Sorbent na bázi aktivního uhlíku a práškovité dřevní substance a způsob jeho přípravy

vynález sa týká sorbentu na bázi aktivního uhlíku a preškovitd dřevní eubstance a způsobu jeho prípravy.Jedná se o nový druh aorbentu s využitím sazových vod odpadajících při vypírání plynu získaneho nedokonalým spalováním mazutu z kyalíkoparní směsi, případně i jiných vodných suepenzí aktivního uhlíku a současně o netradiční způsob přípravy sorbentu s obeahem aktivního uhlíku, neboí běžné sorbenty na bázi aktivního uhlí se zíekávají pouze tarmickou cestou, popřípadě kombinovanou s chemickou úpravou z vhodných surovín. Podstata výroby těchto sorbentd je dostatečně popsána v encyklopediích chemické technologie e v pří~ alušných monografiích.Častice ektivního uhlíku díky svému obrovskému povrchu jeví vynikající sorpční a odbervovací účinky. Nevýhodou ektivních uhlí je snížené rychlost filtrace u suspenzí, které toto aktivní uhlí obsahují. V prümyšlovém měřítku je tato okolnost velmi závažná, neboř filtrace se může etáti nejužším profilom určité vyroby. K urychlení filtrace suspenzí e obsahom čáatic aktivního uhlíku se zpravidla používá vhodných filtračních přísad. Nejznámější jsou různé druhy filtračních křemelin a perlitd, což jsou materiály snorgenického původu. Tyto filtrační materiály anorganickeho původu však představují po provedení filtraci obtížný odpad, pro který není použití. Jinou jejich nevýhodou je, že jsou poměrně drahé a představují často dovoz že zämoří.Výše uvedene nedostatky nema eorbent na bázi aktivního uhlí a práškovitá dřevní substance podle vynálezu, jehož podstata spočíva v tom, že obsahuje 5 až 95 práškovité dřevní hmoty o velikosti častíc 3 až 360,um, výhodné 60 až 160 Ann, a 5 až 95 čáatic aktivního uhlíku.Předmětem vynálezu je rovněž způsob prípravy uvedeného sorbentu, jehož podstata spočíva v tom, že se k vodné suspenzi částic aktivního uhlíku přidá vypočtené množství práškovité dřevní substance, načež se po homogenizaci a filtreci získaný pevný produkt vysuší.Jako suspenze častíc uhlíku se s výhodou použije vodné suspenze z vypírání plynu zíekaného nedokonalým spalováním mazutu obsahujícího 0,3 až 5 uhlíku.V sorbentu podle vynálezu jsou na čústicíeh dřevní substance o uvedené velikosti pevně vdzány podstatné menší častice uhlíku. Vhodná struktura tohoto nového sorbentu vytvořena částicemi dřevní hmoty kladně ovlivňuje průběh jeho odstraňovaní z vodných roztoků filtrací na rozdíl od průběhu filtrace tradičních aktivních uhlí.Aplikace práäkovité dřevní substance podle vynálezu přináší výhodu například při praktickom zpracování sazových vod s cílem dosažení vysokého stupně vyčištäní a v tom,že po filtraci se získává filtrační koláč na bázi aglomerátů dřevní hmoty a uhlíkatých častíc, ktorý po eventuálním vysušsní představuje nový druh sobbentu použitelný pro odbarvovací a obecně klerační účely. Tento sorbent javí vůči tradičním aktivním uhlím lepší filtrační vlastnosti. Tato okolnost se velmi kledně promítá ve vysokém využití filtračních zařízení a ve zvýšená kapacitě v uzlu filtrace.Další výhodou je, že filtrační koláč po prevedené klereční operací je spalitelný a nepředstavuje tudíž ekologický problém. Při přípavě sorbentu lze v širokém rozsahu měnit poměr mezi procentickým zastoupaním práškovité dřevní hmoty a čáetic uhlíku a to dle potřeb praxe.Následující příklady a přiloiená výkresy ilustrují provedení prípravy sorbentu dle vynálezu a jeho účinek. Na obr. I je znázorněno provedení filtrace vodné suspenze částic uhlíku bez filtrační prísady (plná krivka), v porovnaní s průbšhem riltrace za prítomnosti filtrační prísady (čárkovaná krivka). Na obr. 2 je znázorněno provedení filtrece průmyslové auspenze Modre báze HBR. Plná kłivka značí filtraci vodné suspenze Modrá báze HBR zapŕídavku karborafinu ve hmot. množství 1 56 na hmotu zásady a čárkovaná krivka riltraci vodné suspenze Modré báze HBR za přídavku karborafinu ve hmot. množství 0,4 l et kŕemeliny ve hmot. množství 0,6 as na hnxotu násady. Na obr. 3 je znázorněn prüběh klersee Modré báze HBR za použití nového sorbentu v porovnání s dosavadním stavom. Plná krivka značí filtraci za použití nového sorbentu s hmot. obsahom 57,1 5 dřsvní substance. Čák-kované krivka značí filtraci za použití směsi křemeliny a karborsfinu podle provozního predpisu. Na osách x je vynesen čas v minutách a na osúoh y množství filtrátu v kg/mz.Sorbent na bázi práskovité dřevní hunoty a aktivního uhlíka byl připraven tak, že k 1 000 g sazovyoh vod pocházejících z vypírání plynu získanáho nedokonalým spalování masutu a dosahujících 15 g/l ektivního uhlíku bylo za míchání přidáno 17 g práškovitéhodŕevního obrusu s velikosti části pod 160 pm. Po homogenizaci byla získaná suspenze předložena do 1 1 tlakové nuče v níž byla předem připravena uměla filtrační přepážka neplavením 3 g dŕevního obrusu na síto o ploěe 0,005 m 2. Filtrovúno při tlakovón spádu 0,1 IIPa. Po filtraci získäno 176 g vlhkého koláče o výšce 21 mm. Po vysušení získánu 38 g vysušeného produktu, který po homogenizaci byl tastován na sorpční účinnost a ako filtrační přísada k urychlení filtrace.Sorpční schopnost sorbentu připravenóho dle pŕíkladu 1 se stanoví tak, že se do kuželová bežky o obsahu 250 m 1 odpipetuje 100 m 1 0,1 36 roztoku metylěnové modře. Do baňky so naváží 0,2 g zkoumaného vysušeného vzorku, baňka se uzavře a suspenze se protřepává 5 G minut na laboratorní třepačce.Obsah baňky se pak zfiltruje papírovým filtrom. Prvních 50 m 1 filtrátu se odstraní. z následujíoího filtrátu se odpipetuje 5 m 1 do odměrné bañky na l ooo m 1, doplní se vodou po značku a důkladně se promíohá. Na spektrofotometru se změří absorbence tohoto roztoku přivlnové dálce 660/um v kyvetách tlouěílq 1 cm proti vodě. Stedným způsobem se změří absorbanca usrovnávacího roztoku, který obsahuje 5 m 1 0,1 05 roztoku metylenové Inodře va 2 000 ml vody.Výsledek měření odbarvovací mohutností vyjadrené jako spotřebu metylőnová modře v 56 Vzorek sorbentu (42,9 akt. uhlí 57 dřuvného obrusu) 16 95 vzorek původního akt. uhlí bez dřev. obrusu 29,9 55.Zvýšený sorbční účinek nového sorbentu lze vysvětlit tím, že i práškovitá dřevní hmota sama o sobě jeví slabé sorpční účinky.Sorbent vyrobený podle pŕíkladu l byl použit při filtraci suspenze Modrá bize HIER. Do laboratorní tlakové nuče o obsahu l l s filtrační plochou 0,005 m 2 (filtr. přepääka polypropylenova tkanina) předloženo 500 surověho barvářskáho polotovam Modrá báze HBK, do kterého bylo za míchání přidáno 2 hmotnosti sorbentu s obsahem 45,4 i aktivního uhlíka a 54,6 56 dřevního obrusu.Po hermetizaci nuče fíltrováno při tlakověm pádu 0,3 llPa. Po 30 minutách filtrace bylo získam 300 ml zkléroveného filtrátu. Filtrát analysován na obsah nečistot papírovou chromatogrsfií. Obsah nečistot byl zcela srovnetelný s chromatogramem filtr-nu získaného za použití směsi filtr. kŕemeliríy a karborafinu, jak dokumentuje následující príklad 4.K filtr-oci suspenze Modrá báze HHR za prítomnosti filtrační křemeliny bylo použitozařízení a postup popsanć v pŕíkladu 3 s tím rozdílem, že místo uvedeného sorbentu bylo poułito 0,6 S filtrační kŕeaeliny a 0,3 i karborafinu. Za M 4 minut bylo získano 300 ml zklarovsnaho filtratu. Obsah nečistot byl kontrolovan metodou papírová ohroaatografie.Srovnaní průběhu filtrace způsobem podle příkladu J a 4 je znazornčno na prilozeném výkresu obr. 3. z grafickabo nazor-není vyplýva nazor-ně vyšší rychlost filtrace uvedena suepenze za poulití zorbentu na bazi dřevního obrusu a aktivníbo uhlí.Pro srovnaní účinku aorbentu podle vynalezu s dosavadním stavom byla provedena měření rychlosti filtrace vodné euspenze častíc uhlíka bez filtrační prísady. l( pokusüm byla použite tlskova nuč obsahu 1 l z nsrezavčjící oceli opstłena sítem o ploae 0,005 m pro napląvení umčlé filtrační přepačlzy. Umala filtrační pŕepažka byla vytvořena naplavsním3 z dřevního obrusu, velikost dŕevnich častíc pod 160 (cim. Do takto upravena nuče bylopřsloäeno 1 000 g vodná suspenze a obsahom 15 g aktivníbo uhlíku a vypíraní plynu získaného nsdokonalým spalovaním mazutu. Po hermetizaci nuče filtrovano za tlakového spadu 0,1 MPa. Průběh filtrace je znazornän na prilohnam výkres obr. 1 plnou čarou.Příklad 6 Pro dokumentaci účinku sorbentu dle vynalazu bylo provedeno měření rychlosti filtraoe vodné suspenze častíc uhlíku po pridaní filtrační prísady na bázi praakovitd dřevní hmoty.Pracovní postup a zařízení byly analogicka jako v příkladu 1 s tím rozdílem, že k auspenzi častíc uhlíka bylo před filtrací přidáno 30 g/l dřevního obrusu jako filtrační přísady. Průběh filtrace je znazorněn na přiloženam výkreau obr. l čas-kované. Z porovnaní obou křivek vyplýva výrazné zvýčení filtrsce uvedena suspenze po pridaní dŕevního obrusu jako filtrační prtíaay.Pro ustanovení rychlosti filtrace vodné suspenze Modré baza BBK a karborafinu byl pracovní postup a zařízení voleny stejně jako v příkladu 5. Karborafin byl použit ve hmot. anolství 1 ü na hmotnost suspenzs. Průběh filtraoe je znazornčn na pŕiločenán výkresu na obr. 2, plnou kŕivkou.Pro stanovení rychlosti filtrece vodna suspsnze Modrá baza HBR a ksrborsfinem a filtrační kŕenelinou byl volen stejný pracovní postup a zařízení jako v príkladu I. Karborsfin byl pŕidavan ve hmot. množství 0,4 a filtrační kŕemelina ve hmot. množství 0,6 . Průbčh filtrace je znazorněn na přiločenam výkresu obr. 2 čarkovaně. Z grafického znazornění vyplýva podstatna zvýšení rychlosti po pridaní filtrační prísady.1. Sorbent na bazi aktivního uhlí a praakovita dŕevní substance vyznačený tím, že obsahuje 5 a 95 9 praěkovita dřevní hmoty o velikosti častic 3 až 360 m. výhodná 60 al. 160 pm a 95 a 5 častíc aktivníbo uhlíku.2. Způsob prípravy sorbentu podle bodu 1, vyznačený tím, že se k vodna auspenzi častíc ektivního ublíku pŕida vypočtena množství pračkovita dřevní substance, načeč se po homogenizaci a filtreci získaný pevný produkt vysuší.3. Způsob připravy sorbentu podle bodu I a 2, vyznačený tím, že jako suspenze částic uhltku se pouäije vodná suspenze uhlíka z vypiráni plynu získaného nedokonalým spalovúním minutu obsahující 0,3 až 5 uhlíku.