CZ295899B6 - Způsob odstraňování oxidu uhličitého z plynového proudu a způsob čištění vzduchu znečištěného oxidem uhličitým a vodou - Google Patents
Způsob odstraňování oxidu uhličitého z plynového proudu a způsob čištění vzduchu znečištěného oxidem uhličitým a vodou Download PDFInfo
- Publication number
- CZ295899B6 CZ295899B6 CZ20003286A CZ20003286A CZ295899B6 CZ 295899 B6 CZ295899 B6 CZ 295899B6 CZ 20003286 A CZ20003286 A CZ 20003286A CZ 20003286 A CZ20003286 A CZ 20003286A CZ 295899 B6 CZ295899 B6 CZ 295899B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- carbon dioxide
- adsorption
- adsorption zone
- ion exchange
- percent
- Prior art date
Links
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 128
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 title claims abstract description 64
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 47
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 23
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 23
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 9
- 238000000746 purification Methods 0.000 title description 6
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 85
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims abstract description 41
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 38
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims abstract description 34
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims abstract description 34
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract description 18
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims abstract description 16
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 claims abstract description 8
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910001414 potassium ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 238000003795 desorption Methods 0.000 claims description 11
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims description 8
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims description 8
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 5
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 24
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 18
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 12
- 239000003570 air Substances 0.000 description 11
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 7
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 2
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 2
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 239000012013 faujasite Substances 0.000 description 2
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 2
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- 235000019013 Viburnum opulus Nutrition 0.000 description 1
- 244000071378 Viburnum opulus Species 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000002052 molecular layer Substances 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940110728 nitrogen / oxygen Drugs 0.000 description 1
- 238000001935 peptisation Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012254 powdered material Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 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
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910001427 strontium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- PWYYWQHXAPXYMF-UHFFFAOYSA-N strontium(2+) Chemical group [Sr+2] PWYYWQHXAPXYMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003613 toluenes Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
- B01J20/16—Alumino-silicates
- B01J20/18—Synthetic zeolitic molecular sieves
- B01J20/183—Physical conditioning without chemical treatment, e.g. drying, granulating, coating, irradiation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/106—Silica or silicates
- B01D2253/108—Zeolites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/106—Silica or silicates
- B01D2253/108—Zeolites
- B01D2253/1085—Zeolites characterized by a silicon-aluminium ratio
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
- B01D2256/24—Hydrocarbons
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/50—Carbon oxides
- B01D2257/504—Carbon dioxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/80—Water
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
- B01D53/047—Pressure swing adsorption
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
Vynález se týká způsobu odstraňování oxidu uhličitého z plynových proudů znečištěných oxidem uhličitým, případně oxidem uhličitým a vodou, při kterém se v adsorpční zóně čištěný plynový proud uvádí do kontaktu s nejméně jedním adsorbentem sestávajícím ze zeolitu typu NaLSX s hodnotou poměru křemík/hliník od 1 do 1,15, podrobeného iontové výměně se sodíkem na stupeň výměny vyšší nebo rovný 98 procentům, přičemž stupeň iontové výměny je vyjádřen jako poměr mezi počtem iontů sodíku a počtem atomů hliníku v tetraedrické poloze, kde zbytek iontovýměnné kapacity je obsazen ionty draslíku, aglomerovaným s pojivovým materiálem, kde obsah zbytkového inertního pojiva v adsorbentu je menší nebo roven 20 procentům hmotnostním. Případně se ještě aplikuje kontaktování se sušicím činidlem.
Description
(57) Anotace:
Vynález se týká způsobu odstraňování oxidu uhličitého z plynových proudů znečištěných oxidem uhličitým, případně oxidem uhličitým a vodou, při kterém se v adsorpční zóně čištěný plynovýproud uvádí do kontaktu s nejméně jedním adsorbentem sestávajícím ze zeolitů typu NaLSX s hodnotou poměru křemík/hliník od 1 do 1,15, podrobeného iontové výměně se sodíkem na stupeň výměny vyšší nebo rovný 98 procentům, přičemž stupeň iontové výměny je vyjádřen jako poměr mezi počtem iontů sodíku a počtem atomů hliníku v tetraedrické poloze, kde zbytek iontovýměnné kapacity je obsazen ionty draslíku, aglomerovaným s pojivovým materiálem, kde obsah zbytkového inertního pojivá v adsorbentu je menší nebo roven 20 procentům hmotnostním. Případně se ještě aplikuje kontaktování se sušicím činidlem.
Způsob odstraňování oxidu uhličitého z plynového proudu a způsob čištění vzduchu znečištěného oxidem uhličitým a vodou
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu čištění plynných proudů znečištěných oxidem uhličitým, případně čištění vzduchu znečištěného oxidem uhličitým a vodou, zejména před kroky rozdělování dusík/kyslík, přičemž se při těchto postupech používá jako adsorbentu zeolitu NaLSX aglomerovaného s pojivovým materiálem.
Dosavadní stav techniky
Výroba čistých plynů, zejména dusíku a kyslíku z atmosférického vzduchu, je průmyslový proces, který je provozován ve velkém měřítku a může využívat buď kryogenních způsobů nebo adsorpčních metod spočívajících na principu adsorpce za střídavě se měnícího tlaku (pressure swing adsorption PSA), adsorpce za střídavě se měnící teploty (temperature swing adsorption TSA), nebo na kombinaci obou těchto principů (PTSA). Kromě toho mnoho plynů pocházejících z průmyslových procesů obsahuje velká množství oxidu uhličitého, což je právě případ, kdy se čištění často vyplatí.
Výroba dusíku nebo kyslíku ze vzduchu vyžaduje čištění vzduchu předcházející samotnému separačnímu kroku, jelikož v případě provádění kiyogenních procesů může voda nebo oxid uhličitý přítomný v dodávaném vzduchu způsobit zablokování zařízení. K tomuto negativnímu jevu může docházet z důvodu skutečnosti, že kryogenní způsoby jsou prováděny při teplotách výrazně nižších než teploty tuhnutí těchto znečišťujících látek, vody a oxidu uhličitého. V případě adsorpčních způsobů jsou voda a oxid uhličitý adsorbovány pevněji než dusík, což při dlouhé době provozu vede k otrávení adsorbentu s následným snížením jeho očekávané životnosti.
V rámci kryogenních a adsorpčních způsobů je k odstraňování oxidu uhličitého naprosto běžně používán zeolit faujasitového typu (13X, ve kterém je poměr křemík/hliník větší než 1,2) a zachycování vody obvykle bývá prováděno na loži aluminy (oxid hlinitý) umístěném před vrstvou molekulového síta. Regenerace je typu PTSA, to znamená, že mírné zvýšení teploty na přibližně 115 °C je kombinováno se snížením tlaku. Těmito prostředky je dosaženo toho, že plyn přicházející do lože obsahuje pouze dusík a kyslík s přibližně 1 objemovým procentem argonu, jehož adsorpční chování může být srovnatelné s adsorpčním chováním kyslíku.
Již dlouhou dobu je známo, že zeolit X je pro oxid uhličitý lepší adsorbent než silikagel nebo aktivní uhlí (viz patent Spojených států amerických US 2 882 244). V tomto patentu se také uvádí, že se selektivita co se týče různých adsorbentů mění s teplotou a tlakem.
V patentu Spojených států amerických US 3 885 927 (ze 27. května 1975) se uvádí, že adsorpce oxidu uhličitého může být provedena na zeolitu X, na kterém proběhla z více jak 90 procent iontová výměna s baryem, přičemž za těchto podmínek : obsah oxidu uhličitého v plynu nepřekračuje 1000 ppm a teplota může být v rozmezí -40 °C a 50 °C.
V evropské patentové přihlášce EP-A 88 10 7209.4 (05.05.88) se uvádí, že k tomuto čištění (adsorpce oxidu uhličitého z plynů) může být použit také zeolit X podrobený iontové výměně se stronciem.
Vliv počtu vyměnitelných kationtů na zeolitu na adsorpci oxidu uhličitého byl studován v následujících publikacích: Barrer a kol. „Molecular Sieves“ (Soc. Chim. Ind., Londýn, 1968), str. 233 a Coughlan a kol. „J. C. S. Faraday“, 1, 1975, 71, 1809. Tyto studie ukazují, že kapacita zeolitu k adsorpci oxidu uhličitého vzrůstá jak klesá poměr křemík/hliník na hraniční hodnotu 1.2. Nižší oblast hodnot tohoto poměru však nebyla zkoumána.
-1 CZ 295899 B6
Zeolit X, který má hodnotu poměru křemík/hliník blízkou 1,25 a který je obvykle používán, je pro oxid uhličitý velmi selektivní, přičemž je tím více selektivnější čím je nižší teplota. Při teplotách blízkých teplotám okolí účinnost adsorpce oxidu uhličitého prudce klesá, k čemuž dochází na úkor dusíku, který je přítomen ve výrazně vyšších molámích zastoupeních. Poměr obsahu dusíku ku obsahu oxidu uhličitého v okolním vzduchu (s obsahem oxidu uhličitého asi 300 až 400 ppm) je přibližně 3000. Obvykle je tedy nutné vybavit stupeň, ve kterém je odstraňován oxid uhličitý, chladicím systémem, aby se zamezilo zvýšení teploty při adsorpci, přičemž toto zvýšení může být díky značným adsorpčním teplům zúčastněných složek poměrně významné (i několik desítek stupňů).
V patentu Spojených států amerických US 5 531 808 (ze 2. července 1996) se uvádí poznatek, že oxid uhličitý může být velmi účinně adsorbován s použitím zeolitu typu X s hodnotou poměru křemík/hliník menší než 1,15. Výhoda před „standardním“ zeolitem X spočívá v tom, že v rámci kroku, ve kterém je odstraňován oxid uhličitý, není již dále nutné snižovat teplotu použitím chladicí jednotky, jelikož účinnost zeolitu je taková, že selektivita vůči oxidu uhličitému zůstává oproti dusíku vysoká dokonce až do teploty 50 °C.
Bylo pozorováno, že kapacita zeolitu NaLSX k adsorpci oxidu uhličitého vzrůstá s tím, jak se zvyšuje úroveň provedené iontové výměny se sodíkem. Bylo však také zaznamenáno, že jestliže jsou stupně iontové výměny zvyšovány na hodnotu asi 90 procent, začíná zvýšení účinnosti dosahovat konstantní hodnoty, takže nucené zvyšování stupně iontové výměny nad 95 procent zjevně žádnou další výhodu nepřináší. Zjištěno bylo ale také to, že předchozí skutečnost platí pouze pro postup pracující za relativně vysokých parciálních tlaků oxidu uhličitého : velmi výrazné zvýšení účinnosti může být dosaženo v případě postupu odstraňování oxidu uhličitého pracujícího za nízkých parciálních tlaků oxidu uhličitého, přibližně okolo 200 Pa (2 mbar) s použitím zeolitů LSX. ve kterých je stupeň iontové výměny se sodíkem (který je definován jako molární poměr mezi sodnými ionty a atomy hliníku v tetraedrické poloze, zbytek bývá draslík) nejméně 98 procent.
Podstata vynálezu
Podstata způsobu odstraňování oxidu uhličitého z plynového proudu, výhodně ze vzduchu, znečištěného oxidem uhličitým, podle vynálezu spočívá v tom, že se čištěný plynový proud v adsorpční zóně uvádí do kontaktu s nejméně jedním adsorbentem sestávajícím v podstatě ze zeolitu typu NaLSX s hodnotou poměru křemík/hliník od 1 do 1,15, podrobeného iontové výměně se sodíkem na stupeň výměny vyšší nebo rovný 98 procentům, přičemž stupeň iontové výměny je vyjádřen jako poměr mezi počtem iontů sodíku a počtem atomů hliníku v tetraedrické poloze, kde zbytek iontovýměnné kapacity je obsazen ionty draslíku, aglomerovaným s pojivovým materiálem, kde obsah zbytkového inertního pojivá vadsorbentu je menší nebo roven 20 hmotnostním procentům, výhodně je obsah zbytkového inertního pojivá v aglomerované zeolitové směsi maximálně 5 hmotnostních procent.
Výhodně se tento postup provádí adsorpci se střídavě se měnícím tlakem (PSA) a ve výhodném provedení adsorpci se střídavě se měnícím tlakem a teplotou (PTSA). Hodnota poměru křemík/hliník zeolitu NaLSX je výhodně rovna 1. Při provádění postupu podle vynálezu jsou výhodně adsorpční tlaky mezi 100 kPa a 1 MPa (1 až 10 barů), a desorpční tlaky jsou mezi 10 až 200 kPa (0,1 až 2 bary).
Výhodně postup podle vynálezu zahrnuje provádění zpracovávacího cyklu zahrnujícího kroky:
(a) vedení znečištěného plynného proudu adsorpční zónou zahrnující adsorpční lože, kde adsorpční lože zajišťuje oddělení znečišťující složky nebo více složek adsorpci,
-2CZ 295899 B6 (b) desorpce adsorbovaného oxidu uhličitého vytvořením tlakového gradientu a postupným snižováním tlaku ve zmíněné adsorpční zóně za účelem zpětného získání oxidu uhličitého na vstupu do adsorpční zóny;
(c) zvýšení tlaku zmíněné adsorpční zóny přiváděním proudu čistého plynu z adsorpční zóny.
Při tomto postupu se výhodně adsorbent regeneruje při teplotě v rozmezí od 100 do 120 °C.
Do rozsahu řešení podle vynálezu náleží rovněž způsob čištění vzduchu znečištěného oxidem uhličitým a vodou jehož podstata spočívá v tom, že se čištěný plynný proud v adsorpční zóně uvede do kontaktu s nejméně jedním sušicím činidlem, ve výhodném provedení na bázi aluminy, a s alespoň adsorbentem složeným výhradně ze zeolitu typu NaLSX s hodnotou poměru křemík/hliník od 1 do 1,15, podrobeného iontové výměně se sodíkem na stupeň výměny vyšší nebo rovný 98 procentům, přičemž stupeň iontové výměny je vyjádřen jako poměr mezi počtem iontů sodíku a počtem atomů hliníku v tetraedrické poloze, kde zbytek iontovýměnné kapacity je obsazen ionty draslíku, aglomerováným s pojivovým materiálem, přičemž obsah zbytkového inertního pojivá v adsorbentu je menší nebo roven 20 procentům hmotnostním.
Ve výhodném provedení tento postup zahrnuje provádění čisticího cyklu zahrnujícího kroky:
(a) vedení znečištěného plynného proudu adsorpční zónou zahrnující lože sušicího činidla a adsorpční lože definované výše, (b) desorpce adsorbovaného oxidu uhličitého vytvořením tlakového gradientu a postupným snižováním tlaku ve zmíněné adsorpční zóně za účelem zpětného získání oxidu uhličitého na vstupu do adsorpční zóny;
(c) zvýšení tlaku zmíněné adsorpční zóny přiváděním proudu čistého plynu výstupem z adsorpční zóny.
Vynález se tedy týká způsobu odstraňování oxidu uhličitého z plynných proudů, zejména ze vzduchu, přičemž tento postup spočívá v uvedení zmíněného plynného toku do kontaktu se zeolitovým adsorbentem typu NaLSX s hodnotou poměru křemík/hliník od 1 do 1,15, ve kterém je stupeň iontové výměny se sodíkem alespoň 98 procent a zbytek výměnné kapacity bývá obsazen draselnými ionty, který je aglomerován s pojivovým materiálem a ve kterém je obsah zbytkového inertního pojivá v adsorbentu, to znamená podíl, který zbude ve finálním aglomerovaném produktu po aglomeraci, menší než 20 hmotnostních procent a ve výhodném provedení tento obsah je maximálně 5 procent hmotnostních.
Použití zeolitových adsorbentů ve formě aglomerátů se v průmyslových provozech ukazuje jako výrazně výhodnější než použití formy práškové, jelikož je obtížné vyhnout se při manipulaci s prášky, například během fází plnění a vyprazdňování adsorpčních loží, někdy značným ztrátám práškovitého materiálu, a to zejména z důvodu prchavosti prášků, což pro průmyslového výrobce není z hlediska nákladů příliš efektivní.
Naproti tomu práškové aglomeráty, jako například granule, tělíska, destičky atd., takové nevýhody nemají.
Zeolitové aglomeráty s obsahem pojivá větším než 5 hmotnostních procent mohou být běžně získány smísením prášku krystalického zeolitu s vodou a pojivovým materiálem (obvykle v práškové formě), následovaným rozstřikováním této směsi na zeolitové aglomeráty, které se chovají jako aglomerační jádra. Během rozstřikování mohou být zeolitové aglomeráty vystaveny kontinuální rotaci kolem vlastní osy podle techniky typu „sněhová koule“ například v reaktoru vybaveném zónou s prstencovým otáčením. Takto získané aglomeráty jsou pak ve formě tělísek.
-3 CZ 295899 B6
Jakmile jsou aglomeráty zformovány, jsou podrobeny vytvrzení při teplotách obvykle mezi 500 a 700 °C a ve výhodném provedení v oblasti okolo 600 °C. Jako příklady použitelných pojivových materiálů je možno uvést kaolin, oxid křemičitý a oxid hlinitý.
Ve výhodném provedení aglomeráty obsahují méně než 5 procent hmotnostních pojivového materiálu. Jedním z postupů získávání těchto aglomerátů s nízkým obsahem pojivového materiálu je proces spočívající v konverzi pojivového materiálu výše popsaných aglomerátů do zeditové fáze. Z tohoto důvodu je prášek zeolitu LSX na začátku aglomerován se zeolitizovatelným pojivovým materiálem (například s kaolinem nebo metakaolinem), dále následuje zeolitizace alkalickým vyluhováním, například podle způsobu popsaného ve francouzském patentu FR 2 766 475, po kterém je na zeolitizovaných granulích provedena iontová výměna se sodíkem. Podle vynálezu je takto jednoduché získat granule s titrem alespoň 95 procent z iontově výměnného zeolitu na úroveň 98 procent, který je mimořádně účinný.
Způsob odstraňování oxidu uhličitého podle vynálezu může být uskutečněn vedením plynného proudu přes jedno nebo více adsorpčních loží zapojených paralelně, nebo rovněž přichází v úvahu provedení v podobě spojení adsorpčního kroku a desorpčního kroku (za účelem regenerace adsorbentu) v cyklicky pracujícím postupu; v průmyslovém měřítku je způsob ve výhodném provedení uskutečňován adsorpcí za střídavě se měnícího tlaku (PSA) a výhodně adsorpcí za střídavě se měnícího tlaku a teploty (PTSA). Způsoby provedení typu PSA a PTSA vyžadují použití tlakových cyklů. V první fázi zajišťuje adsorpční lože oddělení znečišťující složky adsorpcí této složky; ve druhé fázi je adsorbent regenerován snížením tlaku. V každém novém cyklu je pro desorpci znečišťující složky nezbytné, aby byla provedena co možná nejúplněji a nejúčinněji, aby byl adsorbent v každém novém cyklu navrácen do stejného nebo více méně stejného regenerovaného stavu.
Parciální tlak oxidu uhličitého přítomného v plynném proudu obvykle nepřevyšuje 2,5 kPa (25 mbar) a ve výhodném provedení je nižší než 1 kPa (10 mbar).
Za účelem kontinuálního čištění plynného proudu, například vzduchu, je určitý počet adsorpčních loží uspořádán obvykle paralelně, přičemž jsou tato lože střídavě vystavena fází adsorpce za zvýšeného tlaku a desorpce za sníženého tlaku. Při provádění postupů typu PSA a PTSA zahrnuje čisticí cyklus, kterému jsou vystavena všechna adsorpční lože, následující kroky:
(a) průchod znečištěného plynného proudu adsorpční zónou obsahující adsorpční lože, kde adsorpční lože zajišťuje oddělení znečišťující složky (či více složek, v tomto případě oxidu uhličitého) adsorpcí, (b) desorpce adsorbovaného oxidu uhličitého vytvořením tlakového gradientu a postupné snižování tlaku ve zmíněné adsorpční zóně za účelem zpětného získání oxidu uhličitého na přívodu do adsorpční zóny;
(c) zvýšení tlaku ve zmíněné adsorpční zóně přiváděním proudu čistého plynu v místě výstupu z adsorpční zóny.
Každé lože je tedy vystaveno čisticímu cyklu zahrnujícímu fázi výroby čistého plynu, druhou fázi snížení tlaku a třetí fázi opětného zvýšení tlaku.
Jestliže jedinou znečišťující složkou, odstraňovanou z plynného toku, je oxid uhličitý, je v adsorpční zóně umístěno jenom jedno adsorpční lože, které se skládá výhradně z aglomerátů zeolitu NaLSX, jak bylo definováno výše v textu.
Jestliže je z plynného proudu odstraňováno několik znečišťujících látek, může pak adsorpční zóna obsahovat několik loží adsorbentu schopných adsorbovat nežádoucí příměsi a znečišťující látky. Jestliže je tedy cílem postupu odstranění oxidu uhličitého a vody obsažené ve vzduchu,
-4CZ 295899 B6 bude při provádění tohoto postupu s adsorbentem podle předmětného vynálezu kombinováno použití sušicího činidla sloužící k adsorbování vody, například alumina nebo silikagel.
Z důvodu optimalizace postupů typu PSA a PTSA jsou fáze snižování a zvyšování tlaku v různých adsorpčních ložích synchronizovány : jako zvlášť výhodné se ukazuje zařadit stupeň vyrovnání tlaku mezi dvěma adsorpčními loži, kde jedno je ve fázi snížení tlaku a druhé ve fázi opětného zvýšení tlaku.
V průběhu provádění postupu podle vynálezu se adsorpční tlaky obvykle pohybují v rozmezí od 20 kPa (0,2 bar) a 2 MPa (20 bar) a ve výhodném provedení v rozmezí od 100 kPa (1 bar) do 1 MPa (10 bar), zatímco desorpční tlak se obvykle pohybuje v rozmezí od 2 kPa (0,02 bar) do 500 kPa (5 bar) a ve výhodném provedení v rozmezí od 10 kPa (0,1 bar) do 200 kPa (2 bar).
Pokud se týče postupů odstraňování oxidu uhličitého podle dosavadního stavu techniky, jsou teploty v adsorpční zóně obvykle mezi 20 a 80 °C a výhodné jsou tyto teploty v rozmezí od 30 do 60 °C; podle dosavadního stavu techniky se postupy odstraňování oxidu uhličitého typicky provádí při teplotách regenerace, které jsou nezbytné pro dosažení dostatečné regenerace adsorbentu, pohybující se přibližně v rozmezí od 130 do 170 °C, což nutně vyžaduje zahřívání adsorbentu a zvyšuje náklady průmyslové výroby.
V porovnání s těmito postupy podle dosavadního stavu techniky, nabízí předmětný vynález pokud jde o regeneraci adsorbentu další podstatnou výhodu, protože k získání adsorbentu vykazujícího po provedení regenerace stejnou účinnost jsou použity teploty regenerace v rozmezí od 100 do 120 °C a jsou tedy podstatně nižší než regenerační teploty které byly používány doposud.
Příklady provedení vynálezu
V následujících příkladech je blíže ilustrován postup podle předmětného vynálezu na konkrétních příkladech, přičemž ovšem tyto příklady jsou pouze ilustrativní a nijak neomezují jeho rozsah.
Zeolit v uvedených příkladech byl zeolit LSX s hodnotou poměru křemík/hliník rovnou 1, který byl získán následujícím experimentálním způsobem.
(a) Příprava zeolitu LSX.
Zeolit typu faujasit LSX s hodnotou poměru křemík/hliník rovnou 1 byl syntetizován smísením následujících roztoků:
Roztok A:
Ve 280 gramech vody bylo rozpuštěno 136 gramů hydroxidu sodného a 73 gramů hydroxidu draselného (vyjádřeno jako čistá látka). Roztok byl přiveden na teplotu varu v rozmezí 100 až 115 °C a potom bylo rozpuštěno 78 gramů oxidu hlinitého. Jakmile bylo rozpouštění dokončeno, byl roztok ochlazen a doplněn vodou na 570 gramů, jelikož se počítalo s vypařováním vody.
Roztok B:
Za mírného míchání bylo smícháno 300 gramů vody a 253,3 gramů křemičitanu sodného (25,5 procent oxidu křemičitého; 7,75 procent oxidu sodného). Křemičitanový roztok byl přidán k roztoku hlinitanu během přibližně dvouminutového intenzivního míchání s použitím deflokulačního turbomixéru typu Rayneri pracujícího při otáčkách 2500 otáček/minutu (obvodová rychlost = 3,7 m/s) a vzniklý gel byl pak ponechán bez míchání při teplotě 60 °C po dobu 24 hodin. Po této fázi byla pozorována značná dekantace, což byl příznak krystalizačního procesu. Dále byla provedena filtrace, po které následovalo promytí přibližně 15 mililitry vody na gram pevné fáze. Tato pevná fáze pak byla sušena v sušárně při teplotě 80 °C. Složení syntetického gelu bylo následující:
-5CZ 295899 B6
Na2O . 1,3 K2O . 1 A12O3.2 SiO2.91 H2O
Chemickou analýzou pevné fáze získané syntézou bylo zjištěno následující složení:
0,77 Na2O . 0,23 K2O . 2 SiO2. 1 A12O3
Rentgenová difrakční analýza potvrdila, že vytvořený prášek obsahoval prakticky čistý faujasit doprovázený stopovými množstvími zeolitu A, jehož obsah byl odhadován na méně než 2 procenta. Po kalcinaci prováděné při teplotě 550 °C po dobu 2 hodin pod inertní atmosférou bylo provedeno měření toluenové adsorpční kapacity: byla zjištěna adsorpční kapacita 22,5 procent při teplotě 25 °C a při parciálním tlaku 0,5.
Iontová výměna se sodíkem byla prováděna v několika po sobě jdoucích iontových výměnách s roztokem chloridu sodného o koncentraci 1 mol chloridu sodného na litr, při teplotě 90 °C po dobu 3 hodin, při hodnotě poměru objem kapaliny ku hmotnosti tuhé fáze (poměr L/S) 10 ml/g, přičemž po každé iontové výměně následoval jeden nebo více mezikroků, ve kterých bylo provedeno promytí. Adsorpční kapacity oxidu uhličitého byly měřeny po odplynění za vakua při teplotě 300 °C po dobu 16 hodin.
Příklad 1
Použitým adsorbentem byla granule získaná následujícím způsobem z prášku LSX popsaného výše v textu.
Společně bylo smícháno: 42,5 gramu prášku LSX (vyjádřeno jako kalcinační ekvivalent),
7.5 gramu vláknitého jílu (vyjádřeno jako kalcinační ekvivalent), 1 gram karboxymethylcelulózy a voda v množství dostatečném pro provedení extrudování do podoby výtlačků s průměrem
1.6 milimetru a délkou přibližně 4 milimetry. Výtlačky byly sušeny při teplotě 80 °C a potom byly kalcinovány pod inertní atmosférou při teplotě 550 °C po dobu 2 hodin.
Tabulka 1 ukazuje výsledné získané adsorpční kapacity oxidu uhličitého (v cm3/g) při teplotě 25 °C a při různých hodnotách tlaku oxidu uhličitého, pro granule zeolitu NaLSX s různým stupněm iontové výměny se sodíkem, aglomerované s 15 procenty pojivového materiálu. Tyto hodnoty jednoznačně ukazují význam adsorbentu NaLSX s vysokým stupněm iontově výměny se sodíkem pro odstraňování oxidu uhličitého při nízkých parciálních tlacích.
Tabulka 1
| Stupeň iontové výměny se sodíkem | Tlak | ||
| 2 mbary (200 Pa) | 5 rnbarů (500 Pa) | 10 rnbarů (1 kPa) | |
| 94,5 % | 25 | 37,2 | 45,5 |
| 97,5 % | 29,2 | 40,3 | 47,8 |
| 99,5 % | 32,5 | 42 | 49 |
Z výsledků je jasně patrné, že zlepšení co se týče kapacity jsou větší pro nízké tlaky než pro tlaky vysoké.
Příklad 2
Použitým adsorbentem byla granule (zeolitizovaná) získaná z prášku zeolitu LSX popsaného výše v textu.
-6CZ 295899 B6
Prášek zeolitu LSX z příkladu 1 byl použit k aglomeraci se směsí jdovitého minerálu montmorillonitového typu (15 procent), jílovitého minerálu kaolinového typu (85 procent), malého množství karboxymethylcelulózy a vody. Jakmile bylo extrudování dokončeno, bylo po dobu 2 hodin pod inertní atmosférou zbavenou vodní páry provedeno sušení při teplotě 80 °C a kalcinace 5 při teplotě 500 °C.
gramů těchto aglomerátů bylo při teplotě 95 °C po dobu 3 hodin ponořeno v 17 mililitrech roztoku hydroxidu sodného o koncentraci 220 gramů/litr. Tyto aglomeráty byly pak postupně čtyřikrát promyty ponořením do vody při hodnotě poměru objem vody ku hmotnosti pevné fáze 10 20 ml/g.
Měření toluenové adsorpční kapacity byla provedena za výše popsaných podmínek, přičemž byly zjištěny následující hodnoty:
Aglomerovaný LSX (bez úpravy) 20,2 %
Aglomerovaný LSX (upravený s hydroxidem sodným) 22,4 %.
Tato hodnota toluenové adsorpce odráží skutečnost, že adsorpční materiál je tvořen z více než procent zeolitem. Tyto výsledky svědčí o dobré účinnosti zeolitových materiálů podle vynálezu a také dokazují vyšší krystalinitu LSX získaného zeolitizací s hydroxidem sodným. Křemíko20 vé spektrum nukleární magnetické rezonance s vysokým rozlišením ukazuje, že hodnota poměru křemík/hliník v krystalové mřížce je rovna 1,01.
V tabulce 2 jsou uvedeny výsledné získané adsorpční kapacity oxidu uhličitého (v cm3/g) za různých parciálních tlaků oxidu uhličitého pro granule zeolitu NaLSX s různým stupněm iontové 25 výměny se sodíkem, obsahující 5 procent zeolitizovaného pojivového materiálu.
Tabulka 2
| Stupeň iontové výměny se sodíkem | Tlak | ||
| 2 mbary (200 Pa) | 5 mbarů (500 Pa) | 10 mbarů (1 kPa) | |
| 94 % | 30 | 43,4 | 53,5 |
| 97,5 % | 35 | 47 | 56 |
| 99 % | 38,5 | 49 | 58 |
Claims (9)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob odstraňování oxidu uhličitého z plynového proudu, výhodně ze vzduchu, znečištěného oxidem uhličitým, vyznačující se tím, že čištěný plynový proud se vadsorpční zóně uvádí do kontaktu s nejméně jedním adsorbentem sestávajícím v podstatě ze zeolitu typu NaLSX s hodnotou poměru křemík/hliník od 1 do 1,15, podrobeného iontové výměně se sodíkem 40 na stupeň výměny vyšší nebo rovný 98 procentům, přičemž stupeň iontové výměny je vyjádřen jako poměr mezi počtem iontů sodíku a počtem atomů hliníku v tetraedrické poloze, kde zbytek iontovýměnné kapacity je obsazen ionty draslíku, aglomerovanými s pojivovým materiálem, kde obsah zbytkového inertního pojivá v adsorbentu je menší nebo roven 20 procentům hmotnostním.
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsah zbytkového inertního pojivá v aglomerované zeolitové směsi je maximálně 5 procent hmotnostních.
- 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se provádí adsorpcí se střídavě se měnícím tlakem (PSA) a ve výhodném provedení adsorpcí se střídavě se měnícím tlakem a teplotou (PTSA).
- 4. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že hodnota poměru křemík/hliník zeolitu NaLSX je rovna 1.
- 5. Způsob podle kteréhokoli z nároků laž4, vyznačující se tím, že adsorpční tlaky jsou mezi 100 kPa a 1 MPa (1 až 10 barů) a desorpční tlaky jsou mezi 10 až 200 kPa (0,1 až 2 bary).
- 6. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že zahrnuje provádění zpracovávacího cyklu zahrnujícího kroky:(a) vedení znečištěného plynného proudu adsorpční zónou zahrnující adsorpční lože, kde adsorpční lože zajišťuje oddělení znečišťující složky nebo více složek adsorpcí, (b) desorpce adsorbovaného oxidu uhličitého vytvořením tlakového gradientu a postupným snižováním tlaku ve zmíněné adsorpční zóně za účelem zpětného získání oxidu uhličitého na vstupu do adsorpční zóny;(c) zvýšení tlaku zmíněné adsorpční zóny přiváděním proudu čistého plynu z adsorpční zóny.
- 7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že adsorbent se regeneruje při teplotě v rozmezí od 100 do 120 °C.
- 8. Způsob čištění vzduchu znečištěného oxidem uhličitým a vodou, vyznačující se tím, že čištěný plynný proud se v adsorpční zóně uvede do kontaktu s nejméně jedním sušicím činidlem, ve výhodném provedení na bázi aluminy, a s alespoň adsorbentem složeným výhradně ze zeolitu typu NaLSX s hodnotou poměru křemík/hliník od 1 do 1,15, podrobeného iontové výměně se sodíkem na stupeň výměny vyšší nebo rovný 98 procentům, přičemž stupeň iontové výměny je vyjádřen jako poměr mezi počtem iontů sodíku a počtem atomů hliníku v tetraedrické poloze, kde zbytek iontovýměnné kapacity je obsazen ionty draslíku, aglomerovaným s pojivovým materiálem, přičemž obsah zbytkového inertního pojivá v adsorbentu je menší nebo roven 20 procentům hmotnostním.
- 9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že zahrnuje provádění čisticího cyklu zahrnujícího kroky:(a) vedení znečištěného plynného proudu adsorpční zónou zahrnující lože sušicího činidla a adsorpční lože definované v nároku 1, (b) desorpce adsorbovaného oxidu uhličitého vytvořením tlakového gradientu a postupným snižováním tlaku ve zmíněné adsorpční zóně za účelem zpětného získání oxidu uhličitého na vstupu do adsorpční zóny;(c) zvýšení tlaku zmíněné adsorpční zóny přiváděním proudu čistého plynu výstupem z adsorpční zóny.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9802819A FR2775617B1 (fr) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | Decarbonatation de flux gazeux au moyen d'adsorbants zeolitiques |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20003286A3 CZ20003286A3 (cs) | 2001-03-14 |
| CZ295899B6 true CZ295899B6 (cs) | 2005-11-16 |
Family
ID=9523792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20003286A CZ295899B6 (cs) | 1998-03-09 | 1999-03-04 | Způsob odstraňování oxidu uhličitého z plynového proudu a způsob čištění vzduchu znečištěného oxidem uhličitým a vodou |
Country Status (22)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7608134B1 (cs) |
| EP (1) | EP1062022B1 (cs) |
| JP (1) | JP4087060B2 (cs) |
| KR (1) | KR100580340B1 (cs) |
| CN (1) | CN1127367C (cs) |
| AR (1) | AR019835A1 (cs) |
| AU (1) | AU742832C (cs) |
| BR (1) | BR9908607B1 (cs) |
| CA (1) | CA2322981C (cs) |
| CZ (1) | CZ295899B6 (cs) |
| DE (1) | DE69903410T2 (cs) |
| DK (1) | DK1062022T3 (cs) |
| EA (1) | EA002045B1 (cs) |
| ES (1) | ES2182558T3 (cs) |
| FR (1) | FR2775617B1 (cs) |
| MY (1) | MY118219A (cs) |
| NO (1) | NO317783B1 (cs) |
| PL (1) | PL193807B1 (cs) |
| SK (1) | SK285328B6 (cs) |
| TW (1) | TW555587B (cs) |
| WO (1) | WO1999046031A1 (cs) |
| ZA (1) | ZA991844B (cs) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2800995B1 (fr) * | 1999-10-05 | 2002-01-04 | Ceca Sa | Adsorbants zeolitiques, leur procede d'obtention et leur utilisation pour la decarbonation de flux gazeux |
| US6537348B1 (en) * | 2000-04-04 | 2003-03-25 | Tosoh Corporation | Method of adsorptive separation of carbon dioxide |
| FR2832141B1 (fr) * | 2001-11-14 | 2004-10-01 | Ceca Sa | Procede de purification de gaz de synthese |
| US7300899B2 (en) | 2002-01-22 | 2007-11-27 | Zeochem, Llc | Lithium exchanged zeolite X adsorbent blends |
| JP2004202393A (ja) * | 2002-12-25 | 2004-07-22 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 二酸化炭素の脱着方法 |
| JP2004202408A (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-22 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 吸着体及びそれを用いた二酸化炭素の大容量連続除去方法 |
| FR2863909B1 (fr) * | 2003-12-22 | 2006-05-26 | Ceca Sa | Methode de purification de flux gazeux pollue par co2 et hydrocarbure(s) et/ou oxyde(s) d'azote par adsorbant zeolitique agglomere |
| DE102004020450A1 (de) * | 2004-04-27 | 2005-11-24 | Nouhad Bachnak | Verbrennungsmotor/Turbinentriebwerk |
| CN1795979B (zh) * | 2004-12-23 | 2010-11-10 | 韩国电力公社 | 高强度干式再生用co2吸附剂 |
| KR100879312B1 (ko) * | 2007-05-25 | 2009-01-19 | 주식회사 애니텍 | 이산화탄소 흡착제의 제조방법 |
| FR2925478B1 (fr) * | 2007-12-20 | 2009-12-18 | Ceca Sa | Zeolite de type lsx a granulometrie controlee |
| DE102008046155B4 (de) | 2008-03-03 | 2017-01-26 | Chemiewerk Bad Köstritz GmbH | Verfahren zur Herstellung eines Adsorptionsmittelgranulates |
| US8680344B2 (en) | 2011-01-25 | 2014-03-25 | Zeochem Llc | Molecular sieve adsorbent blends and uses thereof |
| FR2973717B1 (fr) | 2011-04-08 | 2013-03-29 | Ceca Sa | Procede de reduction de l'acidite totale de compositions frigorigenes |
| FR2973809B1 (fr) * | 2011-04-08 | 2015-11-13 | Ceca Sa | Utilisation de zeolithes pour la stabilisation d'huiles |
| US8449654B2 (en) * | 2011-08-22 | 2013-05-28 | Air Products And Chemicals, Inc. | Method and apparatus for the supply of dry gases |
| US9073001B2 (en) * | 2013-02-14 | 2015-07-07 | The Boeing Company | Monolithic contactor and associated system and method for collecting carbon dioxide |
| KR101555149B1 (ko) | 2014-07-08 | 2015-10-07 | 포항공과대학교 산학협력단 | Zsm-25 제올라이트를 이용한 이산화탄소의 선택적 분리방법 |
| FR3025789B1 (fr) * | 2014-09-12 | 2018-04-20 | Arkema France | Agregats de nanocristaux de zeolithes |
| JP6837023B2 (ja) * | 2018-03-02 | 2021-03-03 | Ｊｆｅスチール株式会社 | ガス分離方法 |
| FR3078897B1 (fr) | 2018-03-18 | 2022-05-06 | Arkema France | Procede de decarbonatation de flux gazeux |
| CN109482145A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-03-19 | 山东华泰纸业股份有限公司 | 一种微纳米级除碳吸附剂的制备方法 |
| KR102576919B1 (ko) | 2023-06-27 | 2023-09-11 | 가스테크(주) | 압축공기 내 수분 및 이산화탄소 제거 시스템 |
| KR102713339B1 (ko) | 2024-02-23 | 2024-10-04 | 가스테크(주) | 센서 데이터를 활용한 에너지 절감형 질소 생성 및 공급 시스템 |
| KR102752809B1 (ko) | 2024-07-16 | 2025-01-10 | 가스테크(주) | 이산화탄소 제거를 기반으로 한 고순도 이산화탄소 포집 및 생산 공정 처리 시스템 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2882244A (en) * | 1953-12-24 | 1959-04-14 | Union Carbide Corp | Molecular sieve adsorbents |
| DE2016838C3 (de) * | 1970-04-09 | 1983-03-24 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Verfahren zur Herstellung von granulierten, abriebfesten, bindemittelfreien Molekularsiebzeolithen |
| GB8421918D0 (en) * | 1984-08-30 | 1984-10-03 | Bp Chem Int Ltd | Selective adsorption of carbon dioxide |
| GB8713405D0 (en) * | 1987-06-09 | 1987-07-15 | Laporte Industries Ltd | Purification of gases |
| US5156657A (en) * | 1990-03-29 | 1992-10-20 | The Boc Group, Inc. | Process for pre-purification of air for separation |
| JP3066430B2 (ja) * | 1991-12-10 | 2000-07-17 | 東ソー株式会社 | ゼオライトｘ型成形体の製造方法 |
| US5531808A (en) * | 1994-12-23 | 1996-07-02 | The Boc Group, Inc. | Removal of carbon dioxide from gas streams |
| US5906675A (en) * | 1997-09-30 | 1999-05-25 | The Boc Group, Inc. | Air purification process |
| US5914455A (en) * | 1997-09-30 | 1999-06-22 | The Boc Group, Inc. | Air purification process |
| FR2773499B1 (fr) * | 1998-01-14 | 2000-02-11 | Air Liquide | Procede de purification par adsorption de l'air avant distillation cryogenique |
| CA2264418C (en) * | 1998-03-12 | 2002-05-14 | Adeola Florence Ojo | Removal of carbon dioxide from gas streams |
-
1998
- 1998-03-09 FR FR9802819A patent/FR2775617B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-03-04 KR KR1020007009989A patent/KR100580340B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1999-03-04 SK SK1327-2000A patent/SK285328B6/sk not_active IP Right Cessation
- 1999-03-04 EP EP99939170A patent/EP1062022B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-04 WO PCT/FR1999/000497 patent/WO1999046031A1/fr active IP Right Grant
- 1999-03-04 AU AU32583/99A patent/AU742832C/en not_active Ceased
- 1999-03-04 CN CN99803798A patent/CN1127367C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-04 CA CA2322981A patent/CA2322981C/fr not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-04 ES ES99939170T patent/ES2182558T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-04 JP JP2000535440A patent/JP4087060B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-04 DE DE69903410T patent/DE69903410T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-04 EA EA200000735A patent/EA002045B1/ru not_active IP Right Cessation
- 1999-03-04 BR BRPI9908607-7A patent/BR9908607B1/pt not_active IP Right Cessation
- 1999-03-04 CZ CZ20003286A patent/CZ295899B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1999-03-04 DK DK99939170T patent/DK1062022T3/da active
- 1999-03-04 US US09/623,801 patent/US7608134B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-03-04 PL PL99342878A patent/PL193807B1/pl unknown
- 1999-03-08 MY MYPI99000844A patent/MY118219A/en unknown
- 1999-03-08 ZA ZA9901844A patent/ZA991844B/xx unknown
- 1999-03-09 TW TW088103633A patent/TW555587B/zh not_active IP Right Cessation
- 1999-03-09 AR ARP990100995A patent/AR019835A1/es active IP Right Grant
-
2000
- 2000-09-05 NO NO20004418A patent/NO317783B1/no not_active IP Right Cessation
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ295899B6 (cs) | Způsob odstraňování oxidu uhličitého z plynového proudu a způsob čištění vzduchu znečištěného oxidem uhličitým a vodou | |
| JP5608184B2 (ja) | ゼオライト吸着剤、それを得る方法およびガス流から炭酸塩を除去するための使用 | |
| JP5209408B2 (ja) | 凝集ゼオライト吸着剤と、その製造方法および工業ガスの非極低温分離での利用 | |
| EP1931465B1 (en) | Silver-exchanged zeolites and methods of manufacture therefor | |
| US6878657B2 (en) | Process for the preparation of a molecular sieve adsorbent for the size/shape selective separation of air | |
| JP2000140549A (ja) | 二酸化炭酸の除去方法 | |
| JPH0373334B2 (cs) | ||
| JP3701708B2 (ja) | 三ふっ化窒素ガスの精製方法 | |
| MXPA00008749A (en) | Decarbonating gas streams using zeolite adsorbents |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20170304 |