Способ получения сорбента для осушки и очистки хладонов

 

Способ получения сорбента для осушки и очистки хладонов заключается в формовании блока из шихты, состоящей из порошка цеолита, оксида алюминия, глины в качестве связующего и порообразователя, в качестве которого используют древесные опилки, и термообработке блока. Полученный блок имеет влагоемкость 166 мг/г, кислотоемкость 44 мг/г и характеризуется низким гидравлическим сопротивлением. 5 з. п. ф-лы.

Изобретение относится к способам получения сорбентов и может быть использовано в производстве фильтров-осушителей хладонов.

Известны способы получения блоков фильтра-осушителя [1, 2] заключающиеся в смешивании гранул цеолита с полимерным связующим и формовании композиции. Ограждение связующего осуществляют либо за счет продувки через блок химически активных газов, либо за счет повышения температуры. В результате получают блок из склеенных между собой гранул цеолита, имеющий макропористую структуру и достаточно низкое гидродинамическое сопротивление. Однако технология изготовления такого блока характеризуется высокой сложностью.

Известен способ получения сорбента, включающий смешение измельченного цеолита с неорганическим и/или органическим связующим, формование смеси в изделие заданной конфигурации, сушку и прокаливание (3). Однако этот способ не позволяет получить формованное изделие с требуемыми для очистки и осушки хладонов сорбционными и гидравлическими характеристиками.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения сорбционного элемента, включающий смешение цеолита, оксида алюминия, глинистого связующего, приготовление из смеси пасты путем добавления воды, экструдирование пасты с получением формованного изделия в виде сотовых блоков, перфорированных цилиндров, гофрированных пластин или лент, сушку и прокаливание формованного изделия (4). Сорбционные элементы, получаемые по этой технологии, имеют удовлетворительные сорбционные и механические характеристики при использовании их для удаления влаги и газовых примесей из воздуха, однако в условиях эксплуатации при очистке и осушке хладонов, характеризующихся наличием пульсирующего потока хладона, имеющего давление до нескольких десятков атмосфер, такие сорбционные элементы не обеспечивают требуемых сорбционных характеристик из-за низкой макропористости, недостаточной механической прочности и нестабильности гидродинамического сопротивления.

Задачей изобретения является создание способа получения сорбента, позволяющего улучшить сорбционные, механические и гидравлические характеристики.

Задача решается предлагаемым способом, по которому смешивают порошкообразный цеолит, оксид алюминия, глинистое связующее, древесные опилки, смесь формуют в блоки путем прессования, блоки сушат и прокаливают при 650 - 700^oС. При этом количество древесных опилок с размером частиц 1,0-1,5 мм составляет в исходной смеси 1,5 -2 к весу сухих компонентов, а количество оксида алюминия с размером частиц 0,5 1,5 мм составляет в исходной смеси 50 60% к весу сухих компонентов. Шихту прессуют при давлении 1200 2000 кг/см².

Способ осуществляется следующим образом.

Готовят в обычном смесителе механическую смесь, содержащую 50 60% оксида алюминия с размером частиц 0,5 1,5 мм, 20-25% порошка цеолита, например NaA, 20 25% глинистого связующего, 1,5 2% древесных опилок с размером частиц 1,0 1,5 мм. К смеси добавляют воду в количестве, достаточном для образования полусухой шихты. Шихту прессуют в блоки. Блоки сушат при температуре от 50 до 200^oС, а затем прокаливают при 650 700^oС. Прессование и термообработка обеспечивают требуемые гидравлические и прочностные свойства сорбента, а происходящие при прокаливании процессы необратимой дегидратации глинистого связующего и выгорания древесных опилок обеспечивают необходимую макропористость Меньшее количество оксида алюминия не обеспечивает достаточной кислотоемкости блока, большее снижает влагоемкость. Уменьшение размера частиц оксида алюминия увеличивает плотность блока и, как следствие, способствует увеличению его гидродинамического сопротивления. Большой размер частиц оксида алюминия не позволяет получить прочные блоки. Количество глинистого связующего и порообразователя древесных опилок, а также размер частиц последних выбираются таким образом, чтобы при максимальной механической прочности и оптимальной плотности обеспечивалось требуемая макропористость.

Пример. 5,4 ± 0,05 г оксида алюминия с размером частиц 0,5 1,25 мм, 2,3 ± 0,05 кг порошка цеолита NаА, 2,3 ± 0,05 глинистого связующего, 0,18 ± 0,01 кг древесных опилок (или древесной муки) загружают в смеситель, где перемешивают сухие компоненты в течение 1 1,5 мин. Не выключая смеситель, добавляют 5,2 ± 0,05 дм³ воды и продолжают перемешивание в течение 10 15 мин. Полученную шихту выгружают в тару. Затем из тары отбирают требуемую навеску шихты и прессуют блоки на обычном прессе при давлении 1500 кг/см². Для получения блоков различного размера используют соответствующие пресс-формы. Полученные блоки выдерживают на воздухе в течение 20 ч, а затем сушат при температуре от 50 до 200^oС в течение 12 ч. После сушки блоки прокаливают при температуре 680 ± 20^oС в течение 10 ч.

Влагоемкость полученного сорбента составляет 166 мг/г, кислотоемкость 44 мг/г, гидравлическое сопротивление 0,01 МПа, механическая прочность на раздавливание 2,5 3,0 кг/мм².

Сорбент имеет высокую термостойкость, обеспечивающую возможность его многократного использования.

Формула изобретения

1. Способ получения сорбента для осушки и очистки хладона, включающий смешение порошкообразного цеолита, оксида, алюминия, глинистого связующего, формование смеси в блоки, их сушку и прокаливание при 650 700^oС, отличающийся тем, что на смешение дополнительно подают древесные опилки, а формование смеси ведут путем прессования.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что древесные опилки подают в количестве 1,5 2% к массе сухих компонентов.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что древесные опилки подают с размером частиц 1,0 1,5 мм.

4. Способ по пп. 1 и 3, отличающийся тем, что оксид алюминия подают с размером частиц 0,5 1,5 мм.

5. Способ по пп. 1 4, отличающийся тем, что оксид алюминия подают в количестве 50 60% к массе сухих компонентов.

6. Способ по пп. 1 5, отличающийся тем, что прессование смеси в блоки ведут при давлении 1200 2000 кг/см².

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 02.07.2007

Извещение опубликовано: 20.02.2009        БИ: 05/2009

---