RU2001660C1 - Способ очистки воздуха от диоксида углерода - Google Patents

Abstract

Использование: очистка воздуха от СО твердыми сорбентами. Сущность изобретени : очищаемый воздух пропускают через слой твердого сорбента на основе оксида серебра с добавками карбоната кали  и силиката натри . Затем ведут термическую регенерацию, охлаждение и обработку в динамических услови х в течение 1 - 2 ч воздухом с относительной влажностью 85 - 95%. Динамическа  активность составл ет 312 - 38,4 гкг 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к способам разделени  газов адсорбцией и может быть использовано при разработке средств очистки воздуха от диоксида углерода с помощью твердых регенерируемых сорбентов.

Известен способ очистки воздуха от диоксида углерода путем пропускани  воздуха через твердый регенерируемый сорбент на основе аминов. Использование твердых аминов требует дополнительных средств дл  доочистки воздуха от продуктов деструкции амина и достаточно больших объемов этого поглотител  из-за его сравнительно невысокой емкости.

Известен способ очистки воздуха от диоксида углерода, заключающийс  в пропускании воздуха через слой твердого сорбента на основе оксида серебра с добавкой карбоната кали  и силиката натри  с последующей термической регенерацией сорбента и его охлаждением.

Этот способ достаточно эффективен при очистке воздуха от диоксида углерода при высокой влажности очищаемого газа ( 80%). При снижении влажности динамика сорбции снижаетс , а из сухого воздуха сорбци  не происходит вообще.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности очистки воздуха от диоксида углерода за счет увеличени  динамической активности сорбента.

Эта цель достигаетс  тем, что в способе очистки воздуха путем пропускани  через слой твердого сорбента на основе оксида серебра с добавками карбоната калил и силиката натри  с последующей термической регенерацией и охлаждением сорбента, последний после регенерации и охлаждени  дополнительно обрабатывают в динамических услови х в течение 1-2 ч воздухом с относительной влажностью 85-95%.

Дополнительна  обработка сорбента влажным воздухом позвол ет создать дефектную структуру сорбента, который после обработки содержит в своей структуре воду и вакансии ОН и Ад, обеспечивающие при последующей раскарбонизации диффузионные каналы дл  С02. При этом увеличиваютс  скорость поглощени  диоксида углерода и динамическа  активность сорбента .

Способ осуществл ют следующим образом .

В цикле адсорбции через сорбент пропускают очищаемый воздух (с помощью вентил тора ) со скоростью 1,0-1,5 л /(мин см2). Диоксид углерода поглощаетс  сорбентом, очищенный воздух поступает в систему жизнеобеспечени . По окончании цикла адсорбции осуществл ют регенерацию сорбента, дл  чего сорбент продувают в течение 1,5-2 ч газовоздушной смесью со скоростью 3 л/(мин -см ) при 250°С. Затем нагрев отключают и охлаждают слой сорбента продувкой воздухом в течение 0,5 ч до 20-30°С. После охлаждени  через сорбент пропускают увлажненный до 85-95% воздух при 25- 35°С в течение 1-2 ч. При этом происходит

увлажнение сорбента и его активаци . Количество поглощенной сорбентом влаги составл ет 30-55 г/кг сорбента. При меньшем содержании влаги активаци  сорбента незначительна , при большем поглощении влаги наблюдаетс  резкое снижение динамической активности. Продувку влажным воздухом осуществл ют после охлаждени  при 25-35°С, так как на нагретом сорбенте влага не поглощаетс . Врем  увлажнени  и температура выбираютс  такими , чтобы количество поглощенной влаги находилось в оптимальных пределах.

Пример. Поглотительный патрон, снар женный сорбентом на основе окиси

серебра в количестве 3720 г, подключают к установке, работающей по замкнутой схеме . В систему подают двуокись углерода со скоростью 40 л/ч, создают влажность газовоздушной смеси 35-45% при 30 ±1°С. Про

пускают через патрон газовоздушную смесь

со скоростью 1,2 ±0,2 л/(мин -см2). На входе и выходе патрона замер ют параметры газовоздушной смеси: концентрацию диоксида углерода, влажность, температуру.

Адсорбцию провод т до по влени  за слоем сорбента концентрации диоксида углерода, равной 2%. Количество поглощенного диоксида углерода определ ют расчетом по выходной кривой или путем измерени 

количества поданного в систему диоксида углерода и привеса патрона.

По окончании процесса адсорбции осуществл ют регенерацию сорбента путем

продувки через патрон нагретого до 250± ±5°С воздуха со скоростью 3 л/(мин см2) в течение 1,5-2,0 ч. Затем нагрев отключают, продолжа  продувать через патрон воздух. В течение 0.5 ч патрон охлаждаетс  до 2025°С . После этого воздух, пропускаемый через патрон, увлажн ют до относительной влажности 85-95%, в результате чего сорбент поглощает влагу. Количество поглощенной влаги определ ют путем

взвешивани  патрона. При достижени  оптимальной степени увлажнени  сорбента (30-55 г/кг сорбента) продувку влажным воздухом прекращают и вновь осуществл ют операцию адсорбции.

В таблице представлены результаты испытаний сорбента по предлагаемому способу.

При осуществлении предлагаемого способа динамическа  активность сорбента составл ет 31,2-38.4 г/кг, в то врем  как при осуществлении способа без стадии увлажнени  сорбента динамическа  активность не превышает 18,8 г/кг.

Таким образом, введение дополнительной после регенерации и охлаждени  сорбента обработки его влажным воздухом в динамических услови х позвол ет повысить динамическую активность практически в 2 раза.

(56) Патент США № 4046529, кл. В 01 D 53/02, 1977.

Colombo G.V. AIAA Paper, Nb 73-1339, 1973.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ОТ ДИОКСИДА УГЛЕ РОДА путем пропускани  через слой твердого сорбента на основе оксида серебра с добавками карбоната кали  и силиката натри  с последующей термической регенерацией и охлаждением

   сорбента, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности процесса очистки за счет увеличени  динамической активности сорбента, сорбент после регенерации и охлаждени  дополнительно обрабатывают в динамических услови х в течение 1 - 2-ч воздухом с относительной влажностью 85 - 95%.