Способ получения газопоглотительной массы

Способ получения газопоглотительной массы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социапистическик

Республик

С 01 В 33/26

В 01 0 53/00

3Ъвударетмннмй квинтет

СССР но uenas нзобретеннй н открытнй (53) УДK 66. . 074. 7 (088. 8) Опубликовано 30.07.82. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 30. 07. 82 (72) Автор изобретения

А.А. Каландия (71) Заявитель

Грузинский ордена Ленина и орден

Знамени политехнический институт (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЗОПОГЛОТИТЕЛЪНОЙ МАССЫ

Изобретение относится к технике химической обработки бентонитов для поглощения газов.

Известен способ получения гаэопоглотительной массы, заключающийся в осаждении гидроокислов железа, меди и алюминия в отдельности иэ их растворимых солей (нитратов) с помощью раствора каустической соды. Полученные гидроокиси промывают, высушивают, прокаливают при 650 С; затем измельо чают и смеши вают в следующи х моля рных соотношениях: 1) CuO — 3Ee O, 2) Сцо - ЗМ,О ; 3) С О - Aeo,—

2Fe

Из этих четырех видов считается наи.лучшим адсорбентом третий, т. е.

СиО-А8 0 — 2Fe@0, сероемкость которого около 520 мг/г (1).

Существенным недостатком способа получения этого газопоглотителя является дороговизна и сложность, а поглощение сернистого ангидрида ограничено, оно идет только при 300-600 С.

Наиболее близким по технической сущности и достигаеомому результату

5 к предлагаемому является способ получения газопоглотительной массы путем обработки бентонита минеральными кислотами, осаждения гидроокисей железа и алюминия, отмывки и термообработqo - (2j

Способ характеризуется недостаточно высокой сероемкостью и механической прочностью массы.

Цель изобретения — повышение сероемкости и механической прочности газопоглотительной массы.

Поставленная цель достигается способом получения газопоглотительной массы, включающим обработку бентонита

20 химическим реагентом и термообработку, в качестве химического реагента используют раствор нитратов или гидроокисей железа и меди при масcoeoM со3 9470 отношении Fe Oq и СиО.в растворе, равном 1,8-3,4:1, и соотношении бентонита к раствору, равном l:0,67-1,25, а термообработку ведут при температуре 300-450 С.

Пример l. В0,8 л дистиллированной воды растворяют 0,658 кг. нитрата железа и 0,228 кг нитрата меди.

Берут кг воздушно-сухого тонко измельченного бентонита, например аскан-!е гель, содержащего в своем составе, вес.1.: S10g 62,05; АОуОу 20,26, Ге О

2,95; Mg0 3,98; СаО 0,ДЗ; ТФЗ 0,36;

Ма О + К О 4,30 и остальное - прочие примеси. К нему добавляют раствор нитрата железа и меди и в течение

5-1О мин тщательно перемешивают, нагревают при 300-450 С до получения готового твердого продукта, для чего требуется около 2 ч. Затем готовый твердый продукт измельчают на куски.

Пример 2. В 1,5 л дистилли- рованной воды растворяют 1,293 кг нитрата железа и 0,249 кг нитрата меди, Берут 1 кг воздушно-сухого тонко 2s измельченного бентонита, например аскангель укаэанного состава, к нему добавляют раствор нитрата железа и меди и в течение 5-10 мин тщательно перемешивают, нагревают при 300-450 С до получения готового твердого продукта, для чего требуется около 2 ч.

Затем готовый продукт измельчают на куски.

Пример 3. В 0,8 л дистиллированной воды растворяют 0,337 кг нитрата железа и 0,152 кг нитрата меди. Берут 1 кг воздушно-сухого тонко измельченного бентонита, например аскангель указанного состава, к нему добавляют раствор нитрата железа и меди и в течение 5- 10 мин тщательно перемешивают, нагревают при 300-450 С до получения готового твердого продукта, для чего требуется около 2 ч, Затем готовый продукт измельчают на куски.

Пример 4, В 1 кг воздушносухого тонко измельченного бентонита,. о например аскангель, добавляют 0,174 кг .гидроокиси железа и 0,092 кг гидроокиси меди и в течение 5- 10 мин тщательно перемешивают, нагревают при

300-450 С до получения готового твер- Ы

0 дого продукта, для чего требуется около 2 ч. Затем готовый твердый про дукт измельчают на куски.

43 4

Пример 5. К 1 кг воздушносухого тонко измельченного бентонита, например аскангель, добавляют 0,342 кг гидроокиси железа и 0,10 кг гидроокиси меди и в течение 5-10 мин тщательно перемешивают, нагревают при 300450 С до получения готового твердого продукта, для чего требуется около

2 ч. Затем готовый твердый продукт измельчают на куски.

Пример 6. К 1 кг воэдушносухого тонко измельченного бентонита, например аскангель, добавляют 0,067 кг гидроокиси железа и 0,061 кг гидроокиси меди и в течение 5-10 мин тщательно перемешивают, нагревают при

300-450 С до получения готового твердого продукта, для чего требуется около 2 ч. Затем готовый твердый продукт измельчают на куски.

Обработанный укаэанным способом бентонит (пример 1) имеет следующий химический состав, вес.r.: SiÎ 51,20;

М 20 16,85; Fe<0.> 15,35; Hg0 3,15;

СаО 0,17; ТiО 0,30; Na Î + К О

3,52; Си0 7,05 и остальное - прочие примеси. Активированная газопоглотительная масса условно — АК-аскангель.

В табл. 1 приведены физико-химические характеристики полученной гаэопоглотительной массы.

Как видно из табл. 1, повышенная механическая прочность и сероемкость получается при соотношении главных окислов Fe О, /CuO = 2,1 и окислов железа и меди к бентонитам 0,23 (образец !) и Fe<0 jCuO = 3 40 и окислов железа и меди к бентонитам 0,36 (образец 2) в широком температурном интервале активации 300-450 С, но более экономично производить активацию при температурном интервале

300-350 С.

Образец 2 по сероемкости и физикохимическим свойствам несколько лучше, чем образцы 1 и 3, но он уже не экономичен.

Таким образом, наилучшей газопоглотительной массой является образец 1.

И з табл . 1 видно та кже, что сероемкость газопоглотительной массы, полученной из растворов нитратов железа и меди и из гидроокислов железа и меди, почти одинакова, вместе с тем, иэ той же таблицы видно, что в образце 3 сероемкость меньше, чем в об947043 6 висит от температуры в интервале 25250 С.

Таким образом, целесообразно поглотитель АК-аскангель после примене5 ния и насыщения сернистым ангидридом заменить свежим, а отработанный отправить для очистки газов от сероводорода и наоборот.

5 разцах 1 и 2, но по сравнению с известными газопоглотительными массами он больше поглощает как SO<, так и нр.

Влияние температурного режима активации на сероемкость газопоглотительной массы АК-аскангеля приведено в табл. 2.

Как видно из табл. 2, поглощение

50 и H

300, до 450 С. Этот интервал является оптимальной .температурой активации, но более экономично производить активацию в температурном интервале 300350 С °

Готовый продукт в технике можно использовать при температурных режимах, приведенных в табл. 3.

Как видно из табл. 3, сероемкость

АК-аскангеля, модифицированного окисями железа и меди, довольно высока и практически не зависит от температуры в интервале 25-250 С. АК-аскангель быстро взаимодействует с сероводородом и сернистым ангидридом.

Как видно иэ табл. 4, сероемкость отработанного поглотителя также достаточно высока и практически не заНаконец, отработанный поглотитель

АК-аскангель заменяют свежим и отработанный отправляют на сернокислотные заводы для обжига (получения серной кислоты или жидкой 50 ).

15.Обожженный поглотитель опять можно использовать для поглощения сернистого ангидрида и сероводорода, сероемкость которого не менее 150 мг/г. го Таким образом АК-аскангель можно использовать многократно с использованием обжигового продукта.

Предлагаемый способ позволяет no2s лучить гаэопоглотительную массу для очистки газовых выбросов от сероводорода и сернистого ангидрида, сероемкость которой по сравнению с прототипом увеличивается в 3 раза.

947043

3 3(!f

1 X!

-3 I

I

g!

СЭ

00 (лс

СЭ э

0(Э (»

Y л

II

3о о

CD (Ч

СО

LA м

СО О

CPI (лс

Ю сО

СЭ

03 (Ю

1 (D

LA

0О

СЭ м

СЭ (л

z

L3L м

LA (Ч

Ю

-а

СО

Ю м

СЭ

СЭ О

СО

СЭ

0О

LCL

° Ф

0О

lPi

CV

СЭ

СЭ

LA

CO

LA м

СЭ

СЭ

СО !

Ю

CFl

CD!

1 CV

I 1

I

I

1

I

1 !

z

3-(Ъ (33 X

% о о

X Z а

3*v

z>z о

*О z (33r X

3СОО

ФФа

Т 3: мч О

EA бЛ О !

СО

CD

"О

CD

4Э

СЭ м

СЭ

СЭ О

М\

-Ф

LA (4

LC!

I 1

X (I л.о! Iо

О х (1 Ф

1 а (Ф

D ю

-а. м !

LA м м

lA м м

LC( м

СЭ О

Ю ф

СЭ

° 4 м !

М\

34 м

СЭ

-3 м

СЭ м м

1

I

1

СЭ

СЭ

CV

Ю

13\ (4

-Ф

1 (D

СЭ (М

Ю

«ф

Ю (М

-0

CD

CD .=г

CD м (И\

- 3

3

Ф (-. и

1 (33

Ф (» 5 с

V3-X

orx

Z ((3 =3

1 ! ( (1

1

1

X

:3 (0

mD

z C3 (r

Щ о *о (.(а

-Ф

Ю (3Ъ

-0

СЭ

СЭ м

Ю

ЦЪ

СЭ

СЭ

CD

М\

-:3 (CD

CD м

СЭ

СЭ м

СЭ

CD м

Ю

СЭ м х л х

Ф ((3 ( (Э

z

Ф з о

Z о о

О

Ф о о

О

О

-э.

СЭ

LA

3 ь

C(СЭ (М

ОО

CD

СЭ (М

01

СЭ

СЭ (31 (л

CD л (D

Ю

СЭ (D

LA л

СЭ (31 (лл (М л

СЭ

CO

С!3 л

-4

М\ л

СЭ

СЭ л

СЭ

01

СЭ

СЭ

f33 а =

3Р Ф о m

В

1 I

1 1

1 I

I X 1

X I

l 1

1 ИЪ 1

1 I I

1 М

1 1 ! !

1 0Ъ

1 X:

1

О )

1 C

1!

1 фЧ .о

1 (/3 о ( (( ((1 1 о (Л 1

1 D (! (X 1, 1 ! - !.—

X ((z 1

О о 1

z (4 (LD I L(1 1 н

В !

О 1

1 Z 3- ( м e z

О((О*

I

I

I

1 !

3 !

I

I

I

I

3

I

1

3

1

1

1

I

I, I

1

3 !

1

1

1 !

3 !

1 !

1

1

1 ,1 !

I

1

1

I

1 !

1 ! !

1

1 (1

I

1 (1

I

1

I

1

1

1

1 !

3

1

1

1 ! !

3 !

I О

94У043

Табли ца 2

Температура активации, OC

Поглощение

50, мг/г

Поглощение

Н S, мг/г

220

400

300

415

280

420

410

280

20 0

Таблица 3!

Сероемкость AK-a

25 50 скангеля, мг/г при температуре опыта, С

О

50-100 100-150 150-250

Серосодержащие вещества

Н S

333

286

330

320

415

SO

405

400

390

Сероемкость уже использованного для поглощения H>S и SO

2.

АК-аскангеля, мг/г

Таблица 4

Сероемкость, мг/г, при температуре опыта, ОС

Образец

25-50 50-100 !00- 150 150 250

AK-аскангель, уже использованный для поглощения Н S no SOZ 350

300

325

320

АК-аскангель, уже использованный для поглощения S02 поН S

210

180

190

200 формула изобретения

Способ получения газопоглотительной массы, включающий обработку бентонита химическим реагентом и термообработку, о т л и ч а ю щ и и с в

600 тем, что, с целью упрощения способа, повышения сероемкости и механической прочности газопоглотительной массы, в качестве химического реагента используют раствор нитратов или гидроокисей железа и меди при массовом

947043

Составитель К. Ягунов

Редактор Т. Портная Техред Т. Маточка Корректор Г. Огар

Заказ 5510/32

Тираж 509 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

11 соотношении F O> и СнО в растворе, . равном 1.,8-3,4:1, и соотношении бентонита и раствора, равном 1:0,671,25, а термообработку ведут при температуре 300-450 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Патент Японии II 52-10672, кл. В (9), 1977.

2. Комаров В.С. Адсорбционно-струкз турные, физико-химические и каталитические свойства глин. Минск, 1970, с. 168.