СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА-КАТАЛИЗАТОРА

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА-КАТАЛИЗАТОРА


RU (11) 2081822 (13) C1

(51) 6 C01B31/08, B01D53/04 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 94032964/25 
(22) Дата подачи заявки: 1994.09.09 
(45) Опубликовано: 1997.06.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Патент Великобритании N 1123822, кл. С 1А, 1968. Патент США N 802896, кл. В 01 D 53/04, 1989. 
(71) Заявитель(и): Дзержинское акционерное общество открытого типа "Заря" 
(72) Автор(ы): Мухин В.М.; Тамамьян А.Н.; Хазанов А.А.; Лейф В.Э.; Солин М.Н.; Крайнова О.Л. 
(73) Патентообладатель(и): Дзержинское акционерное общество открытого типа "Заря" 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА-КАТАЛИЗАТОРА 

Изобретение относится к области сорбционной техники и может быть использовано в процессах очистки отходящих промышленных газов. Способ получения сорбента-катализатора включает пропитку частиц угля раствором каталитических добавок и 0,2-0,8% мас. раствором триэтилендиамина. Пропитку ведут при объемном соотношении уголь: пропиточный раствор, равном 1: 0,2oC 0,4 и после пропитки термообработку осуществляют при температуре 110-150oC. Способ позволяет повысить динамическую активность сорбента-катализатора. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области сорбционной техники и может быть использовано в процессах очистки отходящих промышленных газов или в средствах индивидуальной защиты органов дыхания (противогазах).

Известен способ получения сорбента-катализатора, включающий пропитку частиц древесного активного угля триэтилендиамином (ТЭДА) или пиперазином с последующей термообработкой (см.патент Англии N 1123822, опубл. 14.08.68). Недостатком известного способа является низкая стабильность катализатора и резкое ухудшение его свойств в условиях длительного хранения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является способ получения сорбента-катализатора путем пропитки частиц активного угля раствором каталитических добавок меди (5 20% мас), серебра (0,03 0,1% мас) и триэтилендиамина (1 7,5% мас) при соотношении уголь - пропиточный раствор 1:1,0 1,5 и термообработки при 105oC (см.патент США N 4802898, кл.B 01 D 53/04, опубл. 07.02.89).

Недостатком прототипа является невысокая динамическая активность по плохосорбирующимся веществам типа хлорциана в условиях высокой относительной влажности воздуха (75 90%).

Целью изобретения является повышение динамической активности сорбента-катализатора на основе активного угля по хлорциану в условиях высокой относительной влажности воздуха (75 90).

Поставленная цель достигается предложенным способом, включающим пропитку частиц активного угля раствором каталитических добавок и триэтилендиамина, содержащим последнего 0,2 0,8% мас, причем пропитку ведут при объемном соотношении уголь пропиточный раствор 1: 0,2oC 0,4, а термообработку осуществляют при 110 150oC.

Из научно-технической литературы авторам не известен способ получения сорбента-катализатора, включающий пропитку частиц активного угля раствором каталитических добавок и триэтилендиамина, содержащим последнего 0,2 0,8% мас, причем пропитку ведут при объемном соотношении уголь пропиточный раствор 1:0,2 0,4, а термообработку осуществляют при 110 150oC.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

Поглощение плохосорбирующихся веществ типа хлорциана происходит за счет их разложения каталитическими добавками, наносимыми на поверхность активного угля. Однако процесс очистки воздуха в промышленных фильтрах и противогазах происходит, как правило, при высокой относительной влажности воздуха, которая резко снижает динамическую активность сорбента-катализатора. Для повышения активности используют стабилизирующую добавку ТЭДА, представляющую собой гетеробициклический амин C6H12N2, хорошо растворимый в воде и обладающий высокой каталитической активностью вследствие высокой нуклеофильности.

В результате многочисленных экспериментов удалось подобрать оптимальное сочетание количества вводимых каталитических добавок, соотношения активный уголь пропиточный раствор и температуры термообработки пропитанного угля, дающее возможность получить сорбент-катализатор с повышенной динамической активностью по хлорциану в условиях высокой относительной влажности воздуха (75 90%).

Способ осуществляют следующим образом. Берут активный уголь в виде гранул, зерен, таблеток и т.д. с суммарным объемом пор 0,65 0,90 см3/г, содержащий не менее 0,25 0,30 см3/г объем микропор. Затем готовят аммиачный раствор, содержащий медь, хром, серебро в соотношении 1,00:0,3:0,01. Готовят водный раствор ТЭДА и вводят его в пропиточный раствор из расчета получения в готовом пропиточном растворе 0,2 0,8% мас. Мерником отделяют соответствующее количество активного угля и дозируют его в пропиточный аппарат типа бетономешалки. Затем в пропиточный аппарат через мерник дозируют пропиточный раствор при объемном соотношении 1:0,2oC0,4. Включают перемешивающий аппарат и проводят пропитку при перемешивании в течение 10-20 минут. Пропитанный уголь выгружают из аппарата и вылеживают в течение 0,5 3 часов. Операции пропитки и вылеживания осуществляют при температуре рабочего помещения 20 40oC.

Вылежанные частицы термообрабатывают в печи "кипящего слоя или вращающейся печи" при температуре 110 150oC при скорости подъема 5-20oC/мин. Полученный сорбент-катализатор охлаждают до комнатной температуре и проводят оценку его динамической активности по хлорциану.

Расчет количества вводимых каталитических добавок проводят таким образом, чтобы в конечном продукте содержалось меди 4,5 6,5% мас, хрома 1,2 2,2% мас. серебра 0,02 0,05% мас.

Пример 1

Берут 1 кг активного угля АД-4 с суммарным объемом пор 0,65 см3/г и объемом микропор 0,25 см3/г. Готовят аммиачный раствор меди, хрома и серебра следующим образом: в 400 см3 углекислого аммиаката меди с концентрацией 13% растворяют 57 г бихромата калия (при нагревании до 60oC) и 1 г азотнокислого серебра.

Готовят водный раствор ТЭДА, для чего берут 1,02 г ТЭДА и растворят его в 20 см3 воды из расчета получения ТЭДА в готовом пропиточном растворе 0,2% мас. Берут аммиачный раствор меди, хрома и серебра в количестве 380 см3 и добавляют в него водный раствор ТЭДА. Полученный пропиточным раствором объемом 40 см3 в бетономешалке пропитывают активный уголь, при этом объемное соотношение уголь пропиточный раствор составляет 1:0,2. Пропитанные зерна высыпают в бункер с воздушным охлаждением и регулируемой температурой и вылеживают при температуре 20oC в течение 0,5 часа. Затем зерна загружают в нагретую печь кипящего слоя и подвергают термообработке при температуре 110oC до удаления влаги.

Полученный сорбент-катализатор выгружают и охлаждают до комнатной температуры без доступа воздуха в течение 0,5 часа. Оценку динамической активности катализатора по хлорциану проводят на динамическом приборе. Условия испытаний катализатора следующие:

концентрация паров хлорциана 5 мг/л,

высота слоя сорбента-катализатора 3,0 см,

удельный объемный расход паровоздушной смеси 0,5 л/минсм2,

относительная влажность воздуха 90%

Полученный сорбент-катализатор имел динамическую активность 30 минут.

Пример 2

Берут 1 кг активного угля АГ-8 с суммарным объемом пор 0,90 см3/г и объемом микропор 0,30 см3/г. Готовят аммиачный раствор следующим образом: в 1000 см3 углекислого аммиаката меди с концентрацией 6,5% растворяют 57 бихромата калия и 1 г азотнокислого серебра.

Готовят водный раствор ТЭДА, для чего берут 8,28 г ТЭДА и растворят его в 50 см3 воды из расчета получения ТЭДА в готовом пропиточном растворе 0,8% масс.

Берут аммиачный раствор меди, хрома и серебра в количестве 950 см3 и добавляют в него водный раствор ТЭДА. Полученным пропиточным раствором объемом 1000 см3 в бетономешалке пропитывают активный уголь, при этом объемное соотношение уголь пропиточный раствор составляет 1:0,4.

Далее как в примере 1 за исключением того, что пропитанный уголь вылеживают в течение 3 часов при температуре 40oC, а термообработку ведут при температуре 150oC.

Полученный сорбент-катализатор имел динамическую активность по хлорциану 40 минут.

Пример 3

Берут 1 кг активного угля АГ-8 с суммарным объемом пор 0,80 см3/г и объемом микропор 0,28 см3/г. Готовят аммиачный раствор меди, хрома и серебра следующим образом: в 660 см3 углекислого аммиаката меди с концентрацией 8,9% растворяют 57 г бихромата калия и 1 г азотнокислого серебра. Готовят водный раствор ТЭДА, для чего берут 3,8 г ТЭДА и растворяют в 35 см3 воды из расчета получения ТЭДА в готовом пропиточном растворе 0,5% мас. Берут аммиачный раствор меди, хрома и серебра в количестве 625 см3 и добавляют в него водный раствор ТЭДА. Полученным пропиточным раствором объемом 660 см3 в бетономешалке пропитывают активный уголь, при этом объемное соотношение уголь пропиточный раствор составляет 1:0,3.

Далее как в примере 1 за исключением того, что пропитанный уголь вылеживают 1,5 часа при температуре 30oC, а термообработку ведут при температуре 130oC.

Полученный сорбент-катализатор имел динамическую активность по хлорциану 35 мин.

Из изложенного следует, что каждый из признаков заявленной совокупности в большей или меньшей степени влияет на достижение поставленной цели, а именно повышение динамической активности сорбента-катализатора по хлорциану в условиях высокой относительной влажности воздуха 75-90% а вся совокупность является достаточной для характеристики заявленного технического решения. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ получения сорбента-катализатора на основе активного угля, включающий пропитку частиц угля раствором каталитических добавок и триэтилендиамина с последующей термообработкой, отличающийся тем, что триэтилендиамин берут в количестве 0,2 0,8 мас. и пропитку ведут при объемном соотношении уголь пропиточный раствор 1 0,2 0,4, а термообработку осуществляют при 110 150oС.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru