения этих характеристик для заявляемого сорбента.
Сорбционная способность и другие характеристики сорбентов, полученных по примерам 1-8, сведены в таблицу.
Таблица
Сорбция Sr, Cd, Pb и Cr(III) заявленными угольными сорбентами из 0,01 н. раствора нитрата
№
примера
ТТО, °С
Объем пор,
см3/г
1
2
3
4
5-7
8
350
400
500
600
700-900
прототип
0,21
0,29
0,28
0,27
0,29
Выход продукта,
% вес.
68
56
58
57
57
28
Сорбция металла, %
Sr
35
45
44
45
45
13
Cd
70
86
88
87
88
40
Pb
85
99
100
100
99
43
Cr(III)
80
98
100
99
100
45
Как видно из таблицы, сорбент, полученный при температуре ниже 400°С, имеет сорбционную емкость в отношении токсичных металлов, в частности свинца, кадмия, стронция и хрома на 5-10% меньшую, чем сорбенты,
полученные при 400-600 °С. Кроме того, при ТТО=350°С и ниже разложение сырья протекает не полностью (сорбент имеет коричневую, а не черную окраску).
Оптимальной температурой получения сорбента является 400-600°С. Проводить процесс при более высоких
температурах (650°С и выше) нецелесообразно, поскольку, как видно из таблицы, пористость и сорбционные характеристики по отношению к сорбируемым металлам не улучшаются.
Емкость сорбентов по металлу (согласно данному способу) составляет 13-130 мг/г в зависимости от концентрации исследуемого раствора, тогда как по известному [1] - 0,48-6,37 мг/г.
Таким образом, приведенный материал свидетельствует о том, что изобретение по сравнению с прототипом позволяет: 1) в 3-4 раза снизить энергозатраты; 2) существенно упростить способ получения; 3) в 10 раз
улучшить сорбционные характеристики сорбента по отношению к токсичным металлам (свинцу, кадмию,
хрому) и некоторым радионуклидам, например, стронцию; 4) в 1,5-2 раза увеличить выход продукта и в 2-3
раза снизить стоимость сорбента.
Cоставитель А.И. Сорокин
Редактор Т.А. Лущаковская
Корректор Т.Н. Никитина
Заказ 7015
Тираж 20 экз.
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
107 Кб
Теги
by1827, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа