Способ регенерации шихты блока очистки воздуха или искусственной дыхательной газовой среды

 

Изобретение относится к области химической технологии, в частности к способам регенерации катализаторов и адсорбентов для восстановления их свойств. Регенерацию шихты, содержащей катализатор и адсорбент, блока очистки воздуха или искусственной дыхательной газовой среды осуществляют путем продувки ее воздухом или газовоздушной смесью, не содержащей каталитических "ядов", при 100-220^oС с удельной скоростью 0,2-1,0 л/(мин·см²) в течение 40-55 ч. Продувка осуществляется при нормальном или пониженном давлении, равном 300-600 мм рт.ст. Способ регенерации может быть использован для восстановления свойств катализатора и адсорбента шихты блоков и фильтров очистки воздуха или искусственной дыхательной газовой среды непосредственно на объекте без их демонтажа и перезарядки. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области химической технологии, в частности к способам регенерации катализаторов и адсорбентов шихты блока очистки, и может быть использовано для восстановления свойств катализатора на основе палладия, обеспечивающего окисление оксида углерода до диоксида, и твердых адсорбентов вредных веществ.

Очистка воздуха и искусственной дыхательной газовой среды в герметичных помещениях (отсеках) при атмосферном или повышенном давлении от оксида углерода основана на окислении CO до CO₂ на палладиевом катализаторе типа АК-62, а от таких продуктов жизнедеятельности, как аммиак, сероводород, углеводороды и другие вредные вещества путем поглощения их твердыми адсорбентами, например купрамитами.

Палладиевый катализатор весьма эффективно работает в широком диапазоне относительной влажности газовой среды (до 99%), при нормальных и повышенных температурах (до 100^oC) и в больших интервалах объемных скоростей очищаемого газа.

Однако активность катализатора снижается от присутствия в газовой среде так называемых каталитических "ядов", к числу которых относится аммиак, сероводород и др. вещества. Поэтому для обеспечения эффективной работы палладиевого катализатора в фильтрах очистки воздуха и искусственной газовой среды необходима защита от отравляющих его вредных веществ. В качестве средств защиты от каталитических "ядов" применяется купрамит, который не только обеспечивает защиту палладиевого катализатора от "ядов", но и одновременно очищает газовую среду от вредных для дыхания человека веществ.

Активность купрамита по очистке газовой среды от вредных веществ с увеличением времени работы падает, что влечет за собой перезарядку фильтров для смены поглотителя шихты или его регенерации.

В литературе описан способ регенерации твердого адсорбента, например цеолита, преимущественно в осушителях воздуха путем нагрева адсорбента продуванием горячим воздухом с начальной температурой 230-300^oC с последующим охлаждением патронов в герметичной таре (Климов Л.Н., Обухов Н.Я. и Белинский С. П. Способ регенерации твердого адсорбента. А. с. 502644 от 06.09.74).

Недостатками такого способа восстановления адсорбционных свойств являются низкая эффективность, большая энергоемкость процесса и длительность регенерации.

Известен способ регенерации палладиевого катализатора на носителе для глубокого окисления органических веществ, включающий обработку химическим реагентом - водным щелочным окислительным раствором (а.с. 1300713, кл. B 01 J 23/96, 1992), а также способ регенерации алюмопалладиевого катализатора, применяемого для гидратирования ацетиленовых углеводородов в процессе очистки углеводородов C₄ разной степени насыщенности от ацетиленовых углеводородов, путем обработки катализатора азотовоздушной смесью, содержащей 0,5 - 5% кислорода при 260 - 350^oC с последующим восстановлением водородом (SU а.с. 801875, кл. B 01 J 23/96, 1981).

Как следует из приведенных технических решений известные способы предусматривают регенерацию либо катализаторов, либо адсорбента, т.е. отсутствует аналог предлагаемого изобретения.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в осуществлении способа регенерации одновременно и катализатора, и адсорбента путем продувки их воздухом или газовоздушной смесью при определенных условиях, при этом катализатор и адсорбент следует рассматривать как часть одной шихты блока очистки воздуха или искусственной дыхательной газовой среды.

Предлагаемый способ регенерации состоит в том, что восстановление активности палладиевого катализатора осуществляется одновременно с адсорбентом вредных веществ (купрамитом) путем продувки фильтра очистки (без его разрядки) воздухом или газовоздушной смесью, не содержащей каталитических "ядов", при 100 - 220^oC с удельной скоростью потока 0,2 - 1,0 л/(мин·см²) в течение 40-55 ч. При этом процесс продувки осуществляется при атмосферном или пониженном давлении, равном 300-600 мм рт. ст. Проведение процесса при пониженном давлении повышает эффективность регенерации и сокращает время на восстановление активности катализатора и адсорбента.

Данный способ может использоваться для регенерации шихты блоков и фильтров очистки воздуха и искусственных дыхательных газовых смесей непосредственно на объектах без их монтажа и перезарядки.

Регенерация шихты, содержащей катализатор и адсорбент, блока и фильтра очистки воздуха или искусственной газовой среды от оксида углерода и вредных веществ непосредственно на объекте позволяет экономить дорогостоящий гелий и уменьшает вероятность нарушения герметичности за счет резкого сокращения числа трудоемких операций перезарядки блоков высокого давления.

Применение предлагаемого способа увеличивает срок службы катализатора и адсорбента вредных веществ за счет многократного их применения в процессе длительной эксплуатации.

Кроме того, данный способ регенерации катализатора и адсорбента вредных веществ повышает эффективность и надежность работы блока или фильтра очистки воздуха или дыхательной газовой среды от вредных веществ, что особенно важно для обеспечения людей при их пребывании на объектах при нормальном и повышенном давлении.

Формула изобретения

1. Способ регенерации шихты, содержащей катализатор и адсорбент, блока очистки воздуха или искусственной дыхательной газовой среды от оксида углерода и вредных веществ, заключающийся в том, что регенерацию осуществляют путем продувки воздухом или газовоздушной смесью при 100 - 200^oС с удельной скоростью 0,2 - 1,0 л/(мин·см²) в течение 40 - 55 ч.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что продувку осуществляют при атмосферном давлении или пониженном давлении, равном 300 - 600 мм рт.ст.