Способ определения адсорбционных свойств активных углей

 

О П И С А Н И Е 274484

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союа Советскик

Социалистическик

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 421, 4 10

Заявлено 24.VI!.1968 (№ 1260463/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 24.V1.1970. Бюллетень ¹ 21

Дата опубликования описания 22.IX.!970

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

МПК 6 Oln 31,06

УДК 543.272(088,8) Авторы изобретения А. М. Шульга, Л. И. Тульчинская, Л. И. Касина и Г. А. Новожилова

Заявитель

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АДСОРБЦИОННЫХ CBOACTB

АКТИВНЫХ УГЛЕД

Изобретение относится к методам производственного контроля качества активных углей, применяемых в рекуперационной и противогазовой технике.

Из|вестен динамический способ определения 5 адсорбционных свойств активных углей I10 адсороции из потока паров модельного вещества, например бензола. динамические испытания обладают рядом недостатко в: опыт длится обычно более часа, на результат влия- 10 ет много факторов (зернение, качество уплотнения угля в д инамической трубке, колебания скорости, температуры и других условий опыта, субъективная оценка момента проокока).

Точность определения динамической активно- 15 сти 10%.

При динамических иапытаниях по бензолу индикатором проскока служит раствор нитрпта натрия в конце нтриро ванной серной кислоте, что неудооно с точки зрения техники без- 20 опасности.

Цель изобретения — создание простого и ускоренного метода, доступного любой заводс/кой лаборатории, позволяющего определять параметры, выражающие более четко адсорб- 25 цио нные свойства угля. В качестве таких параметро в могут быть приняты, например, максимальная статическая емкость угля по бензолу (при концвнтрации, отвечающей точке ттачала петли сорбционного гистерезиса) и 30 крутизна изотермы адсорбцип бензола в се начальной области, зависящая от доли наиболее узких пор в оощем пх объеме и связа ная с константой «В» уравнения Дубинина—

Радушксвича (1). Данные параметры характеризуют микропористую структуру в более явной форме, чем динамическая актгсвпость по бензолу, хлористому этилу или другому веществу.

Поставленная цель достигается следующими путями: а) использованием вытекающей из ура внсния адсорбции однозначной зависимости между структурной константной «В» активного.угля, косвенно характеризующей крутизну изотермьп и степенью заполнения адсорбциопного пространства прп зада ных температуре и концентрации; б) применением умеренно сорбирующегося вещества при сравнительно высокой концентрации (например, хлористого этила при

10 яг/л), что позволяет моделировать то кку изотермы адсорбции стандартного вещеспва— бенозла, отвечающего начальной области (соопветствснная концентрация бензола

0,082 иг/л), и в то же время достигнуть насыщения за несколько минут; в) насьпцение одной II той же навески угля сначала паром умеренно сорбирующегося вещества, например хлористого этила, взвеши.

274484

Динамическая активность по хлористому этилу, мак

Динамическая активность по бензолу, мин

Суммарный объем пор, смз/г

Статическая емкость по бензолу, г/г

Показатель крутизны изотермы

Марка угля

АГ-5

Прогр. активации

АГ-4М

СКТ

СКТ-1 .

АЛГ образец 1

54

48

78

47

58

46

0,59

0,62

0,75

0,85

0,86

1,10

0,95

1,09

0,172

0,197

0,213

0,234

0,285

0,545

0,436

0,302

0,54

0,48

0,49

0,42

0,23

0,36

0,43

0,47

Составитель Л. К. Жаркова

Реднктор Б. Б. Федотов Техред Т. П. Курилко Корректор И. С. Хлыстова

Заказ 2565/5 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 ванием и донасыщением паром хорошо сорбирующегося вещества, например бензола, при условиях, отвечающих точке начала петли гистерезиса (концентрация бензола

54 -2 мг/л), По суммарному привесу легко определяют статичеокую емкость, которая по физическому смыслу близка к максимальной величине адсорбции при заполнении бензолом всего адсор бционного пространства. Точное определение последней величины требует длительных экспериментов и сложных расчетна, но для производственного качества угля это не нужно.

Отношение первого привеса к суммарному (в процентах или долях единицы) непосредственно принимают за меру крутизны изотер мы.

По физическому смыслу эта величина близка к степени заполнения адсорбционного пространства при данных условиях опыта; г) насыщением навески угля парами адсорбирующихся веществ в динамических условиях, т, е. путем продувки потоком сухого воздуха с известной концентрацией данного пара до постоянного веса; равновесие достигается менее чем за 10 мин.

Благодаря тому, что отпадает необходимость в индикации проскока, упрощаются меттодика испытания и аппаратура.

Во избежание искажений, которые может в нести в результате выдувание первого компонента 1во время донасыщения навеси вторым, выбирают два компонента с близкими плотностями в конденсированной (жидкой и, соответственно, адсорбированной) фазе. Этом у условию отвечают, например, хлористый этил и бензол (плотности при 20 С составляют 0,892 и 0,879 г/смв соответственно).

Пример. Навеску сухого угля (примерно

3 г) помещают во взвешенную динамическую трубку такого сечения, чтобы высота слоя зерен составляла 6 — 8 мм. Через слой угля

5 пропускают в течение 10 мин с удельной скоростью от 0,5 до 1 л/мин смг поток сухого воздуха, содержащего 10+-1 мг/л хлористого этила, при те|мпературе 200 1 Ñ. Затем, взвесив трубку, пропускают через нее при тех же

10 условиях смесь воздуха с парами бен зола при концентрации 544-2 мг/л, соответствующей на изотерме точке начала петли гистерезиса. Делением суммарного привеса на первоначальную навеску находят статическую емкость в

15 мг/г, а отношение первого привеса к суммарному дает показатель крутизны изотермы.

Общая продолжительность анализа, включая предварительные операции и расчеты, 30 — 40 мин.

20 В таблице приведены результаты определеиия предлагаемых параметров наряду с принятыми в настоящее время показателями.

Предмет изобретения

25 Способ определения адсорбционных свойств активных углей, при котором навеску угля насыщают паром модельного вещества, например бензола, из потока, воздуха и взвешивают, отличающийся тем, что, с целью повышения

30 точности измерений и ускорения анализа, уголь npe/I!Baрительно насыщают быстросорбирующи мся веществом, плотность которого в адсорбированном состоянии близка к плотности модельного вещества, например хлори35 стым этилом, с последующим донасыщением этой же навеоки угля паром бензола, и по результатам измерения судят об адсорбционных свойствах угля.