Способ получения гранулированного углеродного молекулярного сита для разделения газов

Способ получения гранулированного углеродного молекулярного сита для разделения газов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области неорганической химии, а именно к способу получения углеродного молекулярного сита, и может быть использовано для получения обогащенных азота и кислорода из содержащих их смесей и позволяет повысить адсорбционную способность и селективность молекулярного сита по кислороду. 80 кг угля измельчают до величины частиц менее 60 мкм и гранулируют с добавлением 20 кг 2,5%- ного раствора сульфитно-дрожжевой бражки. Влажность составляет 20%. Гранулы сушат и подвергают карбонизации. Образуется 68 кг карбонизата с выходом летучих 10%. Карбонизат охлаждают и смешивают с измельченным углем при соотношении гранулы: уголь 1:1,5 и подвергают термообработке в токе аргона с добавкой 0,2 об.% кислорода . Температура на входе гранул в печь 500°С, на выходе из печи 900°С. Подъем температуры осуществляют со скоростью 10°С в 1 мин. Полученные молекулярные сита отсеивают от частиц угля. В готовом продукте определяют равновесную сорбцию кислорода при 5 ати. Производительность установки по обогащенному азоту 120 л/л адсорбента в 1 ч. 3 табл. S (Л ю со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1291200 ц 4 В 01 J 20 20. В 01 D 53 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:,;,р

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ь) О (Я

СР (:Р

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3949500/22-26 (22) 19.07.85 (46) 23.02.87. Бюл. № 7 (71) Институт горючих ископаемых (72) М. А. Костомарова, С. И. Суринова, С. С. Петухов, В. Д. Панков и В. Н. Хотулева (53) 661.183.2(088.8) (56) Заявка Франции № 2215997, кл. В 01 D 53/02, 1974.

Патент США № 3801513, кл. 252 — 241 (С 01 В 31/08), 1974. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО УГЛЕРОДНОГО МОЛЕКУЛЯРНОГО СИТА ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ГАЗОВ (57) Изобретение относится к области неорганической химии, а именно к способу получения углеродного молекулярного сита, и может быть использовано для получения обогащенных азота и кислорода из содержащих их смесей и позволяет повысить адсорбционную способность и селективность молекулярного сита по кислороду. 80 кг угля измельчают до величины частиц менее 60 мкм и гранулируют с добавлением 20 кг 2,5%ного раствора сульфитно-дрожжевой бражки.

Влажность составляет 20%. Гранулы сушат и подвергают карбонизации. Образуется

68 кг карбонизата с выходом летучих 10%.

Карбонизат охлаждают и смешивают с измельченным углем при соотношении гранулы: уголь 1:1,5 и подвергают термообработке в токе аргона с добавкой 02 об.% кислорода. Температура на входе гранул в печь

500 С, на выходе из печи 900 С. Подъем температуры осуществляют со скоростью

10 С в 1 мин. Полученные молекулярные сита отсеивают от частиц угля. В готовом продукте определяют равновесную сорбцию кислорода при 5 ати. Производительность установки по обогащенному азоту 120 л/л адсорбента в 1 ч. 3 табл.

1291200

Таблица2

Содержание в обогащенном газе, Е

РавноДобавка

Ог к инертному газу, 7.

При1Q мер весная сорбция ог> Х

02 N2

7 0,05 27,0

8 0,1 26 7

9 0,2 26,5

10 0,3 26,8

91,7

51,5

92,5

55,9

95,0

58,0

92,0

55,2

0,4 27,0

90,7

53,9

Таблица3

Соотношение

При35

РавноСодержание 02 в техничесСодержа— ние N2 в техничесвесная сорбция

Ог, мг/г гранул и угля ком киском азоте, 7. лороде, 7.

209

27,1

48,4

88,2

13 1:1

54,5

92,0

1:1,5

26,5

58,0

95,0

РавноСодержание в обогащенном газе, %

Выход летуПример

45 15

1:2 4>"

54,2

92,8 весная сорбция

Ог, мг/г чих из карбо16

1:2,5 ог юг

19,0

49,1

89,7 низата, %

Формула изобретения

91,5

92,5

94,2

94,1

91,0

Изобретение относится к неорганической химии, а именно к способу получения углеродного молекулярного сита, и может быть использовано для получения обогащенных азота и кислорода из содержащих их смесей.

Цель изобретения — повь1шение адсорбционной способности и селективности молекулярного сита по кислороду.

Пример 1. 80 кг угля измельчают в вибромельнице до величины частиц менее 60 мкм и гранулируют на тарельчатом грануляторе с добавлением к угольной пыли 20 кг

2,5%-ного раствора сульфитно-дрожжевой бражки. Влажность сырых гранул составляет

20%. Сырые гранулы сушат в ленточной сушилке и подвергают карбонизации во вращающейся муфельной печи с внешним обогревом. При этом образуется 68 кг карбонизата с выходом летучих 10%. Карбонизат охлаждают до комнатной температуры, смешивают с измельченным углем при соотношении гранул и угля, равном 1:1,5, и подвергают термообработке во вращающейся муфельной печи в токе аргона с добавкой 0,2 об.% кислорода. Температура на входе гранул в печь 500 С, на выходе из печи 900 С. Подъем температуры осуществляют со скоростью 10 С в 1 мин. Полученные молекулярные сита охлаждают и отсеивают от частиц угля. В готовом продукте определяют равновесную сорбцию кислорода при 5 ати и разделение воздуха за одну стадию на короткоцикловой установке, состоящей из двух параллельно работающих адсорберов емкостью 2 л каждый с осуществлением адсорбции при 5 ати и десорбции при 20 торр. Длительность цикла адсорбции составляет 2 мин. Производительность установки по обогащенному азоту

120 л/л адсорбента в 1 ч.

Пример 2. Процесс осуществляют по примеру 1 с тем отличием, что варьируют выход летучих в карбонизате.

Данные по примером 2 — 5 по сравнению с известным примером 6 приведены в табл. 1.

1 10 26,5 58,0

2 7 23,5 54,2

3 8 25,0 56,2

4 12 26,7 57,5

5 13 26,9 57,4

6 5 23 50,5

Пример 3. Процесс осуществляют по примеру 1 с тем отличием, что варьируют содержание кислорода в аргоне в пределах от 0,05 до 0,4 об.%.

Данные приведены в табл. 2 (примеры

7 — 11).

Пример 4. Процесс осуществляют по примеру 1 с тем отличием, что варьируют соотношение между карбонизованными гранулами и углем в пределах от 1 09 до

1:2,5.

Данные приведены в табл. 3 (примеры зо

Способ получения гранулированного углеродного молекулярного сита для разделения газов, включающий гранулирование смеси угля со связующим, карбонизацию гранул

55 и их термообработку в инертной атмосфере в присутствии углеродсодержа щего вещества, отличающийся тем, что, с целью повышения адсорбционной способности и се1291200

Составитель Н. Строганова

Редактор Н. Тупица Техред И. Верес Корректор А. Ильин

Заказ 67)9 Тираж 511 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 лективности по кислороду, карбонизацию осуществляют до содержания остаточных летучих 8 — 12%, перед термообработкой гранулы смешивают с порошкообразным углем при массовом соотношении 1:1 — 2 и подвергают термообработке в инертной атмосфере, содержащей 0,1 — 0,3 об.%кислорода,,с последующим выделением гранул из смеси.