Адсорбент для углеводородных газов

Адсорбент для углеводородных газов

Реферат

 

Изобретение относится к сорбентам и может быть использовано для поглощения легких углеводородов из газовой фазы при их утечке, аварийных выбросах или газообразных отходов производства. Сорбент содержит в качестве носителей техническую вату, древесный активированный уголь, торф, а в качестве активных веществ - полиизобутилен, атактический полипропилен, комплексы трет-бутилтриалкилборатов лития при следующем соотношении компонентов, мас.%: активное вещество 0,7 - 51,4, носитель 48,6 - 99,3. 1 табл.

Изобретение относится к сорбентам и может быть использовано для поглощения газообразных углеводородов с целью предотвращения загрязнения и очистки воздуха.

Наиболее близок к предлагаемому адсорбирующий материал, содержащий в качестве носителя торф, а в качестве активного вещества соли алифатических аминов с длиной органической цепи С₈-С₁₈ при следующем соотношении компонентов, мас. торф 95,0-99,95; соль амина 0,05-5,0. Сорбционная емкость по нефти известного материала составляет 0,03-2,28 г/г без учета массы торфа, с учетом массы торфа емкость адсорбента будет меньше.

К значительным недостаткам известного адсорбента относится дорогостоящая и энергоемкая технология приготовления адсорбента. Из-за плохой растворимости алифатических аминов в воде при обычной температуре их наносят на торф при нагревании водного раствора до 80-90^оС. После этого для удаления воды из адсорбента также необходим нагрев и, возможно, вакуум. Кроме того, из-за малой разветвленной поверхности торфа или малой емкости торфа по активному (адсорбирующему) веществу предельное содержание алифатического амина в торфе составляет лишь 5 мас. Это означает, что известный материал не имеет потенциальной возможности для увеличения сорбционной емкости основного параметра адсорбента.

Цель изобретения увеличение сорбционной способности (емкости) адсорбента по отношению к углеводородным газам.

Поставленная цель достигается тем, что адсорбент содержит в качестве носителей техническую вату, древесный активированный уголь, торф, а в качестве активных веществ полиизобутилен, полипропилен, комплексы трет-бутилтриалкилборатов лития с длиной алкильных групп С₄-С₁₁ при следующем соотношении компонентов, мас.

Активное вещество 0,7-51,4 Носитель 48,6-99,3 Для решения поставленной задачи в качестве пористых веществ использованы асбест, техническая вата, древесный активированный уголь (БАУ) и торф (верховой), а в качестве активных адсорбирующих веществ полиизобутилен (ПИБ) с мол.м. (4-5) ^. 10⁵, атактический полипропилен (АПП) с мол.м. (3-4) ^. 10³ и комплексы трет-бутилтриалкилборатов лития (ТАБЛ) Li[t-C₄H₉OB(OR)₃](R=C₄H₉-C₁₁H₂₃). Характеристики сорбционной способности адсорбентов по углеводородам определены весовым методом.

П р и м е р 1. Методика получения адсорбентов и определения сорбционной емкости. Берут определенное количество технической ваты, БАУ или торфа, погружают в раствор пентана, содержащий 0,5-20 мас. полиизобутилена, атактического полипропилена или комплексов трет-бутилтриалкилборатов лития, и выдерживают в течение 20-60 мин при комнатной температуре. После этого из образца испаряют до постоянного веса в струе воздуха при комнатной температуре пентан, который может быть использован в дальнейших операциях нанесения активного вещества. По разности веса определяют массу активного (адсорбирующего) вещества, содержащегося в образце (носителе). Затем в газоотводной трубе с помощью полученного адсорбента собирают испаряющийся углеводород при 22-30^оС в течение нескольких часов. По разности весов определяют массу адсорбированного углеводорода. Сорбционную емкость адсорбента определяют по формуле Е_ад. М_уг. / М_ак.в где М_уг. масса адсорбированного углеводорода, г; М_ак.в масса активного вещества, г.

Все адсорбенты, приведенные в таблице, получены и испытаны на сорбционную способность к гексану и пентану в атмосфере. Для предлагаемых адсорбентов сорбционная емкость по углеводороду составляет 0,38-9,6 кг/кг. Технология приготовления адсорбентов проста, адсорбенты после регенерации можно использовать многократно.

П р и м е р 2. Образец технической ваты взвешивают m 0,0360 г, погружают в раствор пентана, содержащий 5% полиизобутилена, и выдерживают 40 мин, вынимают из раствора, испаряют пентан до постоянного веса m 0,2277 г. Образец, содержащий 15,8% полиизобутилена, помещают в газоотводящую трубу для поглощения парящего гексана при Т=27-30^оС. Через 3 ч образец взвешивают и высчитывают количество поглощенного углеводорода (m 0,0897 г). Таким образом проводят серию опытов, рассчитывают емкость адсорбента и среднюю заносят в таблицу. Аналогичным путем получены все остальные результаты.

Формула изобретения

АДСОРБЕНТ ДЛЯ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ГАЗОВ, содержащий активное органическое вещество и пористый носитель, отличающийся тем, что он содержит в качестве активного органического вещества соединение, выбранное из группы: полиизобутилен, атактический полипропилен, комплекс трет-бутилтриалкилбората лития с длиной алкильных групп С₄ С₁₁, а в качестве носителя техническую вату, древесный активированный уголь, торф при следующем соотношении компонентов, мас.

Активное органическое вещество 0,7 51,4 Пористый носитель 48,6 99,3

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3