2.6.7 Синтетические материалы и резина

Текстильные материалы на основе полиакрилонитрила и сополимеров акрилонитрила выпускаются в большом объеме. Из отходов при производстве этих продуктов можно получать активные угли, содержащие азот и поэтому отличающиеся высокой адсорбционной способностью по отношению к меркаптану. Вначале они карбонизируются в присутствии воздуха при 50°С, а затем активируются водяным паром при 950°С. (В противоположность этим активным углям, углеродные волокна, полученные из полиакрилонитрила при очень высокой температуре в атмосфере инертного газа, отличаются очень незначительным содержанием азота.)

При активировании поливинилхлоридных отходов вначале удаляют соляную кислоту нагреванием до 360°С, в присутствии воздуха, а затем проводят активирование паром при 800 - 1000 °С. Получают активный уголь с максимальной удельной поверхностью 1300м²/г и хорошей адсорбционной способностью по метиленовому-голубому. Сведения о техническом применении этого процесса в литературе отсутствуют.

Адсорбенты на основе карбонизованных автопокрышек также пока не производят промышленностью, несмотря на многочисленные патенты с описанием эффективных способов получения активных углей из этого сырья.

2.6.8 Полимерное сырье

В работе [2] исследованы процессы получения активных углей из полимерного сырья - текстолита и сополимера фурфурола. При этом установлено, что получаемые активные угли характеризуются высокой прочностью (88-98%) и развитым объёмом (0,43-0,45 см3/г) тонких микропор. Показано, что полученные активные угли превосходят промышленные углеродные адсорбенты по сорбции низкомолекулярных газов (СО2, SО2) и растворителей в 2-3 раза.

В качестве исходного сырья были использованы:

– отходы производства текстолита (тканенаполненная пластмасса);

– фурфурол.

Технология получения АУ на основе отходов текстолита заключалась в карбонизации отходов в печи УВП-5м со скоростью подъёма температуры 5-8 °С/мин до конечной температуры 450 °С и изотермической выдержки при конечной температуре в течение 30-40 мин с последующим охлаждением карбонизата и его дроблением до зёрен размером 0,5-2,5 мм.

Получение сферических гранул сорбента ФАС осуществляется в результате жидкостного формования сополимера фурфурола и эпоксидной смолы (2-3 %) на основе принципиально нового процесса совмещения стадий осмоления мономера, формования смеси в сферический продукт (размер 0,5-2,5 мм) и отверждения гранул.

Технологическая схема получения активного угля ФАС приведена на рис. 4.

Активацию зёрен осуществляли во вращающейся печи ЭПВ-300 смесью водяного пара и углекислого газа при температуре 850-900°С до обгара 40-50%, что соответствовало развитию суммарной пористости в адсорбентах на уровне 0,85-1,00 см³/г.

Данные технологии позволяют получить высокопрочные активные угли из отходов реактопластов, имеющие низкую зольность и развитый объем тонких (0,44-0,46 нм) микропор, причём новые активные угли показали высокую адсорбционную способность по низкомолекулярным парниковым газам СО2 и SO2 и большую реализуемую адсорбционную емкость при рекуперации низкомолекулярных растворителей CS2 и ацетону, что позволит решить актуальные задачи защиты атмосферы от вредных выбросов.

Рисунок 4 - Технологическая схема получения активного угля ФАС. 1, 2, 3 -емкости для хранения фурфурола, кислоты, масла; 4 – смеситель; 5 – реактор; 6 – центрифуга; 7 - печь карбонизации; 8 - печь активации; 9 – рассев; 10 – тара