Экспериментальная часть

Цель и задачи работы. Целью работы является практическое ознакомление с технологией и основными параметрами контроля производства и качества активных углей из промышленных отходов на основе целлюлозы.

В задачи, решаемые при выполнении работы, входит подготовка и определение основных физических характеристик исходного сырья и полупродукта; карбонизация подготовленного сырья с получением угля-сырца и изучение его характеристик.

1. Подготовка сырья. Определение основных физических характеристик сырья и угля-сырца

С точки зрения получения собственно целевого продукта наиболее важными характеристиками сырья, используемого для производства активного угля, являются его гранулометрический состав (максимальная однородность которого служит определенной гарантией возможности получения продукта с идентичной пористой структурой отдельных частиц), влажность (существенно влияющая на энергетические затраты процесса карбонизации) и зольность (зола концентрируется в полупродукте и приготовляемом из него активном угле, серьезно осложняя в ряде случаев соответствующие технологические процессы с его использованием).^*

В настоящее время в качестве разновидности исходного сырья для получения активных углей используют древесные опилки различных пород. Исходные опилки подвергают фракционированию на лабораторных ситах, отбирая для проведения экспериментов фракцию 2-4 мм в количестве 20-25 г.

Влажность (W) и зольность (А) древесных опилок (а также получаемых угля-сырца и активного угля) определяют стандартными методами технического анализа твердого топлива.

^{------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------}

^*При промышленной реализации процесса целесообразным является изучение и ряда других характеристик сырья, например, выхода летучих веществ, элементного состава и т.п.

Получаемые при таком анализе данные обычно относят к определенному состоянию топлива: рабочему (р), воздушно – (а) или абсолютно сухому (с).

Рабочим топливом называют такое, которое не подвергается подсушке. Воздушно-сухим обозначают топливо, получаемое подсушкой образца в сушильном шкафу при 70-75 ^оС с последующим выдерживанием его на воздухе при температуре 18-20 ^оС. Топливо, полученное подсушкой пробы до постоянной массы при 105 ^оС, называют абсолютно сухим.

Определение влажности

Древесина содержит свободную (в полостях клеток) и связанную (в оболочках клеток) влагу. Влажность древесины,

соответствующая пределу ее гигроскопичности (состоянию, при котором в древесине содержится максимальное количество связанной или гигроскопической влаги, а свободная влага отсутствует) при 20 ^оС составляет в среднем 30%.

Для определения влажности в предварительно взвешенный бюкс диаметром 35-40 и высотой 25-30 мм помещают взвешенную на аналитических весах с точностью до 0,01 г навеску опилок (~1 г), размер частиц которых не превышает 0,21 мм. Навеску разравнивают легким встряхиванием бюкса и высушивают в предварительно разогретом шкафу при 105-110^оС при полуоткрытой крышке бюкса в течение 60 мин. Затем в бюкс с испытуемой пробой вынимают из шкафа, плотно закрывают крышкой, охлаждают на воздухе 2-3 мин, затем в эксикаторе до комнатной температуры и взвешивают. Контрольные просушивания проводят при той же температуре в течение 30 мин, каждое до тех пор, пока убыль массы не окажется меньше 0,01 г. Проводят не менее двух параллельных определений, причем расхождение между ними при вычислении результатов анализа с точностью до 0,01% не должно превышать 0,3%.

Содержание влаги в испытуемом образце рассчитывают по формуле:

100 %

где m – начальная масса образца, г; m_o – масса образца в абсолютно сухом состоянии, г.