Способ получения сорбента для поглощения монооксида углерода из газовых смесей

 

Изобретение относится к технологии получения сорбента для очистки газов от монооксида углерода, применяемой в химической промышленности и позволяющей повысить стойкость сорбента к воздействию кислорода и паров воды. Для получения сорбента активированный уголь пропитывают толуольным раствором комплекса тетрахлоралюмината меди /1/ с толуолом, а затем на него дополнительно наносят вазелин в количестве 0,005-0,1 г в расчете на 1 г комплекса тетрахлоралюмината меди /1/ с толуолом. Преимущество данного способа состоит в получении сорбента, сохраняющего сорбционную емкость по отношению к монооксиду углерода после контакта с кислородом и парама воды. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (Ю (51)5 В 01 D 53/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4190227/23-26 (22) 10 ° 12.86 (46) 23.08.90. Бюл. Р 31 (71) Днепродэержинский филиал

Государственного научно-исследовательского и проектного института азотной промышленности и продуктов органического синтеза (72) А ° А.Мамедов, Е.П.Станчик, И.Л.Лейтес и Ю.Г,Карпова (53) 66,074.7 (088.8) (56) Hidefumi H, et а1, Chem, Letters, 1982, N 7, р, 1025-1028.

/ (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНГА ДЛЯ

ПОГЛОГ1ЕНИЯ МОНООКСИДА УГЛЕРОДА ИЗ

ГАЗОВГ!Х СМЕСЕЙ (57) Изобретение относится к техноИзобретение относится к способам получения сорбентов для поглощения примесей иэ газов, применяемых в химической промышленности.

Цель изобретения — повышение стойкости сорбента к воздействию кислорода и паров воды.

Поставленная цель достигается тем, что на сорбент, получаемый пропиткой активированного угля толуоль— ным раствором комплекса тетрахлор алюмината меди с толуолом, дополнительно наносят слой вазелина в количестве 0,005-0,1 г в расчете на

1 г комплекса тетрахлоралюмината меди (I) с толуолом, Для приготовления сорбента предварительно получают комплекс иэ

2 логии получения сорбента для очистки газов от монооксида углерода, применяемой в химической промышленности и позволяющей повысить стойкость сор.бента к воздействию кислорода и паров воды, Для получения сорбента активированный угольпропитывают толуольным раствором комплекса тетрахлоралюмината меди (I) с толуолом, а затем на него дополнительно наносят вазелин в количестве 0,005-0,1 г в расчете на 1 комплекса тетрахлоралюмината меди (I) с толуолом. Преимущество данного способа состоит в получении сарбента, сохраняющего сорбционную емкость по отношению к монооксицу углерода после контакта с кислородом и арами воды, 2 табл.

1,0 моль хлорида алюминия, очищенного сублимацией, 1,1 моль хлорида меди (1), переосажденной из солянокислого раствора, промытой спиртом и эфиром и высушенной в вакууме, и

3,92 моль сухого толуола ° Смесь перемешивают В атмосфере cyxorn азота В течение 4 ч. Полученным комплексом пропитывают GKTHBHpoBBHHbiH уголь марки CKT-6, предварительно отвакуумированный в течение 5 ч при 200 С, О

Затем на поверхность полученного сорбента наносят вазелин иэ расчета

0,01-0,05 r на 1 г комплекса в растворе.гептана.

При содержании в сорбенте 40Х комплекса тетрахлоралюмината меди (I) 1586751 с толуолом вазелин наносят в растворе

1 толуола.

Нижний предел наносимого вазелина обуславливается наличием влагозащит5 ного эффекта без потери емкости адсорбента эа счет разложения комплекса тетрахлоралюмината меди (I), а верхний — целесообразностью его применения беэ потери емкости из-эа повышенного сопротивления. пленки проник( новению монооксида углерода, Поглотитель. селективен только к монооксиду углерода и не взаимодействует с другими компонентами, содер- 15 жащимися в технологических газах (азот, кислород, двуокись углерода).

Сорбент с адсорбированным монооксиipoM углерода легко десорбируется при повышении температуры, При этом выделяется чистый монооксид углерода, ! а отрегенерированный сорбент сохра няет прежнюю поглотительную способность. Адсорбиционная емкость его не меняется в течение 14 термоциклов 25

1 .(по известному способу 5), Пример. Исходя из мольного ,соотношения хлорид алюминия : хлорид ,:меди (Т);толуол, равного 1,0:1:1:3,92, для приготовления 60,3 г комплекса в реакционную колбу, снабженную ме-. ,ханической мешалкой., загружают 13,35 г хлорида алюминия1 10,89 г ( хлорида меди (Т) и 42 мл толуола, :Смесь перемешивают в течение 4 ч °

Полученным раствором комплекса тетрахлоралюмината меди (I) пропитывают

50 r активироаанного угля марки СКТ

H ЗаТЕМ ОТГОНЯЮТ ТОЛУОЛе

Пропитанный комплексом активированный уголь заливают раствором, состоящим из 0,357 г вазелина а 30 мл гептана, что соответствует 0,01 г вазелина а 1 r комплекса, выдерживают в течение 4 ч, а затем отгоняют гептан, Полученный сорбент содержит следующие компоненты, мас,%

Комплекс тетрахлор5Î алюмината меди (I) с толуолом 54,5

Вазелин G,3

Активироаанный уголь 45,2

Нанесение вазелина в количествах

0,178; 1,07; 1,78; 3,57 r, что соответствует 0,005, 0,03, 0,05, 0,1 г на 1 Г комплекса, осуществляют BHQJIo гичным образом.

Соо тношение компонен тов в сорб ен- те приведено в табл.1, Приготовленные сорбенты испытывают на влагостойкость и сорбционную емкость, для чего через колонку, заполненную 50 r сорбента (содержащего

0,01 моль тетрахлоралюмината меди), пропускают сухую газовую смесь, состоящую из 957. монооксида углерода и

5Х азота, в течение 30 мин при атмосферном давлении. Десорбцию монооксида углерода осуществляют нагреванием отработанного сорбента до 90"С °

Контакт сорбента с водой ведут путем пропускания азота, содержащего

0,002.моль/л воды, Затем через сорбенты, обработанные влажным азотом, пропускают воздух со скоростью 5 л/ч в течение 30 мин.

Полученные результаты приведены в . табл.2.

Из.данных, приведенных в табл,2 видно, что сорбционная емкость как до нанесения влаги, так и после не изменяется, если сорбент не обрабатывается окислителем, Наличие окислителя в газовой смеси приводит к уменьшению на 117. сорбционной емкости адсорбента в случае, если его поверхность не защищена вазелином„ так как активированный уголь обеспечивает влагозащиту только на 507..

Нанесение вазелина увеличивает впагостойкость сорбента. Это подтверждается стабильностью его сорбционной емкости в присутствии окислителя (кислорода воздуха). Оптимальным количеством можно считать 0,01-0,05 r вазелина на 1 r комплекса, которые обеспечивают 100Х-ную защиту комплекса от влаги. Увеличение количества нанесенного вазелина до 0,1 г на 1 г комплекса хотя и обеспечивает полную влагостойкость сорбента, но приводит к снижению сорбционной емкости из-за повышенного сопротивления пленки вазелина проникновению монооксида углерода, Указанное оптимальное количество вазелина 0,01-0,05 г на 1 г комплекса, соответствующее содержанию его как компонента в сорбенте в количества 0,1-3,1 мас.Х, позволяет обеспечить повышение стойкости сорбента, что выражается в сохранении его сорбционной емкости при контакте с влагой и окислителем, в то время как

1586751 6

Формула изобретения для сорбента по известному способу резко (от 0,44 до 0,39 моль СО/моль комплекса) снижается емкость, что указывает на его низкую влагостойкость, Таким образом, преимущество предлагаемого способа состоит в получении сорбента, стойкого к воздействию кислорода и паров воды, что выражается в сохранении сорбционной емкости по отношению к монооксиду углерода после контакта с кислородом и парами воды.

Количество компонентов сорбента, соответствующее количеству вазелина на 1 г комплекса

Компонент

0 005 0,03 0 05 0,10

Комплекс тетрахлоралюмината меди (I) с толуолом

Вазелин

Активированный уголь

53,8

1,6

53 0

3,1

54,6 54,!

0,1 li0

44,6 43,9

45,3 44,9

Таблица 2.,Сорбционная емкость, моль CG на 1 моль тетрахлоралюмината меди (I) Сорбент

0,44

0,44

0,42

0,44

0,44

0,44

0,44

0,44

0,44

0,44

0,44

0,44

0,42

0,42

0,42

0,44

0,44

0,39

Сорбент, содержащий

0,005 r вазелина на 1 r комплекса

Сорбент, содержащий

0,01 г вазелина на

1 r комплекса

Сорбент, содержащий

0,03 г вазелина на

1 г комплекса

Сорбент, содержащий

0,05 r вазелина на

1 r комплекса

Сорбент, содержащий

0,1 г вазелина на

1 r комплекса

Сорбент беэ .вазелина (известный) Способ получения сорбента для по5 глощения монооксида углерода иэ газовых смесей, включающий пропитку активированного угля толуольным раство-.

1 ром комплекса тетрахлоралюмината меди (I) с толуолом, о.т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения стойкости сорбента к воздействию кислорода и паров воды, на него дополнительно наносят слой вазелина в количестве 0,005-0,1 r в расчете на 1 r комплекса тетрахлоралюмината меди (I) с толуолом. !

Таблица1