Наиболее распространенной формой использования порош­ковых активных углей является их смешивание с обрабатывае­мой жидкостью. Количество добавляемого угля определяется в предварительных испытаниях (см. раздел 8.1.3). Время кон­такта 15—30 мин является достаточным для большинства слу­чаев; увеличение продолжительности контакта редко бывает полезным, однако оно не оказывает отрицательного воздействия на результат. Для обеспечения лучшего контакта частиц актив­ного угля с адсорбируемыми примесями процессы очистки необходимо вести при интенсивном перемешивании.

Простейшим способом отделения тонкоизмельченного актив­ного угля от жидкой фазы является отстаивание. Однако, из-за длительности его применяют лишь в редких случаях, напри­мер при осветлении вин. Обычно порошковый уголь отделяется с помощью фильтров (фильтр-прессов, секционных барабанных фильтров, патронных и рукавных фильтров). Иногда порош — ковные активные угли отфильтровывают без каких-либо доба­вок, однако в большинстве случаев приходится пользовать­ся добавками, улучшающими фильтрование. При этом добавку, чаще всего кизельгур, намывают на поверхность фильтра перед пропусканием через него раствора, содержащего активный уголь. Нередки случаи, когда вопреки всем мерам предосторож­ности в первый слой заносятся мельчайшие частицы угля до тех пор, пока на фильтрующем слое не осядет защитный слой из более грубодисперсных частиц угля, предотвращающий такое загрязнение. При фильтровании растворов с высокой вязкостью или содержащих большие количества очень мелкой взвеси часто наблюдается резкое возрастание толщины и со­противления фильтрующего слоя. В этих случаях необходимо Дозировать добавки в продолжение всего процесса фильтрова­ния, чтобы образовалась рыхлая структура фильтрующей ле­пешки. Иногда происходит пептизация фильтруемых частиц, °собенно при адсорбции на них коллоидных примесей, и тогда необходимо принимать специальные меры; например, можно ре — гУлировать рН раствора. В некоторых случаях этого осложнения

Рис. 8.2. Кинетические кривые обесцвечива — иия раствора пентаэритрита при различных

х навесках активного угля эпонит 114.

\

Можно избежать, используя ак­тивные угли, содержащие фос­форную кислоту.

Поведение порошкового угля при фильтровании зависит от дисперсности, но в еще большей степени от формы частиц. Так, игольчатые остроконечные части­цы активного угля из твердой древесины вызывают значитель­но меньшие нарушения процесса и 4 о 8 12 16 фильтрования, чем сферические Время, мин частицы активных углей,

Полученных химическим активированием из торфа или древе­сины хвойных пород. Часто обработку растворов разными партиями активного угля трудно объединить в непрерывный производственный процесс. В таких случаях предварительно подготовленную суспензию активного угля можно непрерывно добавлять к потоку обрабатываемого продукта и отфильтровы­вать из него. При этом достигается исключительно хорошее перемешивание и наименьшее время рабочего контакта. Для этих целей в большинстве случаев предусмотрена установка контактных камер перед фильтрующими системами. На рис. 8.2 показано изменение степени очистки в зависимости от времени контакта угля в процессе обесцвечивания раствора различными навесками угля. Иногда более короткое время контакта и со­ответственно неполное использование угля выгодно компенси­руется более высокими навесками угля, поскольку в этих слу­чаях можно работать с меньшими объемами растворов.

Если требуется только осветление продукта, т. е. необходи­мо удалить незначительную окраску, можно использовать так называемый слоевой фильтр. При этом жидкость прокачивается через слой активного угля с фильтрующими добавками. Для успешного ведения процесса с наименьшим временем контакта раствора с углем необходима большая фильтрующая поверх­ность шихты. Когда одновременно приходится удалять взвешен­ные в продукте вещества, обусловливающие его мутность, этот способ применяется особенно широко. Недостатком по сравне­нию с процессом смешивания является ухудшение качества фильтруемого продукта по мере отработки угольного слоя в процессе фильтрования.

В периодических процессах можно достичь определенной степени очистки, которая рассчитывается по результатам пред­варительных испытаний. Фильтрование через шихту также соз­дает условия для высокой степени использования активного угля; в таком случае через новый намывной слой пропускают
растворы, уже подвергшиеся предварительной тонкой очистке, а затем этот частично отработанный слой в свою очередь ис­пользуется для предварительной очистки продукта. При этом нет необходимости в замене фильтра, достаточно лишь изме­нить направление потока.

В заключение следует отметить, что технология применения порошковых углей весьма разнообразна и позволяет решать специфические задачи. Дозировку можно быстро изменять в со­ответствии с изменением цели. Неоспоримо преимущество по­рошковых углей в случаях, когда следует избегать даже крат­ковременного контакта продукта с большими количествами угля, например при очистке вин. Во многих процессах химиче­ской промышленности вещества подвергаются перекристалли­зации с обработкой активным углем, чтобы после фильтрова­ния получить чистый кристаллический конечный продукт. Так как с помощью активного угля в основном удаляются только следы примесей, препятствующих кристаллизации, обработка насыщенных растворов порошковым активным углем менее рискованна по сравнению с процессами перколяции через зер — неный уголь, когда даже в обогреваемых колоннах незначи­тельные колебания режима могут привести к внезапной, крис­таллизации в угольном слое.