Способ извлечения благородных газов из газовых смесей

 

ОП ИСАЙ И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ i ц 768753

Союз Советских

Социалистических

Ресеублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.03.79 (21) 2742174/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (51) М. Кл.

С 01В 23/00

Гасударственный комитет (53) УДК 546.2905 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. А. Игнатов и А. С. Першин (71) Заявитель -.е

2 (54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ

ИЗ ГАЗОВЫХ

Изобретение относится к способам извлечения и концентрирования благородных газов из воздушных смесей и сбросных производственных газов.

Известно, что благородные газы извлека- 5 ют, как побочные продукты, при разделении воздуха методом криогенной дистилляции, методом низкотемпературной сорбции на активированных углях, цеолитах и т. д. (1). 10

Существенным недостатком этих методов является сложность аппаратурного оформления и осуществления процесса (предварительная подготовка газа, необходимость его компремирования, значительные расхо- 15 ды хладоагента, пожаро- и взрывоопасность и т. д.) .

Известен способ извлечения благородных газов, основанный на их селективном включении в клатратную фазу матричного ве- 2р щества, например, гидрохинона, стабилизированную жидким модификатором, например, метанолом, которая образуется при охлаждении насыщенного раствора; с последующим разложением клатрата (2). Недостатком указанного метода является относительно низкое объемное отношение пропускаемого воздуха к объему жидкой фазы (газ: жидкость = 25: 1) и, как следствие этого, небольшая эффективность извлече- 30

БЛАГОРОДНЫХ ГАЗОВ

СМЕСЕЙ ния криптона за один цикл (40%), небольшая удельная производительность способа и высокая стоимость используемых реактивов — метанола и гидрохинона. Существенным недостатком, сдерживающим практическое применение указанного метода, является низкая химическая устойчивость клатратообразующего вещества (гидрохинона) к воздействию некоторых компонентов обрабатываемой газовой смеси, например, кислорода.

Целью настоящего изобретения является создание способа извлечения, повышающего выход газа за один цикл и удешевления процесса, Для достижения поставленной цели предлагается извлечение благородных газов из смесей, в частности, при атмосферном давлении проводить путем их селективного включения в клатратную фазу, кристаллизуемую непосредственно из обрабатываемой газовой смеси.

Для этой цели в поток обрабатываемой газовой смеси вводят необходимые количества паров клатратообразователя, например, паров воды, стабилизатор клатратной модификации воды, например, двуокись серы или другую летучую жидкость, например, пары четыреххлор истого углерода, смесь перемешивают и ляждают до обра768753

Составитель В. Игнатов

Техред И. Заболотнова

Корректор О. Гусева

Редактор Т. Глазова

Заказ 1992112 Изд. Ко 500 Тираж 569 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб,, д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 зованйя твердой клатратной фазы, содержащей стабилизатор и сконцентрированный благородный газ. Процесс проводят прп температуре клатратообразования, Периодически при необходимости образовавшуюся клатратную фазу разлагают путем нагревания и выделяют концентрат благородного газа, Прим е р. В объем воздуха 2 л вводят криптон-85, Затем этот воздух последовательно прокачивают через проточный счетчик, систему охлаждения и снова — через проточный счетчик. Температуру воздуха на выходе из системы охлаждения поддерживают на уровне минус 110 -5 С. Эта темпе- 15 ратура значительно выше температуры конденсации криптона (†1 С). Активность потока до и после охлаждения остается постоянной. Этот опыт является холостым опытом. Затем в исходный объем воздуха вводят пары воды (2 мл/л), двуокись серы (7 мг/л) и криптон-85. Опыт проводят в условиях аналогичных условиям холостого опыта. В этом опыте наблюдается существенное уменьшение активности потока после системы охлаждения. Установленное извлечение криптона-85 за один цикл составляет

60 5%.

Использование предлагаемого способа извлечения и концентрирования благородных 30 газов из воздуха и сбросных производственных газов позволяет по сравнению с известным способом существенно увеличить производительность процесса, повысить в 1,5—

2,0 раза коэффициент извлечения благородных газов за один цикл и удешевить процесс за счет многократного использования дешевых и химически устойчивых реагентов без ухудшения его рабочих характеристик.

Формула изобретения

1. Способ извлечения благородных газов из газовых смесей включением их в клатратную фазу в присутствии стабилизатора с последующим разложением клатратной фазы, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода за одну ступень, в газовую смесь вводят клатратообразователь со стабилизатором и охлаждают до образования твердой фазы.

2. Способ по п. 1, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью удешевления процесса в качестве клатратообразователя используют воду, а в качестве стабилизатора — сернистый ангидрид или четыреххлористый углерод.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Фастовский В. Г. и др. Инертные газы, М., Атомиздат, 1964, с. 125, 131.

2. Авторское свидетельство СССР, № 210095, кл. С 01В 23/00, 1966.