Способ получения гранулированного сорбента


 


Владельцы патента RU 2503619:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (RU)

Изобретение относится к области химии. Для получения гранулированного сорбента смешивают 70÷90 мас.% негашеной извести и 10÷30 мас.% гидроксида алюминия. Смесь подвергают последовательно механической активации в мельницах с ударно-сдвиговым характером нагружения в течение 0,1÷12 ч, пластификации водой, формованию гранул и сушке при температуре 110÷120°C не менее 4 ч. Изобретение позволяет упростить процесс, снизить себестоимость продукта, улучшить активность сорбента. 1 табл., 3 пр.

 

Область техники

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано для получения гранулированного алюмокальциевого сорбента, применяемого для тонкой очистки технологических и отходящих газов в производстве экстракционной фосфорной и серной кислот, нефтехимической промышленности.

Уровень техники

Известен способ получения активной гранулированной окиси алюминия, включающий обработку малогидратированного оксида алюминия в шаровой мельнице в слабом растворе азотной кислоты при рН 5÷7,9, пластификацию полученной суспензии азотной кислотой, формование цилиндрических гранул и сушку и прокаливание при температуре 550°С [А.с. SU 615645 А, МПК4 C01F 7/02, заявл. 09.11.1976, опубл. 23.12.1986, бюл. №47].

Существенными недостатками этого способа является образование оксидов азота на стадиях сушки и прокаливания гранул сорбента, а также не достаточно высокая активность по отношению к фтористым соединениям в газовой фазе. При этом под активностью понимается степень улавливания фтористых соединений в единицу времени при условии обеспечения санитарных норм по фтору после адсорбции.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению, т.е. прототипом, является способ получения гранулированного активного оксида алюминия, который включает механическую активацию гидроксида алюминия в вибрационной мельнице с последующими прокаливанием при температуре 280÷550°C в течение 6 ч. Прокаленный порошок пластифицируют 5%-ым раствором поливинилового спирта. Пластификацию проводят в Z-образном смесителе при температуре 60°С до достижения оптимальной формовочной влажности, затем массу формуют в гранулы, которые сушат при температуре 150÷180°C в течение 6 ч. В результате получают гранулы активного оксида алюминия, имеющие механическую прочность 12,3 МПа и степень поглощения соединений фтора 95% [Пат. RU 2105718 С1, МПК6 С01F 7/02, заявл. 09.02.1993, опубл. 27.02.1998].

Недостатком прототипа является недостаточно высокая активность при поглощении фтористых соединений. Кроме того, недостатками прототипа являются наличие двух стадий термической обработки гранул, а также высокая стоимость сырья, что особенно актуально, так как отработанный сорбент не подлежит регенерации.

Сущность изобретения

Задачей настоящего изобретения является создание способа получения гранулированного сорбента, обладающего повышенными показателями активности по отношению к соединениям фтора, а также упрощение способа и снижение стоимости сырья.

Поставленная задача решается тем, что предлагаемый способ получения сорбента включает механическую активацию сухой смеси негашеной извести и гидроксида алюминия (содержание СаО в исходной смеси 70÷90 мас.%, а содержание Аl(ОН)3 10÷30 мас.%) в мельницах с ударно-сдвиговым характером нагружения в течение 0,1÷12 ч, пластифицирование водой до получения однородной массы и достижения оптимальной формовочной влажности, формование гранул и их сушку при температуре 110÷120°С не менее 4-х ч.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Пример 1. 20 г (10 мас.%) гидроксида алюминия и 180 г (90 мас.%) негашеной извести загружают в барабанную шаровую мельницу и механоактивируют в течение 12 ч. Измельченную смесь перегружают в смеситель и добавляют 64 мл воды, перемешивание продолжают до образования однородной пластичной массы. Затем осуществляют формование гранул диаметром 3 мм, которые сушат при температуре 110°С в течение 4-х часов.

Пример 2. 20 г (20 мас.%) гидроксида алюминия и 80 г (80 мас.%) негашеной извести загружают в вибрационную ролико-кольцевую мельницу и механоактивируют в течение 0,5 ч. Измельченную смесь перегружают в смеситель и добавляют 27 мл воды, перемешивание продолжают до образования однородной пластичной массы. Затем осуществляют формование гранул диаметром 3 мм, которые сушат при температуре 115°С в течение 4-х часов.

Пример 3. 6 г (30 мас.%) гидроксида алюминия и 14 г (70 мас.%) негашеной извести загружают в планетарную мельницу и механоактивируют в течение 0,1 ч. Измельченную смесь перегружают в смеситель и добавляют 6 мл воды, перемешивание продолжают до образования однородной пластичной массы. Затем осуществляют формование гранул диаметром 3 мм, которые сушат при температуре 120°С в течение 4-х часов.

Активность гранул алюмокальциевого сорбента определяли на установке проточного типа по степени поглощения соединений HF и SiF4 из паровоздушной смеси, содержащей 1,2 г/м3 HF и SiF4 при температурах 60 и 125°С. Выбор температур связан с технологией экстракционной фосфорной кислоты. Фторсодержащие газы, отходящие из выпарного аппарата, имеют температуру 125°С, а газы, отходящие из промывного скруббера - 60°С.

Степень поглощения рассчитывалась по формуле

α=(Сисхк)/Сисх×100%,

где Сисх, Ск - содержание соединений фтора в смеси в пересчете на элементарный фтор до и после адсорбера соответственно.

Свойства гранулированного алюмокальциевого сорбента приведены в таблице.

Таблица
Свойства гранулированных (⌀ 3 мм) алюмокальциевых сорбентов
Пример Активность (степень поглощения фтора, %)
60°С 125°С
1 66 99
2 65 99
3 63 98
Прототип 54 95

Как видно из представленных в таблице данных, использование предлагаемого способа позволяет увеличить степень поглощения фтора на 16,7÷22,2% при температуре 60°С и на 3,1÷4,2% при температуре 125°С.

Кроме того, за счет исключения прокаливания и проведения термической обработки в одну стадию упрощается процесс приготовления гранулированного сорбента. Использование более дешевых ингредиентов позволяет снизить затраты на сырье на 53÷68%.

Способ получения гранулированного сорбента, включающий механическую активацию исходного сырья, содержащего гидроксид алюминия, пластифицирование массы, формовку и сушку гранул, отличающийся тем, что в качестве сырья используют смесь 70÷90 мас.% негашеной извести и 10÷30 мас.% гидроксида алюминия, в качестве пластификатора используют воду, а сушку проводят при температуре 110÷120°C не менее 4 ч.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к катализатору и способу селективного гидрирования полиненасыщенных углеводородных соединений, присутствующих в нефтяных фракциях, преимущественно происходящих из парового или каталитического крекинга, в соответствующие алкены.

Изобретение относится к области химии. .
Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к комплексной переработке красных шламов глиноземного производства. .
Изобретение относится к области химии. .

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам управления работой электрических печей для получения легированного (циркониевого) корунда. .

Изобретение относится к области химии. .
Изобретение относится к химической промышленности, в частности к получению гидрозоля оксида алюминия, который используют в качестве носителей катализаторов, коагулянта при очистке воды, связующего при изготовлении оболочковых форм для точного литья из жаропрочных сталей.

Изобретение относится к области сероочистки. Адсорбент для удаления серы из крекинг-бензина или дизельного топлива содержит носитель, состоящий из источника кремнезема, связующее вещество на основе неорганического оксида, оксид металла, выбранный из группы IIB, и металл-катализатор, который пригоден для восстановления серы, находящейся в окисленном состоянии, до сероводорода.
Изобретение относится к процессам горения, созданию способов, уменьшающих содержание ртути или серы в дымовых газах, выбрасываемых в атмосферу. Способ сжигания ртутьсодержащего топлива в печи топливосжигающей установки с пониженным количеством выброса ртути из указанной установки в окружающую среду, характеризуется добавлением композиции основного сорбента, содержащей бром или йод, к топливу перед вводом в печь, введением в указанную печь топлива с добавленной в него композицией основного сорбента, добавлением компонентов дополнительного сорбента, содержащих кальций, кремнезем и оксид алюминия в указанную печь при температуре, превышающей 1093°C, и сжиганием указанного топлива в печи с образованием газообразных продуктов сгорания, золы и тепловой энергии.

Изобретение относится к очистке сточных вод от растворенных примесей и может быть использовано, в частности, в пищевой и химической промышленности для очистки сточных вод предприятий.

Изобретение относится к очистке сточных вод от растворенных примесей и может быть использовано, в частности, в пищевой и химической промышленности для очистки сточных вод предприятий.
Изобретение относится к технологии очистки воды, в частности к очистке сточных вод от ионов меди сорбцией. .

Изобретение относится к области химии. .
Изобретение относится к подготовке природного и попутного нефтяного газа к транспорту, а именно к осушке и очистке природных газов. .

Изобретение относится к удалению ртути из потока газообразного углеводорода. .
Изобретение относится к сорбентам нефти. .
Изобретение относится к сорбционным технологиям. .
Изобретение относится к очистке газов от галогеносодержащих соединений. Предложен поглотитель хлористого водорода, содержащий 40,0-80,0% оксида цинка, 2,0-10,0 % оксида кальция и оксид алюминия. Источником оксидов цинка, кальция и алюминия является реакционная смесь, содержащая оксид цинка, термоактивированный гидроксид алюминия, гидроксид алюминия псевдобемитной структуры и карбонат кальция. Технический результат заключается в предотвращении размягчения и разрушения поглотителя в процессе сорбции в течение длительного времени. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.
Наверх