CS214201B1 - Method of removal of sulphur dioxide from gas mixture - Google Patents
Method of removal of sulphur dioxide from gas mixture Download PDFInfo
- Publication number
- CS214201B1 CS214201B1 CS356978A CS356978A CS214201B1 CS 214201 B1 CS214201 B1 CS 214201B1 CS 356978 A CS356978 A CS 356978A CS 356978 A CS356978 A CS 356978A CS 214201 B1 CS214201 B1 CS 214201B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- sulfur dioxide
- sorbent
- capacity
- gas mixture
- glycidyl methacrylate
- Prior art date
Links
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 50
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 5
- 235000010269 sulphur dioxide Nutrition 0.000 title 1
- 239000004291 sulphur dioxide Substances 0.000 title 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 14
- STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol dimethacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCOC(=O)C(C)=C STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- VOZRXNHHFUQHIL-UHFFFAOYSA-N glycidyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC1CO1 VOZRXNHHFUQHIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 7
- -1 aliphatic amines Chemical group 0.000 claims description 4
- 150000001414 amino alcohols Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 22
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 20
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 9
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 9
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N Diethylenetriamine Chemical compound NCCNCCN RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 3
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 3
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 2
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000012435 analytical chromatography Methods 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 description 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004356 hydroxy functional group Chemical group O* 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000005373 porous glass Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002336 sorption--desorption measurement Methods 0.000 description 1
- 229910021654 trace metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 229920006163 vinyl copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
Vynález se týká způsobů odstraňování kysličníku siřičitého ze směsi plynů makroporésními kopolymery glycidylmethakrylátu a ethylendimethakrylátu.The invention relates to processes for the removal of sulfur dioxide from a gas mixture by macroporous copolymers of glycidyl methacrylate and ethylenedimethacrylate.
Pro sorpci kyselých plynu bylo použito různých sorpčních materiálů, jako je aktivní uhlí, zeolity, silikagel, porésní sklo a molekulová síta. Jejich hlavní nevýhodou je nízká absorpční kapacita , špatná regenerace. Z polymerních sorbentú je znám sorbent pro pohlcování kysličníku siřičitého, který je tvořen kopolymerem heterocyklického, dusík obsahujícího vinylického kopolymerú (US Pat. 3 816 355). V analytické chromatografii (Lukáš J., Švec F., Votavová E., Kálal. J· , J. of chromatogr. v tisku) a pro odstraňování stopových koncentrací kovů z roztoků (Kálaiová E„, Radová Z., Švec F,, Kálal J., Europ. Polymer J. 13, 293, 1977) se používají kopolymery glycidylmethakrylátu s etylendirnethakrylátem, pro pohlcování kysličníku siřičitého dosud použity nebyly. Pro pohlcování kysličníku siřičitého se používá také neporésních anexu (Vulich. A. J. , Zagorskaja Μ. K., Sorpcija gazov i parov inoobměnnymi smolami, Sborník Gincvetinata 31, 1970).Various sorption materials such as activated carbon, zeolites, silica gel, porous glass and molecular sieves have been used for the acid gas sorption. Their main disadvantage is low absorption capacity, poor regeneration. Of the polymeric sorbents, a sorbent for absorbing sulfur dioxide is known which is a copolymer of a heterocyclic, nitrogen-containing, vinyl copolymer (U.S. Pat. No. 3,816,355). In analytical chromatography (Luke J., Svec F., Votavova E., Kalal. J ·, J. of chromatogr. In print) and for the removal of trace metal concentrations from solutions (Kalaiova E ", Radova Z., Svec F ,, Kalal J., Europ. Polymer J. 13, 293 (1977)) use copolymers of glycidyl methacrylate with ethylene methacrylate, they have not been used for the uptake of sulfur dioxide. Non-porous anion exchangers are also used for the absorption of sulfur dioxide (Vulich, A.J., Zagorskaja, K., Sorpcija gazov and steam ino-exchange pitch, Proceedings Gincvetinata 31, 1970).
Nedostatkem těchto sorbentú je nízká efektivnost procesu čištění jako důsledek malé ka««pacity pro kysličník siřičitý (.0,7 mmol/g) při pohlcování kysličníku siřičitého ze suchých směsí plynů.A disadvantage of these sorbents is the low efficiency of the purification process as a result of the small capacity for sulfur dioxide (0.7 mmol / g) in absorbing sulfur dioxide from dry gas mixtures.
Výšeuvedené nedostatky procesu čištění plynných směsí od kysličníku siřičitého jsou Odstraněny způsobem podle vynálezu, jenož podstatou je, že se použije pro odstraňování kysiíč214201 niku siřičitého ze směsi plynů jako adsorpčního činidla makroporésňího kopolymeru glycidylmethakrylátu s ethylendimethakrylátem chemicky, modifikovaných alifatickými aminy a amihoalkoholy.The aforementioned drawbacks of the process of purifying gaseous mixtures from sulfur dioxide are eliminated by the process of the invention, which is based on the use of a macroporous copolymer of glycidyl methacrylate with ethylene dimethacrylate chemically modified with aliphatic amines and aliphatic amines to remove sulfur dioxide from the gas mixture.
Použitímakroporésních kopolymeru glycidylmethakrylátu s ethylendimethakrylátem modifikovaných chemickými reakcemi s alifatickými aminy a aminoalkoholy jako sorbentů zajíštuje následující přednosti před sorbenty používanými v současné době:By using microporous copolymers of glycidyl methacrylate with ethylene dimethacrylate modified by chemical reactions with aliphatic amines and aminoalcohols as sorbents, it provides the following advantages over those currently used:
dosažení vysoké kapacity pro pohlcovaný plyn možnost termické regenerace sorbentů zachování vysoké kapacity pro pohlcovaný plyn i v dalších cyklech adsorpce - desorpceachievement of high capacity for absorbed gas possibility of thermal regeneration of sorbents maintaining high capacity for absorbed gas also in other cycles of adsorption - desorption
Zkoumáním adsorpčních vlastností polymerů získaných na bázi glycidylmethakrylátu a ethylendimethakrylátu se ukázalo, že kysličník siřičitý pohlcují dobře pouze ty polymery, které obsahují hydroxy a aminoskupiny.Examination of the adsorption properties of polymers obtained on the basis of glycidyl methacrylate and ethylenedimethacrylate has shown that sulfur dioxide only absorbs well those polymers containing hydroxy and amino groups.
Na přiloženém Výkrese jsou graficky znázorněny výsledky sorpce kysličníku siřičitého na zkoumaných polymerech·The attached drawing shows graphically the results of sulfur dioxide sorption on the investigated polymers.
Na ose úseček je vynesena doba ochranného působení polymeru, na ose pořadnic koncentrace kysličníku.siřičitého v proudu plynu u výtoku z adsorpční kolony. Je zřejmé, že výchozí kopolymer glycidylmethakrylát s ethylendimethakrylátem pohlcuje kysličník siřičitý špatně (křivka 1), chemické modifikace polymerů amoniakem (křivka 2), monoethanolaminem (křivka 3), diethanolaminem (křivka 4) a diethylentriaminem (křivka 5) vede k prodloužení doby ochranného působení a.tedy i k zvýšení kapacity polymeru pro kysličník siřičitý.The abscissa period of the polymer is plotted on the abscissa axis, and the ordinate concentration of SO 2 in the gas stream at the effluent from the adsorption column is plotted. Obviously, the starting copolymer of glycidyl methacrylate with ethylene dimethacrylate absorbs poorly sulfur dioxide (curve 1), chemical modification of the polymers by ammonia (curve 2), monoethanolamine (curve 3), diethanolamine (curve 4) and diethylenetriamine (curve 5) leads to prolonged treatment. and also to increase the capacity of the polymer for sulfur dioxide.
Byly zkoumány polymery zíkasné chemickou modifikaci kopolymerů glycidylmethakrylátu s ethylendimethakrylátem s různou geometrickou strukturou. Tyto polymery jsou ve formě bílých kuliček s průměrem 0,08 až 0,6 mm, se specifickým povrchem od 20 do 200 m/g as koncentrací aminoskupin 1,1 až 2,7 mmol/g (1,5 až 7,5 % hmot. dusíku). Zkoumáním těchto polymerů byly zjištěny následující zákonitosti:Polymers obtained by chemical modification of copolymers of glycidyl methacrylate with ethylene dimethacrylate with different geometric structure were investigated. These polymers are in the form of white spheres with a diameter of 0.08 to 0.6 mm, a specific surface area of 20 to 200 m / g and an amino group concentration of 1.1 to 2.7 mmol / g (1.5 to 7.5%). % nitrogen). Examination of these polymers revealed the following patterns:
a. kapacita pro kysličník siřičitý roste s rostouci koncentrací aminoskupin b· přechodem od primárních aminoskupin ke skupinám terciárním kapacita sorbentů pro kysličník siřičitý klesá, v případě kopolymeru s 40 % ethylendimethakrylátu stoupá. Na základě získaných výsledků bylo možné učinit následující 2ávěry:a. the capacity for sulfur dioxide increases with increasing amino group concentration b · the transition from primary amino groups to tertiary groups of sulfur dioxide sorbents decreases, in the case of a copolymer with 40% ethylene dimethacrylate it increases. Based on the obtained results, it was possible to make the following 2 conclusions:
všechny polymery obsahující amino- a hydroxylové skupiny dobře pohlcují kysličník siřičitý po regeneraci protékajícím plynem - nosičem (dusík) při 20 °C se obnoví 10 až 20 % původní kapacity polymeru , úplná regenerace od kysličníku siřičitého se pro většinu polymerů dosahuje profukováním dusíkem při 100 °C za 30 až 60 minutall polymers containing amino and hydroxyl groups well absorb sulfur dioxide after regeneration by passing gas - carrier (nitrogen) at 20 ° C, restore 10 to 20% of the original polymer capacity, complete regeneration from sulfur dioxide is achieved for most polymers by nitrogen purge at 100 ° C in 30 to 60 minutes
Vynález je dále vysvětlen na příkladech, aniž by se tím jakkoliv omezoval.The invention is further illustrated by the following examples without being limited thereto.
Příklad 1Example 1
Jako sorbent byl použit makroporésňí kopolymer glycidylmethakrylátu (40 £) s ethylendimethakrylátem modifikovaný chemickou reakci s diethylentriaminem (poměr kopolymer : amin = 1:3), reakční teploty 80 °C, doba 1 hod. Vzorec funkčního řetězce polymeru jeA macroporous copolymer of glycidyl methacrylate (40%) with ethylene dimethacrylate modified by chemical reaction with diethylenetriamine (copolymer: amine ratio = 1: 3), reaction temperature of 80 ° C, time of 1 hour was used as a sorbent.
-ch2-ch-ch2-nh-(CH2)2nh-(ch2)2-nh2 -ch 2 -ch-ch 2 -nh- (CH 2 ) 2 nh- (ch 2 ) 2 -nh 2
Získaný sorbent obsahoval 5,78 % dusíku, specificky povrch 117 m /g.The sorbent obtained contained 5.78% nitrogen, specifically a surface area of 117 m / g.
Čištění proudu plynu od kysličníku siřičitého se provádělo následujícím způsobem:Purification of the stream of sulfur dioxide gas was performed as follows:
Do kolony o průměru 15 mm bylo odváženo cca 10 ml polymeru. Kolonou byl veden proud plynů obsahující 2 % obj. kysličníku siřičitého. Registraci kysličníku siřičitého u výstupu z kolony umožňoval termovodivostní detektor s automatickým záznamem průnikové křivky. Před započetím pokusů byl polymer v sušárně zahřát na 80 až 100 °C. Sorpce kysličníku siřičitého byla realizována při 20 °C. Za těchto podmínek byla kapacita polymeru s diethylentriaminový* mi skupinami 2,0 mmol S02/g suchého polymeru.Approximately 10 ml of polymer was weighed into a 15 mm diameter column. A gas stream containing 2% by volume of sulfur dioxide was passed through the column. Sulfur dioxide at the exit of the column was registered by a thermal conductivity detector with automatic recording of the penetration curve. Before starting the experiments, the polymer was heated to 80-100 ° C in an oven. Sorption of sulfur dioxide was carried out at 20 ° C. Under these conditions, the polymer capacity with diethylenetriamine groups was 2.0 mmol SO 2 / g dry polymer.
Regenerace sorbentu byla provedena profukováním dusíkem při 130 °C po dobu jedné hodiny.The sorbent regeneration was carried out with nitrogen purge at 130 ° C for one hour.
Po regeneraci byla kapacita sorbentu 1,9 mmol SOg/g sorbentu.After regeneration, the sorbent capacity was 1.9 mmol SOg / g sorbent.
Příklad 2 .Example 2.
Jako sorbent byl použit makroporesní kopolymer glycidylmethakrylátu (60 %) s ethylendimethakrylátem modifikovaný chemickou reakcí s amoniakem. Vzorec funkčního řetězce polymeru jeA macroporous copolymer of glycidyl methacrylate (60%) with ethylene dimethacrylate modified by chemical reaction with ammonia was used as the sorbent. The formula of the polymer functional chain is
-CH.-CH-CH -NH.-CH.-CH-CH-NH.
e | * e | *
OHOH
Koncentrace dusíku v polymeru byla 2,6 4. Kapacita sorbentu pro kysličník siřičitý byla 2,1 mmol S02/g. Po regeneraci při 100 °C se kapacita sorbentu po 20 min. obnovila z 90 %. Po regeneraci profukováním dusíkem při 100 °C ae kapacita obnovila za 1 hod. úplně.The nitrogen concentration in the polymer was 2.6 4. The sorbent capacity for sulfur dioxide was 2.1 mmol SO 2 / g. After regeneration at 100 ° C the sorbent capacity after 20 min. 90%. After regeneration by nitrogen purging at 100 ° C and the capacity restored in 1 hour completely.
Příklad 3Example 3
Jako sorbent byl použit makroporesní kopolymer glycidylmethakrylátu (60 %) s ethylendimethakrylátem modifikovaný chemickou reakcí s diethanolaminem. Vzorec funkčního řetězce polymeru jeA macroporescent copolymer of glycidyl methacrylate (60%) with ethylene dimethacrylate modified by chemical reaction with diethanolamine was used as a sorbent. The formula of the polymer functional chain is
-CH„-CH-CH„-N-CH -CH„-0H.-CH 2 -CH-CH 2 -N-CH-CH 2 -OH.
| 2 | 2 2| 2 2 2
OH CH2-CH2-OHOH, CH 2 -CH 2 -OH
Koncentrace dusíku byla v polymeru 3,5 %. Kapacita sorbentu pro kysličník siřičitý byla 2,3 mmolThe nitrogen concentration in the polymer was 3.5%. The sorbent capacity for sulfur dioxide was 2.3 mmol
SO„/g. Po regeneraci sorbentu při 100 °C byla kapacita po 1 hod. 2,0 mmol S0 /g.SO '/ g. After the sorbent regeneration at 100 ° C, the capacity after 1 hour was 2.0 mmol SO 2 / g.
Příklad 4Example 4
Jako sorbent byl použit makroporesní kopolymer glycidylmethakrylátu (60 %) s ethylendimethakrylátem modifikovaný chemickou reakcí s monoethanolaminem. Vzorec funkčního řetězce polymeru j eA macroporescent copolymer of glycidyl methacrylate (60%) with ethylenedimethacrylate modified by chemical reaction with monoethanolamine was used as a sorbent. The formula of the polymer functional chain is e
-CH„-CH-CH„-NH-CH„-CH.-OH.-CH 2 -CH-CH 2 -NH-CH 3 -CH 2 -OH.
| 2 2 2| 2 2 2
OHOH
Koncentrace dusíku byla v sorbentu 2,5 Kapacita sorbentu pro kysličník siřičitý byla so2/g.The nitrogen concentration in the sorbent was 2.5. The sorbent capacity for sulfur dioxide was 2 / g .
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS356978A CS214201B1 (en) | 1978-06-01 | 1978-06-01 | Method of removal of sulphur dioxide from gas mixture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS356978A CS214201B1 (en) | 1978-06-01 | 1978-06-01 | Method of removal of sulphur dioxide from gas mixture |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS214201B1 true CS214201B1 (en) | 1982-04-09 |
Family
ID=5376159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS356978A CS214201B1 (en) | 1978-06-01 | 1978-06-01 | Method of removal of sulphur dioxide from gas mixture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS214201B1 (en) |
-
1978
- 1978-06-01 CS CS356978A patent/CS214201B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5797979A (en) | Removal of acid gases from gas mixtures using ion exchange resins | |
| US4999175A (en) | Process for selective adsorption of sulfur compounds from gaseous mixtures containing mercaptans | |
| Fan et al. | Stability of amine-based hollow fiber CO2 adsorbents in the presence of NO and SO2 | |
| US4122149A (en) | Process for removing SO2 from effluent gases and for removing heat stable salts from systems in which they accumulate | |
| US3926590A (en) | Process for treatment of waste gases | |
| Yu et al. | Investigation of low concentration SO2 adsorption performance on different amine-modified Merrifield resins | |
| US3556716A (en) | Removal of h2s and nh3 from gas streams | |
| JP2023516942A (en) | Carbon dioxide capture process using hydrogels | |
| US4259301A (en) | Removal of acidic compounds from gaseous mixtures | |
| KR20240139046A (en) | Sorption material for CO2 capture, its use and method for producing same | |
| WO2024056715A1 (en) | Epoxidation of porous amine-based phenylic polymer resins and methods of use for carbon dioxide capture | |
| JP4026700B2 (en) | Adsorbent for removing sulfur compounds in fuel gas | |
| KR101415865B1 (en) | A novel absorbent for sulphur dioxide and sulfurous acid supported by polymer | |
| US5248321A (en) | Process of removing sulfur oxides from gaseous mixtures | |
| US20240173696A1 (en) | Functionalised hydrogels | |
| CS214201B1 (en) | Method of removal of sulphur dioxide from gas mixture | |
| CN113101782A (en) | A kind of functionalized ionic liquid absorption liquid and its preparation method and application | |
| US4853191A (en) | Process for the removal of sulfur-containing gases | |
| JPH06296858A (en) | Acid gas absorbent | |
| SU709526A1 (en) | Method of extracting sulfur dioxide from gases | |
| JP5030129B2 (en) | High speed arsenic adsorbing material and method for producing the same | |
| RU2616064C1 (en) | Method for sorbent production based on polymer hydrogel | |
| SU738992A1 (en) | Method of sulfur dioxide adsorption | |
| Pollio et al. | Macroreticular Ion Exchange Resins as H2S Sorbents | |
| Boyadzhiev et al. | Sulfur dioxide adsorption in a fixed bed of a synthetic anionite |