Способ получения газопоглотительной массы
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскик
Социапистическик
Республик
С 01 В 33/26 В 01 0 53/00 3Ъвударетмннмй квинтет СССР но uenas нзобретеннй н открытнй (53) УДK 66. . 074. 7 (088. 8) Опубликовано 30.07.82. Бюллетень № 28 Дата опубликования описания 30. 07. 82 (72) Автор изобретения А.А. Каландия (71) Заявитель Грузинский ордена Ленина и орден Знамени политехнический институт (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЗОПОГЛОТИТЕЛЪНОЙ МАССЫ Изобретение относится к технике химической обработки бентонитов для поглощения газов. Известен способ получения гаэопоглотительной массы, заключающийся в осаждении гидроокислов железа, меди и алюминия в отдельности иэ их растворимых солей (нитратов) с помощью раствора каустической соды. Полученные гидроокиси промывают, высушивают, прокаливают при 650 С; затем измельо чают и смеши вают в следующи х моля рных соотношениях: 1) CuO — 3Ee O, 2) Сцо - ЗМ,О ; 3) С О - Aeo,— 2Fe Из этих четырех видов считается наи.лучшим адсорбентом третий, т. е. СиО-А8 0 — 2Fe@0, сероемкость которого около 520 мг/г (1). Существенным недостатком способа получения этого газопоглотителя является дороговизна и сложность, а поглощение сернистого ангидрида ограничено, оно идет только при 300-600 С. Наиболее близким по технической сущности и достигаеомому результату 5 к предлагаемому является способ получения газопоглотительной массы путем обработки бентонита минеральными кислотами, осаждения гидроокисей железа и алюминия, отмывки и термообработqo - (2j Способ характеризуется недостаточно высокой сероемкостью и механической прочностью массы. Цель изобретения — повышение сероемкости и механической прочности газопоглотительной массы. Поставленная цель достигается способом получения газопоглотительной массы, включающим обработку бентонита 20 химическим реагентом и термообработку, в качестве химического реагента используют раствор нитратов или гидроокисей железа и меди при масcoeoM со3 9470 отношении Fe Oq и СиО.в растворе, равном 1,8-3,4:1, и соотношении бентонита к раствору, равном l:0,67-1,25, а термообработку ведут при температуре 300-450 С. Пример l. В0,8 л дистиллированной воды растворяют 0,658 кг. нитрата железа и 0,228 кг нитрата меди. Берут кг воздушно-сухого тонко измельченного бентонита, например аскан-!е гель, содержащего в своем составе, вес.1.: S10g 62,05; АОуОу 20,26, Ге О 2,95; Mg0 3,98; СаО 0,ДЗ; ТФЗ 0,36; Ма О + К О 4,30 и остальное - прочие примеси. К нему добавляют раствор нитрата железа и меди и в течение 5-1О мин тщательно перемешивают, нагревают при 300-450 С до получения готового твердого продукта, для чего требуется около 2 ч. Затем готовый твердый продукт измельчают на куски. Пример 2. В 1,5 л дистилли- рованной воды растворяют 1,293 кг нитрата железа и 0,249 кг нитрата меди, Берут 1 кг воздушно-сухого тонко 2s измельченного бентонита, например аскангель укаэанного состава, к нему добавляют раствор нитрата железа и меди и в течение 5-10 мин тщательно перемешивают, нагревают при 300-450 С до получения готового твердого продукта, для чего требуется около 2 ч. Затем готовый продукт измельчают на куски. Пример 3. В 0,8 л дистиллированной воды растворяют 0,337 кг нитрата железа и 0,152 кг нитрата меди. Берут 1 кг воздушно-сухого тонко измельченного бентонита, например аскангель указанного состава, к нему добавляют раствор нитрата железа и меди и в течение 5- 10 мин тщательно перемешивают, нагревают при 300-450 С до получения готового твердого продукта, для чего требуется около 2 ч, Затем готовый продукт измельчают на куски. Пример 4, В 1 кг воздушносухого тонко измельченного бентонита,. о например аскангель, добавляют 0,174 кг .гидроокиси железа и 0,092 кг гидроокиси меди и в течение 5- 10 мин тщательно перемешивают, нагревают при 300-450 С до получения готового твер- Ы 0 дого продукта, для чего требуется около 2 ч. Затем готовый твердый про дукт измельчают на куски. 43 4 Пример 5. К 1 кг воздушносухого тонко измельченного бентонита, например аскангель, добавляют 0,342 кг гидроокиси железа и 0,10 кг гидроокиси меди и в течение 5-10 мин тщательно перемешивают, нагревают при 300450 С до получения готового твердого продукта, для чего требуется около 2 ч. Затем готовый твердый продукт измельчают на куски. Пример 6. К 1 кг воэдушносухого тонко измельченного бентонита, например аскангель, добавляют 0,067 кг гидроокиси железа и 0,061 кг гидроокиси меди и в течение 5-10 мин тщательно перемешивают, нагревают при 300-450 С до получения готового твердого продукта, для чего требуется около 2 ч. Затем готовый твердый продукт измельчают на куски. Обработанный укаэанным способом бентонит (пример 1) имеет следующий химический состав, вес.r.: SiÎ 51,20; М 20 16,85; Fe<0.> 15,35; Hg0 3,15; СаО 0,17; ТiО 0,30; Na Î + К О 3,52; Си0 7,05 и остальное - прочие примеси. Активированная газопоглотительная масса условно — АК-аскангель. В табл. 1 приведены физико-химические характеристики полученной гаэопоглотительной массы. Как видно из табл. 1, повышенная механическая прочность и сероемкость получается при соотношении главных окислов Fe О, /CuO = 2,1 и окислов железа и меди к бентонитам 0,23 (образец !) и Fe<0 jCuO = 3 40 и окислов железа и меди к бентонитам 0,36 (образец 2) в широком температурном интервале активации 300-450 С, но более экономично производить активацию при температурном интервале 300-350 С. Образец 2 по сероемкости и физикохимическим свойствам несколько лучше, чем образцы 1 и 3, но он уже не экономичен. Таким образом, наилучшей газопоглотительной массой является образец 1. И з табл . 1 видно та кже, что сероемкость газопоглотительной массы, полученной из растворов нитратов железа и меди и из гидроокислов железа и меди, почти одинакова, вместе с тем, иэ той же таблицы видно, что в образце 3 сероемкость меньше, чем в об947043 6 висит от температуры в интервале 25250 С. Таким образом, целесообразно поглотитель АК-аскангель после примене5 ния и насыщения сернистым ангидридом заменить свежим, а отработанный отправить для очистки газов от сероводорода и наоборот. 5 разцах 1 и 2, но по сравнению с известными газопоглотительными массами он больше поглощает как SO<, так и нр. Влияние температурного режима активации на сероемкость газопоглотительной массы АК-аскангеля приведено в табл. 2. Как видно из табл. 2, поглощение 50 и H 300, до 450 С. Этот интервал является оптимальной .температурой активации, но более экономично производить активацию в температурном интервале 300350 С ° Готовый продукт в технике можно использовать при температурных режимах, приведенных в табл. 3. Как видно из табл. 3, сероемкость АК-аскангеля, модифицированного окисями железа и меди, довольно высока и практически не зависит от температуры в интервале 25-250 С. АК-аскангель быстро взаимодействует с сероводородом и сернистым ангидридом. Как видно иэ табл. 4, сероемкость отработанного поглотителя также достаточно высока и практически не заНаконец, отработанный поглотитель АК-аскангель заменяют свежим и отработанный отправляют на сернокислотные заводы для обжига (получения серной кислоты или жидкой 50 ). 15.Обожженный поглотитель опять можно использовать для поглощения сернистого ангидрида и сероводорода, сероемкость которого не менее 150 мг/г. го Таким образом АК-аскангель можно использовать многократно с использованием обжигового продукта. Предлагаемый способ позволяет no2s лучить гаэопоглотительную массу для очистки газовых выбросов от сероводорода и сернистого ангидрида, сероемкость которой по сравнению с прототипом увеличивается в 3 раза. 947043 3 3(!f 1 X! -3 I I g! СЭ 00 (лс СЭ э 0(Э (» Y л II 3о о CD (Ч СО LA м СО О CPI (лс Ю сО СЭ 03 (Ю 1 (D LA 0О СЭ м СЭ (л z L3L м LA (Ч Ю -а СО Ю м СЭ СЭ О СО СЭ 0О LCL ° Ф 0О lPi CV СЭ СЭ LA CO LA м СЭ СЭ СО ! Ю CFl CD! 1 CV I 1 I I 1 I 1 ! z 3-(Ъ (33 X % о о X Z а 3*v z>z о *О z (33r X 3СОО ФФа Т 3: мч О EA бЛ О ! СО CD "О CD 4Э СЭ м СЭ СЭ О М\ -Ф LA (4 LC! I 1 X (I л.о! Iо О х (1 Ф 1 а (Ф D ю -а. м ! LA м м lA м м LC( м СЭ О Ю ф СЭ ° 4 м ! М\ 34 м СЭ -3 м СЭ м м 1 I 1 СЭ СЭ CV Ю 13\ (4 -Ф 1 (D СЭ (М Ю «ф Ю (М -0 CD CD .=г CD м (И\ - 3 3 Ф (-. и 1 (33 Ф (» 5 с V3-X orx Z ((3 =3 1 ! ( (1 1 1 X :3 (0 mD z C3 (r Щ о *о (.(а -Ф Ю (3Ъ -0 СЭ СЭ м Ю ЦЪ СЭ СЭ CD М\ -:3 (CD CD м СЭ СЭ м СЭ CD м Ю СЭ м х л х Ф ((3 ( (Э z Ф з о Z о о О Ф о о О О -э. СЭ LA 3 ь C(СЭ (М ОО CD СЭ (М 01 СЭ СЭ (31 (л CD л (D Ю СЭ (D LA л СЭ (31 (лл (М л СЭ CO С!3 л -4 М\ л СЭ СЭ л СЭ 01 СЭ СЭ f33 а = 3Р Ф о m В 1 I 1 1 1 I I X 1 X I l 1 1 ИЪ 1 1 I I 1 М 1 1 ! ! 1 0Ъ 1 X: 1 О ) 1 C 1! 1 фЧ .о 1 (/3 о ( (( ((1 1 о (Л 1 1 D (! (X 1, 1 ! - !.— X ((z 1 О о 1 z (4 (LD I L(1 1 н В ! О 1 1 Z 3- ( м e z О((О* I I I 1 ! 3 ! I I I I 3 I 1 3 1 1 1 I I, I 1 3 ! 1 1 1 ! 3 ! 1 ! 1 1 1 ,1 ! I 1 1 I 1 ! 1 ! ! 1 1 (1 I 1 (1 I 1 I 1 1 1 1 ! 3 1 1 1 ! ! 3 ! I О 94У043 Табли ца 2 Температура активации, OC Поглощение 50, мг/г Поглощение Н S, мг/г 220 400 300 415 280 420 410 280 20 0 Таблица 3! Сероемкость AK-a 25 50 скангеля, мг/г при температуре опыта, С О 50-100 100-150 150-250 Серосодержащие вещества Н S 333 286 330 320 415 SO 405 400 390 Сероемкость уже использованного для поглощения H>S и SO 2. АК-аскангеля, мг/г Таблица 4 Сероемкость, мг/г, при температуре опыта, ОС Образец 25-50 50-100 !00- 150 150 250 AK-аскангель, уже использованный для поглощения Н S no SOZ 350 300 325 320 АК-аскангель, уже использованный для поглощения S02 поН S 210 180 190 200 формула изобретения Способ получения газопоглотительной массы, включающий обработку бентонита химическим реагентом и термообработку, о т л и ч а ю щ и и с в 600 тем, что, с целью упрощения способа, повышения сероемкости и механической прочности газопоглотительной массы, в качестве химического реагента используют раствор нитратов или гидроокисей железа и меди при массовом 947043 Составитель К. Ягунов Редактор Т. Портная Техред Т. Маточка Корректор Г. Огар Заказ 5510/32 Тираж 509 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 11 соотношении F O> и СнО в растворе, . равном 1.,8-3,4:1, и соотношении бентонита и раствора, равном 1:0,671,25, а термообработку ведут при температуре 300-450 С. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе Патент Японии II 52-10672, кл. В (9), 1977. 2. Комаров В.С. Адсорбционно-струкз турные, физико-химические и каталитические свойства глин. Минск, 1970, с. 168.
