Сорбционная загрузка для очистки газов

 

Изобретение относится к области сорбционной очистки газов, в частности к составам сорбентов для очистки газов от сероводорода. Предлагаемая сорбционная загрузка содержит два слоя сорбентов: первый по ходу газа - слой мерсеризованной древесной стружки, модифицированной солями меди или свинца, а второй - слой древесной стружки, мерсеризованной раствором гидроксида натрия, при массовом соотношении слоев (0,25 - 3,0):1. Используемая загрузка позволяет увеличить глубину и степень очистки газа от сероводорода (уменьшить остаточную концентрацию H₂S в очищенном газе в 2 - 8 раз) и увеличить степень использования сорбентов за счет увеличения их сорбционной емкости и, соответственно, увеличить объем очищаемой газовой смеси в 1,3 - 5,0 раз. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области сорбционной очистки газов, в частности к составам сорбентов для очистки газов от сероводорода.

Известен сорбент для очистки газов, представляющий собой древесные стружки, прокипяченные в воде в течение 3 часов [1] Известен сорбент для очистки газов, представляющий собой древесные стружки, обработанные раствором, содержащим гидроксид калия и фторид калия [2] Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является сорбент для очистки от кислых газов, представляющий собой древесную стружку, мерсеризованную раствором гидроксида натрия [3] Недостатком известных сорбентов является невысокая глубина очистки газов от примеси сероводорода и малая сорбционная емкость.

Изобретение направлено на решение задачи разработки сорбционной загрузки, эффективно поглощающей сероводород из газа. Решение данной задачи опосредовано новым техническим результатом. Технический результат заключается в повышении глубины очистки и сорбционной емкости загрузки по сероводороду при исключении загрязнения очищенного газа парами кислых газов.

Существенные признаки заявляемого технического решения сорбционная загрузка, содержащая слой древесной стружки, мерсеризованной раствором гидроксида натрия.

Отличительные сорбционная загрузка дополнительно содержит первым по ходу газа слой мерсеризованной древесной стружки, модифицированной солями меди или свинца, при этом массовое отношение слоев составляет (0,25 3,0):1.

Сущность предлагаемое сорбционной загрузки иллюстрируется примерами: Пример 1.

Через колонку высотой 100 мм с расположенными последовательно слоями сорбентов, взятых в количестве 0,2:1 пропускали сероводородсодержащий газ с определенной линейной скоростью. Первый по ходу газа слой мерсеризованная древесная стружка, модифицированная солями меди или свинца (сорбент 1), второй слой мерсеризованная раствором гидрооксида натрия древесная стружка (сорбент 2). Содержание сероводорода контролировалось на входе и выходе колонки. Сорбционная емкость оценивалась до проскока по H₂S: не более 0,008 мг/м³> При пропускании больших объемов сероводородсодержащих газов резко падает глубина очистки и содержание H₂S достигает исходного.

Результаты примеров приведены в таблице.

Пример 2. В условиях примера 1 отношение сорбентов 0,25:1.

Пример 3. В условиях примера 1 отношение сорбентов 1:1.

Пример 4. В условиях примера 1 отношение сорбентов 2:1.

Пример 5. В условиях примера 1 отношение сорбентов 3:1.

Пример 6. В условиях примера 1 отношение сорбентов 4:1.

Пример 7. В условиях примера 1 отношение сорбентов 2:1 и подача газа обратная.

Пример 8. В условиях примера 1 в качестве сорбента мерсеризованная древесная стружка, модифицированная CuSO₄.

Пример 9. По прототипу.

Как следует из приведенных данных, оптимальными отношениями сорбентов (мерсеризованной стружки, модифицированной солями меди или свинца, к стружке, мерсеризованной раствором гидрооксида натрия) являются (0,25 3,0):1 /примеры 2 5/.

При меньшем отношении (пример 1) уменьшаются сорбционная емкость и глубина очистки.

При большем отношении (пример 6) в очищенном газе присутствуют в значительных количествах кислые газы (более 10 мг/м³ паров серной кислоты).

Следует отметить, что только такое расположение сорбентов (первый по ходу газа модифицированный солями меди или свинца мерсеризованный слой древесной стружки, а затем мерсеризованный раствором гидрооксида натрия слой древесной стружки) способствует достижению поставленной задачи.

При обратном расположении значительно ухудшаются сорбционные показатели (сорбционная емкость и глубина очистки) и в очищенном газе наблюдается проскок паров кислых газов (паров серной кислоты более 20 мг/м³, пример 7).

По сравнению с прототипом (пример 9) и чистым сорбентом, модифицированным солями меди (пример 8), заявляемая сорбционная загрузка позволяет не только увеличить глубину и степень очистки от сероводорода (уменьшение остаточной концентрации H₂S в очищенном газе в 2 8 раз) без загрязнения очищенного газа парами кислых газов, но и значительно увеличить степень использования сорбентов за счет увеличения их сорбционной емкости и, соответственно, увеличить объем очищаемой газовой смеси в 1,3 5,0 раз.

Формула изобретения

1. Сорбционная загрузка для очистки газов, содержащая слой древесной стружки, мерсеризованной раствором гидроксида натрия, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит слой мерсеризованной древесной стружки, модифицированной солями меди или свинца, расположенный первым по ходу газа.

2. Загрузка по п. 1, отличающаяся тем, что массовое отношение древесной стружки, модифицированной солями меди или свинца, и древесной стружки, мерсеризованной раствором гидроксида натрия, составляет 0,25 3,0 1.

РИСУНКИ

Рисунок 1