Способ очистки газов от диоксида углерода

Изобретение относится к очистке технологических газов от диоксида углерода. Способ очистки газов от диоксида углерода, включающий контактирование газов с адсорбентом на основе каолина и продукта его модификации, отличается тем, что продукт модификации каолина получают при термическом разложении в воздушной атмосфере льняной костры при температуре 600-650ºC продолжительностью 40-50 минут. Технический результат заключается в повышении степени очистки газов от диоксида углерода. 1 табл.

 

Изобретение относится к химической, нефтехимической, металлургической отраслям промышленности и сельскому хозяйству для создания регенерируемых поглотителей диоксида углерода из влажной атмосферы в герметичных объемах при хранении продукции растениеводства и животноводства.

Известен способ очистки газов от диоксида углерода, основанный на пропускании газа через жидкий поглотитель, содержащий щелочные компоненты, например гидроксид кальция (Родионов А.И., Клушин В.Н., Систер В.Г. Учебник для студентов технических и технологических специальностей. 3-е изд. перераб. и доп. - Калуга: Издательство Н. Бочкаревой, 2000. - 800 с., ил., ISBN 5-89552-013-8).

Основной недостаток указанного способа - это использование вредных концентрированных растворов щелочей, возможность образования твердых осадков, использование технически сложной аппаратуры для проведения процесса сорбции, высокие энергозатраты на проведение десорбционных процессов.

Известен также способ очистки газов от диоксида углерода, включающий контактирование газов с адсорбентом на основе каолина и продукта модификации каолина γ-FeO(ОН) или σ-FeO(OH) при его содержании в продукте 50-60 мас. %, который имеет плотность 3,8-5,0 г/см3 (Патент RU 2042400, В01D 53/02 1995 г.) - прототип.

Недостатком данного адсорбента является недостаточная степень очистки газов от диоксида углерода, что отрицательно влияет на окружающую среду, сложность получения адсорбента, длительное время при приготовлении, использование дорогостоящих моногидратов оксида железа (III).

Задачей предлагаемого изобретения является снижение отрицательного воздействия производств на приземные слои атмосферы и понижение эмиссии парниковых газов.

Технический результат изобретения - увеличение степени очистки газов от диоксида углерода при одновременном снижении времени, энерго- и трудозатрат на приготовление адсорбента за счет использования в качестве модификатора продукта - льняной костры, получаемой из отходов льноперерабатывающей промышленности.

Поставленная задача достигается тем, что в способе очистки газов от диоксида углерода, включающем контактирование газов с адсорбентом на основе каолина и продукта его модификации, в качестве продукта модификации каолина используют компонент, получаемый при термическом разложении в воздушной атмосфере льняной костры (отхода льноперерабатывающей промышленности) при температуре 600-650°С продолжительностью 40-50 минут.

Температурный режим и временной режим являются оптимальными для достижения поставленной задачи, за их пределами повышаются энерго- и трудозатраты, снижается эффективность очистки.

Примеры конкретного выполнения способа

Пример 1 (по прототипу)

Адсорбент получают путем взаимодействия 0,15 М раствора сульфата железа (II) и каолина при массовом соотношении каолина и раствора 1:10, термообработки полученной суспензии при температуре 90°С в течение 1,5 ч с последующим добавлением металлического железа при массовом соотношении железа и раствора 1:10 и окислением железа воздухом, пропускаемым через раствор со скоростью 10 л/мин в течение 15 ч. Продукт отфильтровывают, промывают водой и сушат в атмосфере сухого азота. Адсорбент содержит 50 мас. % каолина и 50 мас. % моногидрата оксида железа (III) - σ-FeO(OH) и имеет плотность 3,8 г/см3.

Адсорбент в количестве 1 г помещают в герметичную испытательную ячейку, заполненную воздухом и диоксидом углерода. Относительная влажность очищаемого воздуха составляет 90%. По изменению давления в ячейке судят о поглощении диоксида углерода. Поглощение проводят до прекращения поглощения диоксида углерода адсорбентом. Парциальное давление диоксида углерода в исходной смеси составляет 5,33*103 Па. Адсорбционная емкость составляет 280 мг CO2/г адсорбента, степень очистки газов от диоксида углерода 38,3%.

Пример 2

Адсорбент готовят путем взаимодействия влажного каолина с продуктом, получаемым при термическом разложении льняной костры (отход переработки льняной соломы после выделения льняного волокна в льноперерабатывающей промышленности), температура термического разложения 600°С, время термического разложения 40 минут. Адсорбент охлаждают до комнатной температуры. Адсорбент содержит 50 мас. % каолина и 50 мас. % продукта разложения льняной костры.

Адсорбент в количестве 1 г помещают в герметичную испытательную ячейку, заполненную воздухом и диоксидом углерода. Относительная влажность очищаемого воздуха составляет 90%. По изменению давления в ячейке судят о поглощении диоксида углерода. Поглощение проводят до прекращения поглощения диоксида углерода адсорбентом. Парциальное давление диоксида углерода в исходной смеси составляет 5,33*103 Па. Адсорбционная емкость составляет 340 мг СO2/г адсорбента, степень очистки газов от диоксида углерода 46,5%.

Пример 3

Аналогичен примеру 2 за исключением того, что адсорбент содержит 40 мас. % каолина и 60 мас. % продукта разложения льняной костры. Данные, характеризующие процесс очистки, представлены в таблице.

Пример 4

Аналогичен примеру 2 за исключением того, что адсорбент содержит 60 мас. % каолина и 40 мас. % продукта разложения льняной костры. Данные, характеризующие процесс очистки, представлены в таблице.

Пример 5

Аналогичен примеру 2 за исключением того, что адсорбент содержит 30 мас. % каолина и 70 мас. % продукта разложения льняной костры. Данные, характеризующие процесс очистки, представлены в таблице.

Пример 6

Аналогичен примеру 2 за исключением того, что адсорбент содержит 70 мас. % каолина и 30 мас. % продукта разложения льняной костры. Данные, характеризующие процесс очистки, представлены в таблице.

Пример 7

Аналогичен примеру 2 за исключением того, что температура термического разложения составляет 650°С. Данные, характеризующие процесс очистки, представлены в таблице.

Пример 8

Аналогичен примеру 2 за исключением того, что температура термического разложения составляет 550°С. Данные, характеризующие процесс очистки, представлены в таблице.

Пример 9

Аналогичен примеру 2 за исключением того, что температура термического разложения составляет 700°С. Данные, характеризующие процесс очистки, представлены в таблице.

Пример 10

Аналогичен примеру 2 за исключением того, что время термического разложения составляет 50 мин. Данные, характеризующие процесс очистки, представлены в таблице.

Пример 11

Аналогичен примеру 2 за исключением того, что время термического разложения составляет 30 мин. Данные, характеризующие процесс очистки представлены в таблице.

Пример 12.

Аналогичен примеру 2 за исключением того, что время термического разложения составляет 60 мин. Данные, характеризующие процесс очистки, представлены в таблице.

Из представленных данных видно, что варианты, где используется температура разложения льняной костры 600-650°С и время термического разложения составляет 40-50 мин, являются оптимальными для достижения поставленной задачи.

Таким образом, проведенные испытания адсорбента подтверждают, что использование заявленного способа очистки газов от диоксида углерода позволяет повысить степень очистки газов от СО2, снизить энерго-, трудозатраты на приготовление адсорбента за счет использования в качестве модифицирующей добавки к каолину продукта, получаемого из отходов льноперерабатывающей промышленности, снизить содержание СО2 в атмосферных газах, тем самым осуществить понижение эмиссии парниковых газов и улучшить экологию.

Способ очистки газов от диоксида углерода, включающий контактирование газов с адсорбентом на основе каолина и продукта его модификации, отличающийся тем, что продукт модификации каолина получают при термическом разложении в воздушной атмосфере льняной костры при температуре 600-650°C продолжительностью 40-50 минут.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оборудованию для проведения адсорбционных процессов в системе газ (пар) - адсорбент. В вертикальном адсорбере, содержащем цилиндрический корпус с крышкой и днищем, в крышке смонтированы загрузочный люк, штуцер для подачи исходной смеси с распределительной сеткой, штуцер для отвода паров при десорбции и штуцер для предохранительного клапана, причем в месте стыка крышки и корпуса предусмотрено кольцо жесткости, а в средней части корпуса на опорном кольце установлены балки с опорами, поддерживающие колосниковую решетку, на которой уложен слой гравия, причем слой адсорбента расположен между слоем гравия и сеткой, на которой расположены грузы для предотвращения уноса адсорбента при десорбции, а выгрузка отработанного адсорбента осуществляется через разгрузочный люк, установленный в корпусе, а в днище смонтирован барботер и смотровой люк со штуцером для отвода конденсата и подачи воды, барботер выполнен тороидальной формы и закреплен на конической поверхности днища посредством распорок, причем коэффициент перфорации тороидальной поверхности барботера лежит в оптимальном интервале величин: К=0,5…0,9, а штуцер для отвода очищенного газа расположен на конической поверхности днища, при этом процесс адсорбции и десорбции протекает при следующих оптимальных соотношениях составляющих аппарат элементов: отношение высоты H цилиндрической части корпуса к его диаметру D находится в оптимальном соотношении величин: H/D=0,73…1,1; отношение высоты Н цилиндрической части корпуса к толщине S его стенки находится в оптимальном соотношении величин: H/S=220…275; отношение высоты слоя адсорбента H1 к высоте Н цилиндрической части корпуса находится в оптимальном соотношении величин: H1/H=0,22…0,55; отношение высоты слоя адсорбента H1 к высоте H2 слоя гравия находится в оптимальном соотношении величин: H1/H2=5,0…12,0, а адсорбент выполнен по форме в виде шариков, а также сплошных или полых цилиндров, зерен произвольной поверхности, получающейся в процессе его изготовления, а также в виде коротких отрезков тонкостенных трубок или колец равного размера по высоте и диаметру: 8, 12, 25 мм.
Изобретение относится к сорбентам сероводорода, которые могут быть использованы для сухой очистки газов. Сорбент сероводорода содержит уротропин в количестве 1-10% на носителе - активированном угле.

Изобретение относится к области аналитической химии. Испытуемый образец золошлакового материала и пары азотной кислоты подвергают контакту в изолированной камере в течение 8-90 часов.

Изобретение относится к способу уменьшения выбросов тяжелых металлов. Указанный способ включает: сжигание содержащего тяжелые металлы топлива в камере сгорания, введение молекулярного галогена или одного или более предшественников галогена в поток топочных газов, полученных в результате сжигания содержащего тяжелые металлы топлива, у которого температура составляет более чем приблизительно 1000°F (538°C), введение сорбента в поток топочных газов выше по потоку относительно предварительного воздухоподогревателя (АРН), в котором галоген и адсорбирующий материал вводят при соотношении, составляющем от приблизительно 0,7 до приблизительно 5,7 моль галогена на фунт (1,542-12,555 моль/кг) адсорбирующего материала.

Изобретение относится к области очистки и стерилизации воздуха, а именно к устройствам для очистки воздуха от газов, паров органических соединений, угарного газа и оксидов азота, и может быть использовано в газоочистной системе промышленных предприятий.

Способ относится к очистке природного газа с помощью одного или большего числа адсорберов и к регенерации адсорберов. Способ включает прохождение сырья, содержащего природный газ, через первый адсорбер для получения продукта, содержащего очищенный природный газ; регенерацию второго адсорбера на стадии нагревания, и регенерацию второго адсорбера на стадии охлаждения.

Изобретение откосится к оборудованию для проведения адсорбционных процессов в системе газ (пар) - адсорбент. Cпособ адсорбции, в котором газовый поток на очистку подают в нижнюю часть аппарата через распределительную сетку, который пропускают затем через внешний и внутренний перфорированные цилиндры, между которыми размещают адсорбент, очищенный газовый поток выводят из адсорбера через штуцер, а адсорбент загружают через загрузочный люк, расположенный в крышке, а отработанный адсорбент удаляют через разгрузочный люк, при этом десорбцию осуществляют путем подачи через штуцер водяного пара к барботеру, имеющему перфорированную тороидальную поверхность для более равномерного протекания процесса десорбции по всей высоте перфорированных цилиндров, адсорбент выполняют в виде цилиндрического кольца, к боковой поверхности которого оппозитно друг другу прикреплены две полусферические поверхности таким образом, что диаметральные плоскости полусфер совпадают соответственно с верхним и нижним основаниями цилиндрического кольца, а вершины полусферических поверхностей находятся на оси кольца и направлены навстречу друг другу, при этом на боковой поверхности и на полусферических поверхностях выполнена перфорация.

Изобретение откосится к оборудованию для проведения адсорбционных процессов в системе газ(пар) - адсорбент. Технический результат повышение степени очистки газового потока от целевого компонента за счет увеличения площади контакта адсорбента с целевым компонентом.

Изобретение относится к оборудованию для проведения адсорбционных процессов в системе газ - адсорбент. Адсорбер для очистки воздуха от паров ртутьсодержащих веществ содержит корпус с крышкой и адсорбент, корпус и крышка соединены через уплотнительную прокладку ботами, а внутри корпуса, соосно ему, установлен стакан, вокруг которого уложена изоляция из мягкой теплоизоляционной базальтовой плиты, а в стакане, в верхней и нижней частях, установлены перфорированные диски, при этом объем стакана между дисками заполнен адсорбентом - материалом в виде гранул, обладающим высокой адсорбционной способностью и представляющим собой активированный уголь, импрегнированный серой, а между дисками и адсорбентом проложены сетки, причем в крышке расположен патрубок, подводящий загрязненный воздух, а в корпусе - патрубок, отводящий очищенный от паров ртути воздух.

Изобретение относится к оборудованию для проведения адсорбционных процессов в системе газ(пар)-адсорбент. Адсорбент для адсорбера выполнен в виде цилиндрического кольца, к боковой поверхности которого оппозитно друг другу прикреплены две полусферические поверхности таким образом, что диаметральные плоскости полусфер совпадают соответственно с верхним и нижним основаниями цилиндрического кольца, а вершины полусферических поверхностей находятся на оси кольца и направлены навстречу друг другу.
Изобретение относится к области очистки газов от сероводорода. Сорбент сероводорода содержит парафенилендиамин в количестве 1-10% от общей массы сорбента и твердый пористый носитель. Предложенный сорбент обладает повышенной активностью по отношению к сероводороду. 1 табл.

Изобретение касается устойчивого к самовоспламенению термически активированного угля на целлюлозной основе и процесса его производства, а также применения такого угля для очистки дымовых газов от вредных веществ. Термическую стабильность термически активированного угля на целлюлозной основе повышают путем воздействия на него галогеном и/или галогенсодержащим веществом, содержащим бром, хлор, фтор, йод, бромид аммония, другие содержащие азот соли галогенов или бромид кальция. Причем этот термически активированный уголь содержит приблизительно от 5 до 20 вес.% галогена по отношению к полному весу термически активированного угля, подвергшегося воздействию галогена и/или галогенсодержащего вещества. Такой обработанный уголь на целлюлозной основе пригоден для использования в процессах снижения содержания вредных веществ в дымовых газах, в частности в дымовых газах, температура которых находится в диапазоне приблизительно от 100°С до 420°С. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Изобретение касается способа и системы для удаления диоксида углерода из технологического газа, образующегося во время сгорания топлива, способа получения сорбента. Способ и система для удаления диоксида углерода из технологического газа, образующегося во время сгорания топлива, где упомянутая система содержит, по меньшей мере, один поглотительный резервуар, через который может проходить технологический газ, где упомянутый поглотительный резервуар снабжен сорбентом, который способен обратимо улавливать диоксид углерода из технологического газа, проходящего через сорбент, где упомянутый сорбент содержит, по меньшей мере, один амин, по меньшей мере, один катализатор активации диоксида углерода и, по меньшей мере, один пористый материал, несущий, по меньшей мере, один катализатор и, по меньшей мере, один амин, где пористый материал находится в виде слоя сорбента на подложке, образующей, по меньшей мере, часть из, по меньшей мере, одного канала, которая способна принимать, по меньшей мере, часть потока технологического газа. Технический результат - повышение эффективности удаления диоксида углерода из технологического газа, образующегося во время сгорания топлива. 4 н. и 18 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к области экологии в энергетике. Способ очистки дымовых газов пылеугольных котлов тепловых электростанций от ртути, включающий введение активированного угля в качестве сорбента, отличающийся тем, что сорбент получают из щелочного древесного угля путем его обработки водяным паром при температуре не менее 800°C с последующим дроблением и отсевом на сите с размером ячейки не более 100 мкм, при этом способ осуществляют в температурном интервале 110 - 120ºC с вводом сорбента в дымовые газы непосредственно перед золоулавливающими устройствами. Технический результат - увеличение степени очистки дымовых газов от ртути.
Изобретение относится к твердой неорганической композиции для снижения содержания диоксинов и фуранов, а также тяжелых металлов, в частности металлической ртути, присутствующих в дымовых газах, способу получения такой композиции и ее применению для снижения содержания диоксинов и фуранов, а также тяжелых металлов, в частности ртути, присутствующих в дымовых газах. Композиция содержит твердое сорбирующее вещество, представляющее собой неорганическое соединение, предпочтительно нефункционализированное. Указанное неорганическое соединение выбрано из числа филлосиликатов группы «палыгорскит-сепиолит» по классификации Дана, причем указанное неорганическое соединение допировано солью галогенида и сохраняет свою первоначальную кристаллическую структуру и указанная соль галогенида в пересчете на сухое вещество присутствует в количестве от 0,5% до 20% по весу относительно веса композиции. При этом указанная соль галогенида представляет собой галогенид щелочного металла, галогенид щелочноземельного металла или аналогичное соединение. Результатом является обеспечение совместного и эффективного снижения содержания диоксинов и тяжелых металлов, в частности в газообразном состоянии, присутствующих в дымовых газах, при применении одного и того же неорганического соединения, изготовление и внедрение которого просты и неопасны. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 2 табл., 9 пр.

Изобретение откосится к оборудованию для проведения адсорбционных процессов в системе газ (пар) - адсорбент. Кольцевой адсорбер содержит цилиндрический корпус с крышкой и днищем, выполненными эллиптической формы, причем в крышке смонтированы загрузочный и смотровой люки, причем загрузочный люк соединен с бункером-компенсатором, расположенном в крышке, а штуцер для подачи исходной смеси, сушильного и охлаждающего воздуха расположен в нижней части корпуса, в которой закреплены опоры для базы под внешний и внутренний перфорированные цилиндры., причем выгрузка отработанного адсорбента осуществляется через разгрузочный люк, установленный в нижней части корпуса, который закреплен в, по меньшей мере, трех установочных лапах, а штуцер для отвода паров и конденсата при десорбции и для подачи воды расположен в днище, в котором закреплен штуцер для отвода очищенного газа и отработанного воздуха и для подачи водяного пара, причем он закреплен через коллектор, имеющий два канала, причем в одном из которых расположена заслонка для процесса десорбции, с барботером. Барботер выполнен тороидальной формы по всей высоте перфорированных цилиндров, а штуцер для предохранительного клапана установлен в верхней части корпуса. Адсорбент выполнен в виде цилиндрических колец, на боковой поверхности которых выполнены две прорези в направлении, параллельном образующим цилиндрической поверхности, и прорезь в направлении, перпендикулярном оси кольца, причем прорези, смыкаясь, образуют П-образную прорезь, полученные в результате лепестки отогнуты в направлении оси кольца, при этом на лепестках выполняют отгибы в виде полочек в направлении, перпендикулярном оси кольца, а аналогичные лепестки выполнены отстоящими на угол 90° от предыдущих, а цилиндрические поверхности колец, на боковой поверхности которых выполнены две прорези в направлении, параллельном образующим этой поверхности, и прорезь в направлении, перпендикулярном оси кольца, выполнены перфорированными. Технический результат - повышение степени очистки газового потока от целевого компонента за счет увеличения площади контакта адсорбента с целевым компонентом. 1 з.п .ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к получению адсорбента для удаления сероводорода из газообразных потоков. Предложен адсорбент, состоящий из смеси железомарганцевых конкреций, гамма-оксида алюминия и поливинилового спирта. В качестве источника гамма-оксида алюминия используют гидроксид алюминия, полученный по алкоголятной технологии, предварительно обработанный водным раствором кислоты. Изобретение обеспечивает получение из доступного сырья адсорбента в виде прочных гранул с высокой адсорбционной емкостью. 2 н.п. ф-лы, 2 пр.

Изобретение относится к оборудованию для проведения адсорбционных процессов в системе газ (пар)-адсорбент. В вертикальном адсорбере, содержащем цилиндрический корпус с крышкой и днищем, в крышке смонтированы загрузочный люк, штуцер для подачи исходной смеси с распределительной сеткой, штуцер для отвода паров при десорбции и штуцер для предохранительного клапана, причем в месте стыка крышки и корпуса предусмотрено кольцо жесткости, а в средней части корпуса на опорном кольце установлены балки с опорами, поддерживающие колосниковую решетку, на которой уложен слой гравия, причем слой адсорбента расположен между слоем гравия и сеткой, на которой расположены грузы для предотвращения уноса адсорбента при десорбции, а выгрузка отработанного адсорбента осуществляется через разгрузочный люк, установленный в корпусе, а в днище смонтирован барботер и смотровой люк со штуцером для отвода конденсата и подачи воды, барботер выполнен тороидальной формы и закреплен на конической поверхности днища посредством распорок, причем коэффициент перфорации тороидальной поверхности барботера лежит в оптимальном интервале величин: К=0,5…0,9, а штуцер для отвода очищенного газа расположен на конической поверхности днища, при этом процесс адсорбции и десорбции протекает при следующих оптимальных соотношениях составляющих аппарат элементов: отношение высоты Н цилиндрической части корпуса к его диаметру D находится в оптимальном соотношении величин: H/D=0,73…1,1; отношение высоты Н цилиндрической части корпуса к толщине S его стенки находится в оптимальном соотношении величин: H/S=220…275; отношение высоты слоя адсорбента Н1 к высоте Н цилиндрической части корпуса находится в оптимальном соотношении величин: Н1/Н=0,22…0,55; отношение высоты слоя адсорбента H1 к высоте Н2 слоя гравия находится в оптимальном соотношении величин: Н1/Н2=5,0…12,0, а адсорбент выполнен по форме в виде цилиндрического кольца, к боковой поверхности которого оппозитно друг другу прикреплены две полусферические поверхности таким образом, что диаметральные плоскости полусфер совпадают соответственно с верхним и нижним основаниями цилиндрического кольца, а вершины полусферических поверхностей находятся на оси кольца и направлены навстречу друг другу. Изобретение позволяет повысить степень очистки газового потока от целевого компонента и пыли. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к очистке основного потока неочищенного газа из предприятия, например, по получению алюминия. Газоочистное устройство содержит множество газоочистных камер (34a-c), входную магистраль (32) для разделения основного потока неочищенного газа, текущего через нее, на множество отдельных фракционных потоков неочищенного газа для втекания во входы (46a-c) очистных камер и множество теплообменников (40a-c). Каждый теплообменник (40a-c) расположен ниже по потоку от входной магистрали (32) для охлаждения соответствующего фракционного потока неочищенного газа, входящего в соответствующую очистную камеру (34a-c). Теплообменники (40a-c) выполнены с возможностью генерирования перепада давления во фракционном потоке неочищенного газа, проходящем через них, оказывая выравнивающий эффект на относительные скорости индивидуальных фракционных потоков газа. Технический результат: повышение эффективности и надежности газоочистки. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к пористому металлорганическому скелетному материалу. Материал содержит по меньшей мере одно по меньшей мере двухкоординационное органическое соединение, координационно соединенное по меньшей мере с одним ионом металла и являющееся производным 2,5-фурандикарбоновой или 2,5-тиофендикарбоновой кислоты. При этом по меньшей мере один ион металла является ионом металла, выбранного из группы, включающей алюминий, магний и цинк. Понятие «производное» означает, что 2,5-фурандикарбоновая кислота или 2,5-тиофендикарбоновая кислота могут присутствовать в скелетном материале в частично или полностью депротонированной форме. Также предложены формованное изделие, способ получения скелетного материала, применение скелетного материала или формованного изделия. Изобретение позволяет получить скелетный материал, который может применяться для аккумуляции газа и выделения газа из газовой смеси. 5 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил., 6 пр.
Наверх