RU2035975C1 - Способ очистки кислородсодержащих газов от примеси йода и сорбент для его осуществления - Google Patents
Способ очистки кислородсодержащих газов от примеси йода и сорбент для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2035975C1 RU2035975C1 SU4742865A RU2035975C1 RU 2035975 C1 RU2035975 C1 RU 2035975C1 SU 4742865 A SU4742865 A SU 4742865A RU 2035975 C1 RU2035975 C1 RU 2035975C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lead
- sodium
- zeolite
- silver
- ions
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/02—Treating gases
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Abstract
Использование: технология очистки кислород- и водородсодержащих газовых и паровых потоков от иода и его органических соединений. Сущность изобретения: очищаемый поток газов и/или паров контактирует с натриевым цеолитом типа фожазита, модифицированного путем ионного обмена свинцом и серебром следующей формулы: aNa2O·bPbO·cAg2O·Al2O3·(2,5± 0,5)SiO2, где b и c - степени обмена ионов натрия ионами свинца и серебра соответственно. Причем b = 0,05 - 0,5; c = 0,3 - 0,7; a+b+c=1. Натриевый цеолит типа фожазита может использоваться в смеси с натриевым цеолитом типа А, у которого ионы натрия также частично заменены ионами свинца и серебра. Степени обмена ионов натрия для цеолитов типа фожазита и типа А совпадают. Количество цеолита типа А в смеси составляет 10 - 20% . Отношение коэффициентов в формуле цеолита b/(b+c) предпочтительно составляет 0,15 - 0,6. 2 с. и 4 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к технологии очистки газового или парового потока от галогенов или их соединений, в частности к сорбенту и способу очистки кислород- и водородсодержащих газов и/или паров от йода или его органических соединений.
Известны сорбент и способ очистки газов и/или паров от йода и/или его органических соединений контактированием с этим сорбентом синтетическим цеолитом типа 13Х, модифицированным с помощью ионного обмена металлом из группы: серебро, свинец и другие общей формулы (0,9±0,2)˙М2/nО˙Al2O3 ˙(2,5±0,5)x x SiO2 ˙(0-8)˙H2O.
Недостаток известного, обеспечивающего наивысшую степень очистки, способа и соответствующего сорбента, цеолита, в котором натриевые ионы обменены ионами серебра, заключается в том, что при одновременном наличии в очищаемых газах водорода и кислорода серебро способствует каталитической рекомбинации водорода и кислорода до воды, в результате чего температура цеолита может повышаться до температуры воспламенения водорода, что отрицательно сказывается на безопасности процесса.
Целью изобретения является повышение безопасности процесса при одновременном наличии в газах и/или парах водорода.
Цель достигается предлагаемым способом очистки кислородсодержащих газов и/или паров от йода и/или его органических соединений путем контактирования газов и/или паров с натриевым цеолитом типа фожазита, у которого ионы натрия обменены на ионы серебра, отличительная особенность которого заключается в том, что в качестве натриевого цеолита используют цеолит общей формулы
aNa2O˙b PbO c Ag2O˙Al2O3 x
x (2,5±0,5)SiO2, где b 0,05 0,5; с 0,3-0,7 и а + b + с 1.
aNa2O˙b PbO c Ag2O˙Al2O3 x
x (2,5±0,5)SiO2, где b 0,05 0,5; с 0,3-0,7 и а + b + с 1.
Предпочтительно используют смесь натриевого цеолита типа фожазита вышеприведенной формулы с натриевым цеолитом А, у которого ионы натрия также по меньшей мере частично обменены на ионы серебра и свинца. В случае натриевого цеолита А степень обмена на серебро может также содержать 0,3-0,7, а степень обмена на свинец 0,05-0,5. Как в случае натриевого цеолита типа фожазита, так и в случае натриевого цеолита А содержание свинца в пересчете на обменявшиеся ионы b/(b + c) составляет 0,15-0,6. При использовании смеси соотношение натриевого цеолита А натрия предпочтительно составляет 80-90:10-20.
Цель достигается также предлагаемым сорбентом для очистки кислородсодержащих газов и/или паров от йода и/или его органических соединений, выполненным из натриевого цеолита типа фожазита, у которого ионы натрия обменены на ионы серебра и свинца, причем натриевый цеолит типа фожазита представляет собой цеолит общей формулы
aNa2O ˙b PbO ˙c Ag2O ˙Al2I3 x
x (2,5±0,5)SiO2, где b 0,05-0,5; с 0,3-0,7 и а + b + с 1.
aNa2O ˙b PbO ˙c Ag2O ˙Al2I3 x
x (2,5±0,5)SiO2, где b 0,05-0,5; с 0,3-0,7 и а + b + с 1.
Предлагаемый сорбент может дополнительно содержать 10-20% в пересчете на сорбент натриевого цеолита А, у которого ионы натрия также обменены на ионы серебра и свинца, причем степень обмена на серебро составляет 0,3-0,7 а степень обмена на свинец 0,05-0,5.
Предпочтительно b/(b+с) 0,15-0,6.
При проведении предлагаемого изобретения можно исходить из уже содержащих серебро и свинец натриевых цеолитов. В случае, если обмен еще не осуществлялся, то его можно осуществлять известными приемами до проведения предлагаемого способа. После ионнообмена сорбент активируют в потоке воздуха. Обычная температура активации составляет 400-500оС.
Вышеупомянутые цеолиты используют в виде шариков, малых стержней, зерен или осколков, диаметр или длина которых составляют лишь несколько сантиметров. Цеолиты могут содержать связующее.
Нижеследующие примеры поясняют изобретение и его положительный эффект, причем в примере 1 описывается проведенное известными приемами получение смеси натриевых цеолитов.
П р и м е р 1. К 30 кг натриевого цеолита Х с водосодержанием (после прокаливания) 25% добавляют 15 л 30%-ного золя кремневой кислоты с удельной поверхностью по БЭТ около 300 м2/г, и смесь перерабатывают в мешалке в гранулят величиной зерен 0,1-0,7 мм. Полученный гранулят подают на грануляционную тарелку.
Затем мелкопорошковый цеолит Х непрерывно подают на вращающуюся тарелку при одновременном напрыскивании 30%-ного золя кремневой кислоты на перемещающийся гранулят в другом месте тарелки. К золю добавляют через инъекционное приспособление поток жидкого стекла в количестве, обеспечивающем соотношение золя и жидкого стекла 9:1. Получают шарикообразный гранулят величиной зерен 2-4 мм.
5 кг вышеописанного связанного с силикагелем гранулята типа фожазита с водосодержанием 35% в пересчете на безводный продукт, имеющего величину зерен 2-4 мм, подают в емкость с ситчатой тарелкой. Через слой гранулята пропускают циркулирующий водно-щелочной раствор алюмината натрия. Получают этот раствор таким образом: 2,4 кг гидрата глинозема (с 65% Al2O3) растворяют в 45%-ном натровом щелоке (плотностью 1,48) при температуре кипения и полученный прозрачный раствор разбавляют в 33 л воды. Обработку алюмината сначала проводят в течение ночи (15 ч) при комнатной температуре. Затем циркулирующий раствор алюмината нагревают до температуры 45оС при помощи установленного в цикле щелока теплообменника и перекачивают в течение 5 ч. Затем температуру поддерживают в течение дальнейших 3 ч. при 80оС.
Получаемые гранулы из полностью кристаллического смешанного цеолита промывают водой до значения рН отходящей промывочной воды, равной 9-10, и затем сушат их.
Согласно данным рентгеновского анализа, 80% гранул состоят из натриевого цеолита типа фожазита формулы Na2O ˙Al2O3 2,5 SiO2 и 20% гранул состоят из натриевого цеолита А формулы Na2O Al2O3˙2,0SiО2.
П р и м е р 2. 1285 г описанного в примере 1, однако еще не активированного гранулята подают в затемненную колонку, смешивают с 3000 мл раствора нитрата свинца, содержащего 170 г нитрата свинца, и солевой раствор перекачивают в течение 8 ч. В конце процесса ионообмена в растворе больше не обнаруживается свинец. Затем процесс ионообмена продолжают с использованием 3000 мл раствора нитрата серебра, содержащего 281 г нитрата серебра. Гранулят промывают деионизированной водой, сушат при температуре 110оС и затем активируют в потоке горячего воздуха при температуре 450оС. Получают Ag- и Pb-содержащий цеолит формулы 0,35 Na2O˙0,4 Ag2O˙0,25 PbO˙ Al2O3 ˙2,42 SiO2, который присутствует в виде смеси с 20% указанного в примере 1 натриевого цеолита, служащего в качестве связующего.
П р и м е р 3. Для исследования каталитических свойств смеси, содержащей серебро и свинец цеолитов согласно примеру 2, испытательный фильтр диаметром 2,5 см и толщиной 5 и 7,5 см соответственно обрабатывают подаваемой со скоростью 30 см/с смесью из 15% водорода, 28% водяного пара и 57% воздуха при температуре 200оС в течение 20 ч. При этом не имеет место измеримый нагрев слоя цеолита, вызываемый взаимодействием водорода и кислорода. Кроме того, продление обработки фильтра водородсодержащей газовой смесью до 60 ч. не приводит к тепловому эффекту. При использовании содержащих только серебро цеолитов наблюдается повышение температуры до нескольких сотен градусов Цельсия. Таким образом, каталитическая реакция, приводящая к воспламенению водорода в зоне ведущих отходящие газы узлов, может исключаться.
При использовании же содержащих только серебро цеолитов наблюдается повышение температуры слоя цеолита до 600оС, что указывает на каталитическую рекомбинацию водорода и кислорода.
П р и м е р 4. Для исследования адсорбционной способности смеси содержащих серебро и свинец цеолитов согласно примеру 2 испытательный фильтр диаметром 2,5 см и толщиной 5 и 7,5 см соответственно обрабатывают подаваемой с линейной скоростью 31 см/с смесью пара и воздуха в объемном соотношении 2,7: 1, при температуре 146оС и давлении около 1 бар в течение 30 мин. Затем в течение 0,5 ч к указанному газовому потоку добавляют маркированный J-131 элементарный радиоактивный йод. После окончания процесса обработки указанный газовый поток подают еще в течение 1,5 ч. Адсорбцию йода на испытательном фильтре определяют измерением активности йода по зонам фильтра и в расположенных в направлении подачи газового потока за фильтром пропитанных слоях активного угля (для удаления радиоактивного йода). При этом получают результаты: толщина слоя, см: 5; 7,5; время контактирования, с: 0,16; 0,24; адсорбционная способность, 99,58; 99,76; показатель дезактивации 2400; 4200.
П р и м е р 5. Повторяют пример 4 с той разницей, что используют сорбент следующего состава:
А 0,25 Na2O, 0,05 PbO, 0,7 Ag2O, 2,65 SiO2
Б 0,2 Na2O, 0,12 PbO, 0,68 Ag2O, 2,8 SiO2
B 0,2 Na2O, 0,5 PbO, 0,3 Ag2O, 2,5 SiO2
Г 0,2 Na2O, 0,4 PbO, 0,4 Ag2O, 2,7 SiO2.
А 0,25 Na2O, 0,05 PbO, 0,7 Ag2O, 2,65 SiO2
Б 0,2 Na2O, 0,12 PbO, 0,68 Ag2O, 2,8 SiO2
B 0,2 Na2O, 0,5 PbO, 0,3 Ag2O, 2,5 SiO2
Г 0,2 Na2O, 0,4 PbO, 0,4 Ag2O, 2,7 SiO2.
При этом обработку фильтра смесью пара и воздуха осуществляют в течение 4,7-6 ч. Результаты опытов сведены в таблице.
Claims (5)
1. Способ очистки кислородсодержащих газов от примеси йода адсорбцией при контактировании с натриевым цеолитом типа фожазита, модифицированным путем ионного обмена серебром, отличающийся тем, что используют цеолит, дополнительно модифицированный путем ионного обмена свинцом, при соотношении ингредиентов, определяемом следующей формулой:
a Na2 O · bPbO · cAg2O · Al2 O3 · (2,5 ± 0,5) SiO2,
где b и c степени обмена ионов натрия ионами свинца и серебра соответственно, причем b 0,05-0,5, c 0,3-0,7, a + b + c 1.
a Na2 O · bPbO · cAg2O · Al2 O3 · (2,5 ± 0,5) SiO2,
где b и c степени обмена ионов натрия ионами свинца и серебра соответственно, причем b 0,05-0,5, c 0,3-0,7, a + b + c 1.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что модифицированный свинцом и серебром натриевый цеолит типа фожазита используют в смеси с натриевым цеолитом типа А, также модифицированным путем ионного обмена свинцом и серебром со степенями обмена ионов натрия ионами свинца и серебра, равными 0,05 0,5 и 0,3 0,7 соответственно.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что смесь модифицированных цеолитов с указанными степенями обмена используют при следующем соотношении ингредиентов, мас.
Модифицированный свинцом и серебром натриевый цеолит типа фожазита 80-90
Модифицированный свинцом и серебром натриевый цеолит типа А Остальное
4. Сорбент для очистки кислородсодержащих газов от примеси йода на основе натриевого цеолита типа фожазита, модифицированного путем ионного обмена серебром, отличающийся тем, что он дополнительно содержит свинец, введенный путем ионного обмена, при соотношении ингредиентов, определяемом следующей формулой:
a Na2 O · bPbO · cAg2 O · Al2 O3 · (2,5 + 0,5) SiO2,
где b и c степени обмена ионов натрия ионами свинца и серебра соответственно, причем b 0,05-0,5, c 0,3 0,7, a + b + c 1.
Модифицированный свинцом и серебром натриевый цеолит типа А Остальное
4. Сорбент для очистки кислородсодержащих газов от примеси йода на основе натриевого цеолита типа фожазита, модифицированного путем ионного обмена серебром, отличающийся тем, что он дополнительно содержит свинец, введенный путем ионного обмена, при соотношении ингредиентов, определяемом следующей формулой:
a Na2 O · bPbO · cAg2 O · Al2 O3 · (2,5 + 0,5) SiO2,
где b и c степени обмена ионов натрия ионами свинца и серебра соответственно, причем b 0,05-0,5, c 0,3 0,7, a + b + c 1.
5. Сорбент по п.4, отличающийся тем, что он дополнительно содержит натриевый цеолит типа А, модифицированный путем ионного обмена свинцом и серебром со степенями обмена ионов натрия ионами свинца и серебра, равными соответственно 0,05-0,5 и 0,3-0,7.
6. Сорбент по пп.4 и 5, отличающийся тем, что отношение степени обмена ионов натрия ионами свинца к суммарной степени обмена ионов натрия ионами свинца и серебра b/(b + c) равно 0,15-0,6.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893901784 DE3901784A1 (de) | 1989-01-21 | 1989-01-21 | Verfahren und adsorptionsmittel zur entfernung von jod und/oder organischen jod-verbindungen aus gasen und/oder daempfen |
DEP3901784.2 | 1989-01-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2035975C1 true RU2035975C1 (ru) | 1995-05-27 |
Family
ID=6372551
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4742865 RU2035975C1 (ru) | 1989-01-21 | 1990-01-19 | Способ очистки кислородсодержащих газов от примеси йода и сорбент для его осуществления |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3901784A1 (ru) |
RU (1) | RU2035975C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MD4324C1 (ru) * | 2013-07-05 | 2015-09-30 | Государственный Университет Молд0 | Способ очистки воздуха от йода |
RU2661906C1 (ru) * | 2015-03-12 | 2018-07-23 | Раса Индастриз, Лтд. | Фильтрующий материал для фильтрующей вентиляции и фильтрующее вентиляционное устройство |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4429644A1 (de) * | 1994-08-20 | 1996-02-22 | Sued Chemie Ag | Iodadsorptionsmittel |
DE19647290A1 (de) * | 1996-11-15 | 1998-05-28 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung eines mit Lithium-Ionen ausgetauschten, bindemittelfreien Zeolithgranulats und dessen Verwendung zur adsorptiven Lufttrennung |
DE102010035509A1 (de) | 2010-08-25 | 2012-03-01 | Areva Np Gmbh | Verfahren zur Druckentlastung eines Kernkraftwerks, Druckentlastungssystem für ein Kernkraftwerk sowie zugehöriges Kernkraftwerk |
DE102010035510A1 (de) * | 2010-08-25 | 2012-03-01 | Areva Np Gmbh | Verfahren zur Druckentlastung eines Kernkraftwerks, Druckentlastungssystem für ein Kernkraftwerk sowie zugehöriges Kernkraftwerk |
-
1989
- 1989-01-21 DE DE19893901784 patent/DE3901784A1/de not_active Withdrawn
-
1990
- 1990-01-19 RU SU4742865 patent/RU2035975C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент США N 3658467, кл.B 01D 53/34, 1972. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MD4324C1 (ru) * | 2013-07-05 | 2015-09-30 | Государственный Университет Молд0 | Способ очистки воздуха от йода |
RU2661906C1 (ru) * | 2015-03-12 | 2018-07-23 | Раса Индастриз, Лтд. | Фильтрующий материал для фильтрующей вентиляции и фильтрующее вентиляционное устройство |
US10434494B2 (en) | 2015-03-12 | 2019-10-08 | Rasa Industries, Ltd. | Filtration material for filtered venting, and filtered venting device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3901784A1 (de) | 1990-07-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4913850A (en) | Process for the removal of iodine and organic iodine compounds from gases and vapors using silver-containing zeolite of the faujasite type | |
EP0448562B1 (en) | Removal of mercury from fluids by contact with activated zeolite a | |
US4748013A (en) | Adsorbent for recovery of bromine and bromine-recovering process using same | |
US5868818A (en) | Adsorbent for air separation, production method thereof, and air-separation method using it | |
US5075084A (en) | Process for the removal of iodine and iodine compounds from hydrogen-containing gases and vapors | |
RU2035975C1 (ru) | Способ очистки кислородсодержащих газов от примеси йода и сорбент для его осуществления | |
KR870000267B1 (ko) | 펠릿형 제올라이트 흡착제에 대한 기체 분리 카이네틱스를 향상시키는 방법 | |
US4619821A (en) | Ozone decomposition | |
US4265788A (en) | Adsorbent for separating para-xylene, and process for the preparation thereof | |
JP2007512119A (ja) | 空気から酸素を選択的に吸着するための分子ふるい吸着剤の製造方法 | |
SU511963A1 (ru) | Способ очистки газов от хлористого водорода | |
JPS63162519A (ja) | クリノプチロライト型ゼオライトおよび吸着剤 | |
JPS6238282B2 (ru) | ||
RU2203224C1 (ru) | Способ получения гранулированного фожазита высокой фазовой чистоты | |
RU2104085C1 (ru) | Сорбент на основе цеолитов | |
JPH0457368B2 (ru) | ||
JPS63302923A (ja) | 排ガスの浄化方法 | |
RU2203223C1 (ru) | Способ получения синтетического гранулированного фожазита | |
JP3074816B2 (ja) | 3a型ゼオライト成形体の製造法 | |
JPS643805B2 (ru) | ||
RU2203221C1 (ru) | Способ получения синтетического цеолита типа а | |
JPS61291037A (ja) | 溶融塩の精製方法 | |
JPH10128106A (ja) | 酸素psa用吸着剤、その製造法並びにそれを用いた酸素製造方法 | |
RU2203220C1 (ru) | Способ получения гранулированного цеолитного адсорбента структуры а и х высокой фазовой чистоты | |
US2811417A (en) | Sodium hypochlorite production by cation exchange materials |