Способ получения сорбента для поглощения паров ртути

Способ получения сорбента для поглощения паров ртути

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.04. 81 (21) 3300084/23-26 (31) М. КЛ. с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

С 01 В 31/16

В 01 D 53/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (Щ УДК 621. 357..1(088.8) Опубликовано 071 .82. Бюллетень ¹ 41

Дата опубликования описания 07.11.82

В.Я.Момот, Н.Г.Вилесов, И.С.Дяминов, В.И;Калько, и И.A.Àéçåíáåðã (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА ДЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ

ПАРОВ РТУТИ

Изобретение относится к способу получения сорбентов для поглоцения паров ртути и может быть использовано для очистки воздуха в химической проьишленности.

Известен способ изготовления сорбента для удаления паров ртути иэ газовых смесей, заключающийся в том, что пористый носитель, например активированный уголь, силикагель, глинозем или окись магния пропитывают водным раствором тиосульфата натрия Иа S 0, после чего обрабатывают водным раствором минеральной кислоты, взятой в избытке для осаждения коллоидной серы иэ Из ЯзОз в порах носителя g1) .

Недостатком этого способа является присутствие в системе газоочистки коррозионноактивных и ядовитйх растворов тиосульфата натрия..

Наиболее близким к предложенному по технической суцности и достигаемому результату является способ получения сорбента для улавливания паров ртути, заключающийся в том, что на активированный уголь наносится активная добавка — пера в количестве

1-11,8 вес.Ъ путем обработки активированного угля смесью газов, содЕржащей сероводород и кислород в кипяцем слое при 140о С (2) .

Недостатком данного способа получения сорбента является забивка пор угля комовой серой, приводящая к уменьшению сорбционной емкости сорбента. Причем забивка пор происходит с самого начала процесса насыщения угля серой от более мелких пор, захватывая в дальнейшем все более и более крупные поры. Забивка пор активированного угля комовой серой является следствием того обстоятельства, что процесс взаимодействия сероводорода и кислорода начинается в момент контакта их смеси в порах угля беэ предварительного перераспределения одного из реагирующих веществ по активной поверхности угля.

Целью изобретения является повышение сорбционной емкости сорбента.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения сорбента для поглощения паров ртути, обработку активированного угля ведут в две стадии, на первой иэ которыхсероводородом или смесью сероводорода с инертным газом, на второй - кислородсодержащим окислителем в при3() сутствии паров воды.

971790

По предложенному способу активированный уголь насыщают сероводородом при пропускакии последнего или его смеси с каким-либо инертным газом, например водородом через слой угля.

Затем через уголь, уже насыщенный сероводородом, пропускают газ,содержащий кислород или сернистый ангидрид и пары воды, например влажный воздух с температурой 20-100 С.

Микроскопический анализ разлома IQ гранулы угля, насыценного по заявленному способу, показывает равномерное присутствие серы на стенках да же очень мелких капилляров в виде игольчатых образований, в то время 35 как микроскопический анализ угля, насыщенного по способу-прототипу показывает присутствие подавляющего количества серы в виде комовых образований, преимущественно в крупных 20 капиллярах. Иелкие капилляры в последнем случае оказываются заполненными осажденной серой.

Пример 1. Через 20-граммовую навеску угля БЛУ пропускают газо- 25 вую смесь с температурой 20"С, .содержащую 1% сероводорода, остальное азот. По достижению насыщения угля сероводородом (о чем судят по данным газохроматического анализа, показывающего наличие исходной концентрации сероводорода на выходе иэ стеклянного баллона) подачу газовой смеси прекращается.

Затем через навеску угля, насыценную сероводородом, пропускают газовую смесь с относительной влажностью 98%, содержащую 2% сернистого ангидрида, остальное азот. Температура газовой смеси - 95 С. По достижении привеса 1,56 r .навески угля 40 подачу газовой смеси прекращают.

Приготовленный адсорбент испытывают на эффективность улавливания паров ртути. После достижения на выходе из адсорбента ПДК поглощение 45 ртути прекращают. В результате взве шивания адсорбента определено, что адсорбент поглощает 2 г ртути.

Пример 2. Через 20-граммовую .навеску угля БАУ пропускают га- 5О зовую смесь, содержащую 1,0% сероводорода, остальное азот. Температура смеси 20 С. IIo достижении насыщения угля сероводородом подачу газовой смеси прекрацают. 55

Затем через навеску угля, насыщенную сероводородом, пропускают газовую смесь, содержащую 80% кислорода и 20% азота с относительной влажностью 100% и температурой 20 С.

По достижении привеса в 1,6 r подачу газовой смеси прекращают.

Через приготовленный адсорбент пропускают воздух с содержанием паров ртути 10 мг на 1 м смеси. Насыщение сорбента ртутью проводят до появления на выходе концентрации паров ртути в воздухе 0,01 мг/м ° После этого навеску взвешивают. Взвешивани-. ем определяют, что адсорбент поглоцает 1,9 г ртути, что составляет

9,5 вес.% от количества адсорбента, через который пропускали ртуть, содержащий воздушный поток.

Получение сорбента по известному способу приведено в примерах 3 и 4.

Пример 3. Через 20,0-граммовую навеску угля БАУ (ГОСТ 6217-52) заключенную в стеклянный баллон, пропускают газовую смесь с относительной влажностью 98% и температурой 20 С, содержащую 1% сероводорода, 20% кислорода, остальное азот.

Стеклянный баллон периодически взвешивают. По достижении привеса s

1,62 г после предварительного высушивания навески подача газовой смеси прекрацается.

Затем в стеклянную трубку диаметром 12 мм помещают навеску приготовленного сорбента и через нее пропускают воздух с содержанием паров ртути 7-10 мг на 1 м смеси. э

При толщине слоя сорбента 100 мм линейная скорость ртутьсодержащего воздушного потока составляет

0,2 м/с.

Насыщение сорбента ртутью проводят до появления на выходе концентрации паров ртути в воздухе выше предельно допустимой концентрации (ПДК) (выше 0,01 мг/м ). После этого навеску сорбента взвешивают. Получено, что адсорбент поглоцает 0,6 г ртути.

Пример 4. Условия насыщения

20 r угля БАУ серой из газовой смеси, содержащей сероводород, кислород, пары воды и азот те же, что в примере 3. По достижении привеса в

6,0 r подачу газовой смеси прекрацают. Приготовленный таким образом адсорбент испытывают на эффективность поглощения паров ртути по методике, изложенной в примере 1. Концентрация паров ртути в воздухе превышает ПДК с начала пропускания ртутьсодержащего воздушного потока через адсорбент. Так, с начала пропускания воздушного потока содержание паров ртути на выходе составляет 23. Mr/м .

Сравнительные данные по эффективности известного и предложенного способов представлены в таблице.

971790

Способ приготовления адсорбента

Время работы адсорбента до превышения

ПДК, мин

Емкость адсорбента по ртути, вес.%

Количество нанесенной серы, вес.Ъ .

63

5,ã"

4,3

1,0

Прототип

4,0

8,3

3,0

2,2

11i8

30,0

Предлагаемый (окислитель-кислород) 120

10,0

7,8

Предлагаемый (окислитель — сернистый ангидрид) 9,8

138

8,3

П р и м е ч а н и е: — пористый носитель - уголь "сараи".

35 формула изобретения

Составитель В.Виноградова

Техред A.Áàáèíåö Корректор В.Бутяга

Редактор Н.Горват

Заказ 7649/5 Тираж 509 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дела л изобретений и открытий

113035, Москва, X(-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Технико-экономический эффект от реализации предложенного способа обусловлен увеличением степени очистки промвыбросов ртутных производств от паров ртути и уменьшением габаритов адсорбентов и составляет

22180,5 тыс.руб/год.

Способ получения сорбента для по- 40 глощения паров ртути, включающий обработку активированного угля сероводородом и кислородсодержащим окис1 лителем, отличающийся тем, что, с целью повышения сорбционной емкости, обработку ведут в две стадии, на первой из которых— сероводородом или смесью сероводорода с инертным газом, на второй - кислородсодержащим окислителем в присутствии паров воды.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CPP 9 54768, кл. В 01 53/16, 07.06.71.

2. "Carbon" 1972, 10, Р бр c °

756 (прототип) .