Адсорбент для очистки газов отпримесей тяжелых металлов и способего получения

 

Союз Советских

Социалистических

Республик («) 814412 (61} Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 170179 (21) 2713959/23-26

= присоединением заявки Й9 (23) Приоритет—

Опубликовано 230381 Бюллетень йо 11

Дата опубликования описания 230381 (51) м. кл.э

В 01 D 53/02

Государственный комитет

СССР по дмам изобретений и открытий (53) УДК 661.183.. 12 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г.Я. Перчугов и Н.N. Киселева (71) Заявитель (54} АДСОРБЕНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ ПРHMECEA

ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к очистке газов от примесей тяжелых металлов и может быть использовано в различных технологических процессах, например в производстве источников тока, гаэораэрядных ламп, индикаторных приборов и др, Известен адсорбент для очистки газов от ртути на основе активированного угля, содержащий в качестве активной добавки хлориатый водород.

Адсорбент получают пропиткой активированного угля водным раствором или газообразным хлористым водородом (1) .

Недостатком известного адсорбен- 15 та является малая эффективность при очистке запыленных ртуть-содержащих газов.

Наиболее близким к предлагаемому по составу является адсорбент для. 20 очистки газов от примесей тяжелых металлов на основе активированного угля с примесью хлорного железа в количестве 3-25 вес,% и способ его получения ° Адсорбент получают пропиткой активчрованного угля водным раствором хлорного железа (2).

Недостатком данного адсорбента является его малая эффективность при очистке запыленных газов. Так, напри- 3Q

2 мер, при очист ке вентвыбросов, содержащих запыленные ртутьсодержащие газы, адсорбент теряет свои поглотительные свойства задолго до отработки химреагента, вследствие чего запыленные газы необходимо подвергать предварительной очистке от пыли.

Кроме того, данный адсорбент практически не подвергается регенерации от пыли, Цель изобретения — повышение степени очистки запыленных газов, содержащих примеси тяжелых металлов.

Поставленная цель достигается адсорбентом, включающим активированный уголь, нетканый Фильтровальный материал иэ лавсана и хлорное железо при следующем -оотношении компонентов, вес.%:

Активированный уголь 27-54

Хлорное железо 7-35

Нетканый фильтровальный материал стальное.

Способ получения адсорбента данного состава включает нанесение активированного угля в виде суспензии с размером частиц 0,1 — 0,16 мм на нетканый фильтровальный материал и пос8144 2 ледующую пропитку образовавщейся смеси 3-20% раствором хлорного железа.

С1тличительным признаком адсорбента для очистки. газов от примесей тяжелый металлов является то, что он дополнительно содержит нетканый фильт- 5 ровальный материал из лавсана при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Активированный уголь 27-54

Хлорное железо 7-35

Нетканый фильтровальный материал Остальное.

Технслогия способа состоит в спедующем.

На движущееся полотно нетканого фильтровального материала из лавса15 на под давле»ием подают водную суспензию порошкообразного активированного угля с размером частиц 0,1-

0,16 мм, затем фильтровальный материал пропитывают 3-20% раствором 2О хлорного железа и высушивают в токе воздуха. Избыток активированного угля удаляют продувкой сжатым воздухом.

Пример 1. Суспензию 5 г порош->$ кообразного активированного угля (АУ) (размер зерен 0,10 мм) в 100 мл воды фильтруют под уменьшенным давлением на фильтре Мотта (диаметр фильтра 90 мм) через слой четканого йильтровального материала из лавса»а (толщина ткани 3 мм), затем фильтровальный материал пропитывают в 100 мл

3% раствором хлорного железа и высушивают на воздухе при комнатной температуре ° Избыток активированного угля удаляют продувкой воздухом. Получают адсорбент состава, вес.Ъ:

FeCIy-7,0; АУ-27,0; лавсан — acòaëüное.

Пример 2. Суспензию порошко- 40 образного АУ с размером зерен 0,16 мм наносят на слой нетканого Фильтровального материала иэ лавсана согласно примеру 1, затем пропитывают в 100 мл

10% раствора хлорного железа, Получают адсорбент состава (вес.Ъ):

FeCI>-28,О; АУ-40,0; лавсан — остальное.

Пример 3. Суспенэию порошкообразного АУ наносят на слой нетканого фильтровального материала иэ лавсана согласно примеру 1, затем пропитывают в 100 мл 20% раствора хлорного железа. Получают адсорбент состава (вес.Ъ): FeCI3 -35Ä0;, АУ-54,0; лавсан — остальное.

»ые ис: зе» " а

Сравнительные результаты испытания предлагаемого и известного адсорбентов показывают„ то втрое меньший слой предлагаемого адсорбента обеспечивает такую же степень очистки от ртути, и в 2 раза большую от окиси ртути, по сравнению с иэвест65 ным. При этом сопротивление адсорПример 4„ Суспензию 2 г порошкообраэного Ау с размером частиц

0,16 — 0,2 мм наносят на слой нетканого фильтровального материала из лавсана согласно примеру 1, затем пропитывают в 100 мм 10% раствора хлорного железа. Получают адсорбент состава (вес.Ъ): FeCI> 8,0у АУ-15,0; лавсан — остальное.

Пример 5. Слой нетка»ого фильтровального MaтериаJIR из лавсана roãJIàñ»о примеру .-.ропитывают в 100 мл 10% par=dopa xлорнсгс железа. Получают адсорбе»т состава (вес.Ъ): FeC7. -51,8; лавсан — осталь—

»oe„

Пример 6, Проводят сравнительные испытания эффсктивности улавливания паров ртути адсорбентами, полученными по примерам 1,2,4, и 5.

Данные по влиянию состава предлагаемого адсорбе»та на улавливание паров ртути приведены в табл.1, где: С< и С„ — начальные и конеч»ыг конце»=рации исходных компонентов (паров ртути), мг/м

1 скорость пропускания газа, м)с;

t температура проведения процесса: С; — степень запыленноc ти газа,Ъ; L — степе»ь очистки газа от исходного компонента (ртути)„

% .

Пример 7. B условиях примеров проводят испытания эффективности улав— пивания скисей ртути, цинка, а также атомарно.3 ртути и пыли крахмала адсорбентами, полученными по примерам 1 и 2.

Результаты приведены. в таблице 2 (обозначе»ия те же, что и в приме6 \

П р и м e p 8. Проводят сравни;"eëüытания предлагaeMoго арсоризвестного пс оч:- стке; апыне»ногo воздуха, содержащегG p l óò ü .

Результаты приведены в таблице 3 (обозначе»ия те же, что и в примере 6).

Как видно из данных, представленных в табл.1, наиболее эффективным является использование адсорбента, полученного с соблюдением укаэанных выше интервальных значений исходных ингредиентов. Нарушение этих требований приводит к увеличению остаточной концентрации ртути и к уменьшению степени очистки газов от ртути.

Данные таблицы 2 свидетсльствуют о том, что предлагаемый адсорбент позволяет эффективно (до сбросных норм) счищать газы одновременно от ртути и ее соединений, цинка и пыли.

814412 а) значительно упрощается процесс газоочистки, поскольку отпадает необходимость в установке ступени предварительной очистки газа от пыли! на основе адсорбента могут быть соэ5 даны компактные фильтрующие устройства, аналогичные, например, рукавным фильтрам, работа которых может быть полностью автоматиэирована; б) возрастает экономичность процесса за счет сокращения числа ступеней газоочистки, уменьшения энергетических затрат вследствие меньшего аэродинамического сопротивления предлагаемого адсорбента, которое можно поддерживать на достаточно низком

15 уровне периодической регенерацией адсорбента, применения более дешевых материалов (нетканого Аильтровального материала иэ лавсана и порошкообразного активированного угля).

2О Предлагаемый способ может найти применение при очистке запыленных технологических газов, содержащих различные примеси тяжелых металлов, таких как ртуть, цинк, свинец .и т.п.

Таблииа1

Адсорбент, состав в вес.Ъ

Пример 5

Время работы, час

Пример 1

Пример 2

Пример 4

Хлорное железо

Хлорное железо

Хлорное железо

Хлорное же леэо

51,8

28,0

8,0

7,0

ОстальВОО

Активирован ный уголь

Лазсак

Активированный уголь

Активирован ный уголь

15,0

15,0

40,0

Остальное

Лаз сан

Лавсан

Лазсан сталь ное

Р 3 Ъу

Ск, мг м

С,. мг и

Ск, мг м 1, а

0,005 99,5

О, 002

99,8

100

3 где С, 0,91 мг/м;

Кф

W < 0,02 и/с;

20-22 С с

60% i толщина слоя адсорбента 0,3 см. бента возрастает. Однако, в отличие от известного адсорбента, который невозможно регенерировать от уловленной пыли, предлагаемый адсорбент по достижении заданного сопротивления легко регенерируется известными методами, например обратной продувI кой воздухом. Остаточное сопротивление адсорбента после регенерации практически мало отличается от исходногс, т.е. сопротивление адсорбента легко можно поддерживать на низком уровне. Степень очистки воздуха от пыли предлагаемым адсорбентом после образования на нем первичного пылевого слоя возрастает, и приближается к 100%.

Таким образомг предлагаемый адсорбент с высокой эффективностью обеспечивает одновременную очистку воздуха от ртути и пылей.

Использование предлагаемого адсорбента для очистки запыленных газов от ртути, по сравнению с известным, дает следующие преимущества:

0,066 92,7 0 130 85,7

814412 Таблнца2

1 Хлорное мелево-7,0 50

Ор11 0,007393,8 0,12 0,005 95,9 24,3 0,1 99,7 48,4 Oi 3 99,4

Лавсан

-остальиое

2, Хлорное мелево-28,0

0,12 0,006 95,2 0,12 0,004 96,7 18,9 0,1 99,5 10„3 0,9 91,3

Лавсак -осталькое где N 0„1 мlс

20-22 С>

60%у толькина слоя адсороеря - 0,3 см.

Т а б л и ц а 3

Известный РеСЪЗ -10,0

АУ -90,0 180 10

Предвага- FeCi> -28,0 еьаФ АУ -40 г 0 йазсан - остальное

180 0,3 где И 0,1 м/о

20-22 С>

М 60%, Актнвнрованныл уголь -27,0

Ахтивировакныл уголь -40,0 100

Адсорбе состав вес.Ф

18 0,08 0,002 у 97,5 0,53 0,28 47,2

2 0,08 0,002 97,5 0,53 0,003 99,5

814412

Формула изобретения

Составитель P. Панэин

Техред N.Коштур Корректор Ю. Макаренко

Редактор В. Данко

Заказ 871/7 Тираж 7 Об

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП Па ент ; г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Адсорбент для очистки газов от примесей тяжелых металлов, включающий активированный уголь и хлорное железо, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки запыленных газов, он дополнительно содержит нетканый фильтровальный материал из л всана при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Активированный уголь 27-54

Хлорное железо 7-35

Нетканый фильтровальный материал из лавсана,Остальное.

2.Способ получения адсорбента по п.1, S з а к л ю ч а ю шийся в том,что активированный уголь наносят на нетканый фильтровальный материал и полученную смесь обрабатывают раствором хлорного железа.

3. Способ по п.2, о т л н ч а ю— шийся тем, что активированный уголь наносят в виде суспенэии с размером частиц 0,1-0,16 мм.

4. Способ по п.2 и 3, о т л и ч аю шийся тем, что обработку ведут раствором хлорного железа.

Источники информации. принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 468640, кл. В 01 D 53/16, 1975.

2 ° Авторское свидетельство СССР

В 625752 кл. В 01 В 53/02, 1977 (прототип) °