Способ получения адсорбирующего материала

Способ получения адсорбирующего материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к сорбционной технике, в частности к способам получения адсорбирующий материалов, и может быть использовано при получении фильтров для поглощения паров органических растворителей из газовых сред. Адсорбирующий материал получают путем введения в 100 мае.ч. акриловой эмульсии 3-5 мае.ч. 25%- ного раствора азотнокислого аммония, 1-3 мае.ч, меламиноформальдегидной смолы, 1-2 мае.ч. диоктилфталата и 8-9 мае.ч. воды, смешения в УЗ-поле с 36-63 мае.ч. силикагеля с привитыми группами -СНз, -OCaHs, -CeHg, -ОСбНтз, нанесения полученной смеси на 8-17 мае.ч. хлопковой основы слоем 0,2-0,5 мм и последующей термообработкой . 1 табл. (Л С

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4936642/26 (22) 21.03.91 (46) 15,01.93, Бюл. ¹ 2 (71) Ленинградский. технологический институт им. Ленсовета (72) В,В.Самонин, М.И.Нилова, Г.К.Ивахнюк, Н.Ф.Федорова, Н,В.Тяпухина, В.P.Áðoaêî и Г,Н.Пестерников (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1673205, кл. В 01 D 39/16, 1989.

Патент Великобритании

¹2077141,,кл. В 01 D, 1981. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АДСОРБИРУЮЩЕГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к области сорбционной техники, в частности, к способам получения адсорбирующих материалов и может быть использовано при получении фильтров для поглощения паров органических растворителей из газовых сред.

Известен способ получения адсорбирующего материала путем нанесения на нетканую волокнистую основу дисперсии связующего и частиц гидрофобизированного силикагеля (1), Материал обладает высокой сорбционной емкостью по парам органических веществ при низкой сорбционной емкости по парам воды, однако содержит жесткое полимерное связующее (полиакриамид и т.д.), не обеспечивающее высокой прочности материала к истиранию, Другим недостатком известного технического решения является необходимость вве„„59ÄÄ 1787492 А1 (si)s В 01 0 39/16, В 01 J 20/10 (57) Изобретение относится к сорбционной технике, в частности к способам получения адсорбирующих материалов, и может быть использовано при получении фильтров для поглощения паров органических растворителей из газовых сред, Адсорбирующий материал получают путем введения в 100 мас.ч, акриловой эмульсии 3 — 5 мас,ч. 25%ного раствора азотнокислого аммония, 1-3 мас.ч, меламиноформальдегидной смолы, 1 — 2 мас.ч. диоктилфталата и 8-9 мас.ч. воды, смешения в УЗ-поле с 36 — 63 мас.ч, силикагеля с привитыми группами -СНз, -OC2H5, -C6Hg, -ОСбН1з, нанесения полученной смеси на 8 — 17 мас.ч. хлопковой основы слоем

0,2 — 0,5 мм и последующей термообработкой. 1 табл. дения порофора, что усложняет технологию синтеза.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения адсорбирующего материала путем нанесения на основу клеевой композиции на основе акриловой дисперсии (можно в смеси с порошком адсорбента) в виде точек размером 0,2 — 2,0 мм, а затем частиц адсорбента. Полученный материал обладает пониженной жесткостью, высокой удельной поверхностью (от 100 — 250 м /г до 1500 м /г). Недостатками способа является высог кая емкость по парам воды, а также низкая устойчивость связующего к влаге, что приводит к возможности пыления и осыпания и ограничивает использование материала во влажных условиях. Кроме того, поскольку адсорбент нанесен на поверхность клеево1787492

10

20

40

55 го слоя, он в большей степени подвержен влиянию влаги. Отрицательной чертой известного материала является также сложная технология, включающая следующие операции; — приготовление акрилового связующего с загустителем акрилатом аммония; — нанесение дискретным способом связующего на основу; — нанесение гранул адсорбента из вибрационной воронки; — сушка при температуре 120 С.

Целью изобретения является повышение селективности по органическим парам в присутствии паров воды, повышение прочности и стойкости в кислой и щелочной средах.

Изобретение иллюстрируют следующим примеры:

Пример 1.

Приготовляют клеевую композицию, содержащую 100 мас,ч, акриловой эмульсии

ТУ 6-01-1259-81 АК-211-23, 3 мас,ч, азотнокислого аммония ОСТ3760 — 64(25 р-ра), 1 мас.ч. метазина ТУ 6-14-700 — 82 (меламиноформальдегидной смолы), 1 мас,ч, диоктилфталата, 8 мас.ч, воды, смешивают в

УЗ-поле с 36 мас.ч. силикагеля КСК вЂ” 1 с привитыми-CHg группами и наносят с помощью ракли слоем 0,5 мм на поверхность 17 мас,ч. х/б основы и термообрабатывают.

В таблице приведены составы композиций, полученных аналогично примеру 1.

Как видно из таблицы, материалы, полученные в соответствии с заявленными интервалами составов, обладают высоким коэффициентом селективности по парам органического вещества (бензола) относительноо па ров воды (К=10 — 15), который практически не снижается после выдержки

s кислой (рН=1,8) и щелочной (рН=9,7) средах. .Введение силикагеля дисперсностью менее 60 мкм не приводит к достижению цели, пос кол ьку сор бцион ная емкость полученных композиций невысока (Пр, 6). Введение силикагеля дисперсностью более 130 мкм приводит к низкой прочности сорбирующего слоя, высокой неоднородности (Пр.

7). Введение менее 36 мас,ч. силикагеля

"приводит к пониженной емкости материала (Пр. 8), а введение более 63 мас.ч. силикагеля (Пр. 9) — к повышенной жесткости материала. Введение менее 113 мас.ч. клеевой композиции приводит к пониженной прочности материала, к низкой устойчивости к действию кислот и щелочной (Пр. 10), а более 119 мас.ч. клеевой композиции (Пр. 11) — к низкой сорбцион ной емкости материала.

Нанесение на хлопчатобумажную основу при ее содержании менее 8 мас,ч, в материале приводит к низкой прочности, ссыпанию композиции (Пр. 12), а более 17 мас.ч.— к низкой сорбционной емкости материала (Пр. 13). Нанесение на основу слоем менее

0,2 мм приводит к невысокой сорбционной емкости материала (Пр. 14), низкому коэффициенту селективности, а нанесение слоем толщиной более 0,5 мм (Пр. 15) — к высокой жесткости материала, Смешение гидрофобного силикагеля с клеевой композицией без воздействия ультразвука (Пр. 16) приводит к получению неравномерного покрытия низкой прочности.

Как видно из приведенных примеров, использование предлагаемого изобретения позволяет повысить коэффициент селективности материала по органическим веществам по отношению к воде 5 — 6 раз (для предлагаемого материала К=10 — 15, для материала прототипа К=2,1 — 2,5); придать стойкость к действию кислот и щелочей (предлагаемый материал сохраняет коэффициент селективности и прочность, в материале прототипа снижается коэффициент селективности в 1,4 — 2,3 и прочность в 1,7—

3,5 раза).

Формула изобретения

Способ получения адсорбирующего материала, включающий приготовление акрилового связующего, его смешение с частицами адсорбента дисперсностью 60 —.

130 мкм, нанесение смеси на хлопковую основу и термообработку, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения селективности к парам органических веществ в присутствии паров воды, повышения прочности и химической стойкости, приготовление связующего осуществляют введением в 100 мас.ч, акриловой эмульсии 3 — 5 мас.ч.,25 /ного раствора азотнокислого аммония, 1-3 мас,ч. меламиноформальдегидной смолы, 1 — 2 мас.ч. диоктилфталата и 8-9 мас.ч. воды, в качестве адсорбента используют силикагель с привитыми группами -СНз, -OCzHs, -СвН, -OCt;H

1787492

Пр»мер

Силикагель

Толокна слоя, нм

Х/б основа, масч

Свойства материала после выдерикн под споем во,)ы при рн 9,7

Своиства материала после суоки

Свойства материала после аылеряки под слое» воды при рн 1,8

Клеевая композиция, мас.ч.

Привитая группа

Содериание, нкс,ч.

4 частиц мкм

c,н oно

Г Г

Р„„. цикл

Сз Нь Н A К Р„

r г

Сн ь, смз

36

U,65

0,53

0,36

0,40

0,28

1 КСК -СН 60-90

0 56 0 04 14 153

О,ч8 0,03

0,30 0,03

0,3) 0,02

0,21 0,02

0,59 0,05 12 155

0,49 О,оч 12 170

0,29 0,02 14 165

0,37 0,03 12 160

0,24 0,02 12 162

17 0,5

113

2 КСК -ОС Н ЭО-!ЗО 4О

0,4

117

119

116

КОС -ОС Н 75-110 45

12

60-)30 63

110-130 54

60 45

КСС -С Н

КС -СН

КСС -С Н

6Я

0,)О 0,03 3 150 0,) i

0,03

1!5

)00

-СН

7"

8и

130-250 45

60-130 30

60-t30 6Э

60-130 45

II 45 и 45

10

0,40 0,04 10

0,25 0,03 9

0,40 0,04 10

0,28 0,03 9

140

130

12

115

20!

14

II 45

60- 130 45 и 45 и

115

КСС

16 и

45

1,3 80

t,3 50

250-600 52

070 060 )1 . 065

Про" КСК, и* тотип дз

0,51

100-250 100 10

25 0,9 О,ь2 0,29 2,1 )40

0,62 о,40 t,5

0,60

0,45 ттнримеры вне заявляемой области.

Надрииеры получены при использовании технологии получения, описанной в прототипе.

Составитель Т.Чилинина

Техред М.Моргентал Корректор М.Ткач

Редактор T,È âàíîâà

Заказ 23 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

0,2

0,4

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

О,3

0,1

0,7

0>3

0,9

0,15

0,42

O,О6

0,45

0,46

0,33

) 49

0,35

O 20

О,47

0,38

0,82

0,05 13 160

0 04 15 180

0,03 )2 170

0,04 10 165

0,02 14 175

0,05 3 160 о,o3 )4 Оо о,о! 6 !80

0,О4 !1 60

0,05 10 90

0,03 11 160

0,05 )O 95

0,03 11 160

0,02 )0 160

О, )4 1! 110

008 4 30

0,31 2,5 150