Способ очистки кислородсодержащихгазов

 

827I32

ОПИСАНИЕ

ИЗОБР ЕТЕ Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сава Соытских

Социалистических

Республик (51) М. Кл.

В 01 D 53/04 (22) Заявлено 12.04.79 (21) 2765465/23-26 с присоединением заявки М—

Государственный комитет (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.05,81. Вюл.четень Ме 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81

СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 66.074.3 (088.8 ) (72) Авторы изобретения

А, И. Максимович, В. В. Секунов, E H Суркова, В. В. Стрелко и Н. T. Картель

Киевское научно-производственное объединение

«Аналитприбор» Всесоюзного научно-исследовательского института аналитического приборостроения и

Институт физической химии им. Л. В. Писаржевского (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩИХ

ГАЗОВ

Изобретение относится к способам очистки кислородсодержащих газов, например воздуха, от микропримесей, в частности от углеводородов, СО, озона, окислов азота и серы, с использованием адсорберов, попеременно работающих в режимах адсорбции и регенерации и может быть использовано для получения чистых газов, применяемых в химической и газовой и других областях промышленности.

Известен способ очистки газов от углеводородов и других компонентов путем сорбции их на твердых поглотите.чях с последующей регенерацией поглотителя П1.

Недостатком данного способа является низкая степень очистки газа.

Известен также способ очистки кислородсодержащего газа от микропримесей углеводородов, окиси углерода, озона, окисей азота и серы путем адсорбции на активированном угле при повышенном давлении, с последующей регенерацией адсорбента обратной продувкой частью очищенного газа 12).

Существенным недостатком этого способа является быстрое снижение эффективности очистки из-за окислительHûê процессов на поверхности активированного угля прп воздействии кислорода, в особенности озона, и взаимодействия таких реакционноспо2 собных примесей как озон, углеводороды, окислы азота с образованием необратимо сорбируемых веществ. В результате адсорбент не восстанавливает свои адсорбцнонные свойства. Кроме того, такой способ не обеспечивает высокую степень очистки от низкокипящих примесей, например метана, пропана, СО, из-за низкой сорбционной активности сорбента к таким компонентам.

Целью изобретения является повышение степени очистки газа.

Указанная цель достигается тем, что в качестве активированного угля используют уголь на основе полимерных смол с содержанием азота 2 — 7 вес. /О.

16

При этом регенерацию адсорбента осуществляют при 120 — 300 С.

Данный способ позволяет повысить степень очистки газов от мпкропримесей до

99 — 99,99 /О.

Пример 1. Сополимер дивинилбензоча с винилпирпдином (промышленный анионит

ВП вЂ” 1 АП) карбонпзуют в статическом режиме при 180 — 300 С в течение 6 — 8 ч, затем активируют углекислым газом при

900 С втечение 1 ч. Получают активированный уголь с содержанием азота 6,2 вес. ",О.

Через колонку с полученным адсорбентом (высота слоя 75 мм) пропускают воздух

З0 с примесями метана, окиси азота и двуокиси

8271l32

Таблица 2

Относительная адсорбциоипая активность, Содержание азота, вес.

Образец T cH, т., !(>, !

0,7 о

3,4

4,Ь

6,2

91

13,2!

3

t о

3,11

4.8

4 2

4 91

3,(i

3,8

Таблица i

Предельносорбционный объем микроиор, см-/г

Прочность

Содержание гранул по

МИС-6Ч-8

/о ог

/о

-г (1

<о

CO

О ID

0,08

0,27

0.27

0,28

0,27

0,24

1 3,6

6,2

3,9

3,4

2,!

1,5

99,5

98,!

97,5

97,0

97,1

79,4

67

48

54

1

3

5

Подписное

Изд. ¹ 288

Тираж 712

Заказ 3006

Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлисполкома

3 с.сры 1,5 10 ; 0,8 !О ; 1,6 !О об, % соответственно с объемной скоростью

30 мин/мл. Концентрация примесных компонентов на выходе 2 ° 10- 1 1,2 10

3 ° 10 об. % соответственно.

Регенерацию адсорбента осуществля1от при нагревании до 250 С посредством обратной продувки чистым воздухом, подвергнутым тонкой очистке от метана каталитическим методом. На протя>кении 40 — 100 циклов адсорбция-регснерация aäñîðáöèîïпая активность сорбента оставалась На прсжнсм уровне.

В процессе очистки па активированном угле АГ-3 концентрация тех >ке компонентов на выходе пз адсорбсра первоначально составляла 5.!0, 0,9.10, 0,7 10 "об. %, но уже спустя 25 циклов адсорбция-регенерация составила 1,1 10 ; !,6 !О ", 5,5 10 об, %, соответственно.

Г! р и м е р 2. Лктпвироваппый уголь с содержанием азота 2,1 вес. % получают путем карбонизацип сополимсра дивинилбензола с нитрилом акриловой кислоты при !

80 — 300 С в тсчение б — 8 ч с последующим активировапием углекислым газом при

1000 С в течение 1 ч.

Проводят о I!IcTK) воздуха с содержа!!немем пропана, двуокиси азота. озона 3,4 10

3,3 ° 10, 2 10 oo. % соответственно так, как описано в примере 1. Концентрация примесных компонентов па выходе состявиJt3 BC 1J! JBJI>t IIB>J(e 1 10 OO, >о IJ OCTBBB I rich практически постоянной в теченис 40 — 60 циклов адсорбция-регенерация, в то время как при очистке на образцах актпвировапного угля АГ-3 степень очистки у>кс па 3 — -4 цикла снижа»act> на 30 — 35".о.

В табл. 1 приведены характеристики ряда образцов азотсодержащего угля на основе полимерных смол с различным содержанием азота.

Примечание. Согласно табличным данным уголь марки СКТ, содержит 0,7 вес, % азота, прочность гранул 65% (по МИС-60-8); уголь марки АГ-3 пе содержит азот, прочность гранул 65% (по

МИС-60-8).

Из таблицы видно, что прочностные характеристики сильно понижаются у образцов с содержанием азо-а менее 2 вес.,о, а сорбционный объем микропор уменьшается

4 прп содержании азота более 7 и мсlle(2 вес. %.

В табл. 2 привсдспы даппыс соотпошс11п>1

Времен удерживания copoellтом мс1 311аl (! 13

20 иболее трудно удаляемая примесь) и воздуха (JNq - ; Оо) на образцах с разли JIIJ!iI с<>держанием азота, Результаты показыгают, что наибольпц и сорбционпой активностью облада>от образ25 цы с содержанием азота 2 — 7 всс. %. „1е111(1вительно, при пропускании воздуха с примесями метана, окиси азота и двуокиси ссры, концентрации которых совая вл як> г

1,5.10- ; 0 8 10 ; 6 10 об. % со(тв" 1(т30 uelrlro через сорбент с содержанием я:п>гя

6,2% (высота слоя 75 мм) концс11трацllll компонентов на выходе сс>ст3JJJI.»J! 2 !О

1,2 10, 3 10 об. %, соотвстствсн1н>. гго соответствует степени 98,6; 99,8; 9 .),8 Ь соотвегствснпо. При подаче воздуха, содержащего пропап, двуокись азота, озон

13,4 10, 3,3 10 ; 2.10 " об. % соответственно) через сорбент с содержанием азота

2,1 вес. % степень очистки состав!1,1 99,9%

40 для пропана, 99,9% для двуокиси азота, 99% для озона.

Формула изобретения

1. Способ очистки кислородсодержагцпх газов от микропримессй углеводородов, окиси углерода, озона, окислов азота и серы путем адсорбции на актпвировап11ом угле с последующей его регенерацией обратной продувкой частью очищенпо>о газа, oT;Iичающийся тем, что, с цельо новы

50 шепия степени очистки, в качестве актив11рованпого угля используют уголь «а основс полимерных смол с содержанием азота

2 — 7 вес. %.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю 1ц и и с я тем, что регенерацию адсорбспта осуществляют при 120 — 300 С.

Источники информации, принятыс во внимание при экспе!>1!1Зс

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 380337, кл. В 01 D 53/04, 1973.

2. Kil»1>. W. Н. «Апя!. Chem», ¹ 7, 43, 1971.