Способ адсорбционной очистки газовых смесей от окиси углерода

 

! и ът в нт н4Р -т Фх и ч О(н я

6иьлчотскй МБ A

ОП ИCАНИЕ Втцы В

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социалистическими

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.08.76 (21) 2398937/23-26 с присоединением заявки РЙ (51)М. Кл.

В 01 D 53/02 (23) Приоритет—

Гасудорстаеннмй козатет

СССР но делам нзобретеннй н открытей

Опубликовано 15.08.79. Бюллетень J%30

Дата опубликования описания 15.08.79 (53) УДК

661.183.12 (088.8) (72) Авторы изобретения

К. В. Днепренко, Н. Е. Кербатюк, М. А. Пионтковская, М. А. Дубовик и Л. Е. Иванова (71) Заявитель

Институт газа АН Украинской CCP (54) СПОСОБ АДСОРБЦИОННОЙ ОЧИСТКИ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ

ОТ ОКИСИ УГЛЕРОДА

Изобретение относится к области очистки газовых смесей, в частности к адсорбционной очистке аэотоводородных защитных газовых атмосфер, и может быть использовано в химической и металлургической промышленности.

Известен способ получения чистого водорода из газовой смеси, содержащей водород, азот, а также небольшие количества аммиака и воды, по которому газовую смесь пропускают через синтетический цеолит ти а NaA при низких температруах и повышенном давлении (13.

Недостатком этого способа является необходимость поддержания низких температур и повышенного давления, а также сложность и значительная стоимость получения синтетическою адсорбента.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ адсорбционной очистки газов от окиси углерода природными, искусственными или синтетическими медьзамещенными формами цеолитов, заключающийся в том, что газовую смесь, содержашую окись утлерода, пропускают через колонки заполненные цеолитом. Регенерацию осуществляют при тем- пературах от комнатной до 300 С, при оптимальной температуре регенерации 250 С (23.

Недостатком известного способа является низкая степень очистки от окиси углерода при многоразовом использовании цеолита, сложность и трудоемкость его получения.

Целью изобретения является повышение степени очистки, удешевление и упрощение процесса очистки.

Поставленная цель достигается описываемым адсорбционным способом очистки газов смесей от окиси углерода с использованием медьзамещенных форм цеолитов, в качестве которых берут медьэамешенную форму природного клиноптилолита.

Отличительным признаком способа является использование медьзамещенной формы природного клиноптилолита.

По предлагаемому способу, в качестве адсорбента используют медьзамещенную (Cu2 форма) форму клиноптилолита, которую получают в результате пятикратной обработки природного клиноптилолита 0,5 н раствором хлор9228

Содержание

СО в газовой смеси, %

Длина Время эа- Степень фронта. щптного о щстки мм действия, or СО, мин %

Сорбент оличество циклов

"Клиноптилолит

Cu + -форма

Клиноптилолит

Си -форма

2,7

500 60

100

10,0 500 40 100

П р и м е ч а н и е. " в опытах 1 — 2 масса адсорбента 2,5 кг.

3 67 ной меди. При этом достигаюТ 35%-ного замещения обмешюй емкости исходного цеолита на медь.

Для осуществления способа газовую смесь пропускают через динамическую колонку с ацсорбепгом до проскока молекул окиси углерода на выходе из колонки.

Содержание окиси углерода в рабочей газовой смеси варьируют от 2,7 — 10%. Температу ра процесса очистки 20 С. Регенерацию адсорбепта проводят при 100--150 С с гродувкоп азотом или другим нейтральным газом, длительность регенерации 30 —,60 мин. Адсорбционная очистка газон от окиси углерода в ди. намических условиях с применением мсдьзамещенной и металлизированной форм клиноптиолита обеспечивает пепреоывпост : процесса в течение 60-90 мпп. Поглотптельная спо;обность адсорбента в указанных условиях составляет 0,7%, Пример 1. В полупромъппленнь1х условиях защитные газы, содержащие 2,7% окиси углерода, пропускают последовательно сначала через колонку (объем 21,3), заполнен:ую силикагелеь.; марки КОМ, где происходит осупта газа, эатсм через колонку (объем 5,5 л), заполненную природным клиноптилолитом (масса его 12000 г, фракция 3 — 4 мм), где происходит глубокая осушка газа и очистка егс or

Использование предлагаемого способа очйсткп газов or окиси углерода обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: возможность непрерывной очистки газового потока от окиси углерода вдинамических условиях,,при этом достигалась 100%-ная оистка в течение времени защитного действия; надежную воспропзводимость результатом очистки независимо от числа циклов, т.е. обеспечение многоцикловой работы защитных газов без выброса в атмосферу и уменьшение степени ее загрязнения; создание и использование установок очистки

1 отработанных защитных газов с целью многократного их использования; годовой экономический эффект при использовании установок двуокиси углерода и, наконец, через колонку (объем 1,3 л, высота 500 мм, диаметр 60 мм, масса 2500 г, фракция 2 — 3 мм), заполненную медьэамещенной формой клиноптилолита, где происходит глубокая очистка от окиси углерода.

Температура процесса очистки 20 С. Наличие окиси углерода на выходе иэ колонки с

Си-формой клиноптилолпта фиксировалось оптико-акустическим газоанализатором марки

ОА — 2109 с автоматическим самопишущим мостом марки МСР1-03.

Динамическая активность медьзамешенной формы клпноптилолпта — время защитного действия составляет 60 мин, что вполне приемлемо для промьппленных условий, Пропускание газа через колонкц с целью очистки or воды, двуокиси и окиси углерода

2о ведут до проскока молекул окиси углерода, после чего проводят десорбцию и регенерацию, при этом поглотительная способность адсорбента по окиси углерода не уменьшается. Каждый процесс повторяют 3-4 раза., результаты очистки воспроизводятся, В табщще представлены данные по степени очистки газовых смесей, содержащий 2,7 — 10%

СО и времени защитного действия с использованием предлагаемого адсорбента. очистки от окиси углерода только по двум металлургическим заводам Липецкому и Вер45 хисетскому (r. Свердловск) составит

3024000 руб./год.

Применение медьэамещенной формы клиноптилолита позволяет очищать защитные атмо50 сферы от окиси углерода при меньших затратах, так как клиноптилолит в 100 раз дешевле синтетических цеолитов. Многократное использование очищенных защитных газов, например, в металлургии значительно уменьшит

55 загрязнение окружающей среды.

Формула изобретения

Способ адсорбционной очистки газовых смесей от окиси углерода с использованием медь679228

Составитель В. Кольба

Техред З,фанта Корректор M. 111ароши

Редактор Т. Девятко

Заказ 4641/3 Тираж 877 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4

5 замещенных форм цеолитов, о т л и ч а ю ° шийся тем, что, с целью повышения степени очистки, удешевления и упрощения процесса, используют медьзамещенную форму природного клиноптилолита.

Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе

1. Патент ФРГ Р 1249837, кл. 12 i 1/32,1967.

2. Патент Франции Р 2094476, кл. С 01 В 1/00, 1972 (прототип) .