RU2046012C1 - Способ получения поглотителя диоксида углерода - Google Patents
Способ получения поглотителя диоксида углерода Download PDFInfo
- Publication number
- RU2046012C1 RU2046012C1 SU5026075A RU2046012C1 RU 2046012 C1 RU2046012 C1 RU 2046012C1 SU 5026075 A SU5026075 A SU 5026075A RU 2046012 C1 RU2046012 C1 RU 2046012C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbon dioxide
- absorber
- mixture
- alkali metal
- binder
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Использование: для получения поглотителя диоксида углерода. Сущность изобретения: поглотитель диоксида углерода получают путем смешивания водной суспензии карбоната серебра с катализатором и связующим, формования смеси в гранулы с последующей сушкой и термообработкой гранул при температуре 174-250°С. В качестве катализатора используют смесь гидроксида и галогенида щелочного металла, в качестве связующего - силикат натрия. 3 з. п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к способам получения твердых сорбентов двуокиси углерода и может быть использовано в производстве регенерируемого сорбента для удаления двуокиси углерода из объема космического скафандра и других обитаемых замкнутых объектов.
Известен способ получения регенерируемого поглотителя двуокиси углерода на основе окиси серебра, предназначенного для использования в системе жизнеобеспечения космического скафандра. Поглотитель готовят из окиси серебра и осажденной окиси алюминия в пропорции от 80:20 до 20:80. Он имеет динамическую активность 10 мас. двуокиси углерода. Температура регенерации поглотителя составляет 150-220оС [1]
Такой поглотитель в процессе эксплуатации его в циклах сорбция-регенерации не обеспечивает эффективное удаление двуокиси углерода из объема космического скафандра, так как окись алюминия, входящая в состав поглотителя в качестве связующего вещества, играет роль катализатора разложения окиси серебра до металлического серебра, что приводит к снижению активности поглотителя.
Такой поглотитель в процессе эксплуатации его в циклах сорбция-регенерации не обеспечивает эффективное удаление двуокиси углерода из объема космического скафандра, так как окись алюминия, входящая в состав поглотителя в качестве связующего вещества, играет роль катализатора разложения окиси серебра до металлического серебра, что приводит к снижению активности поглотителя.
Известен способ получения поглотителя двуокиси углерода на основе окиси серебра, в котором используется инертное связующее силикат натрия. Готовят водную суспензию карбоната серебра, в которую добавляют катализатор и связующее. В качестве катализатора используют гидроокиси щелочных металлов, в частности, гидроокись калия, а в качестве связующего силикат натрия. Полученную массу формуют в гранулы, которые подвергают сушке горячим воздухом и термообработке при температуре 250оС в течение 2 ч. В процессе приготовления поглотителя каpбонат серебра взаимодействует с гидроокисью калия с образованием окиси серебра и бикарбоната калия. Силикат натрия в щелочной среде коагулирует с образованием геля окиси кремния, который является связующим веществом. При термообработке поглотителя происходит разложение бикарбоната калия и непрореагировавшего с гидроокисью карбоната серебра. Конечный состав поглотителя содержит окись серебра, каpбонат калия, каpбонат натрия и окись кремния. Используемые в способе условия проведения операций обусловленны тем, что для приготовления поглотителя, обладающего высокой реакционной способностью по отношению к двуокиси углерода, необходимо использовать окись серебра, полученную из только что разложенного карбоната. Емкость полученного этим способом поглотителя при испытаниях в динамической трубке составляет 60-80 л/кг до проскока 80% двуокиси углерода от исходной концентрации и практически не изменяется в течение 28 циклов сорбция регенерации. Температура регенерации поглотителя составляет 174-250оС [2]
Однако при испытаниях этого поглотителя в условиях, имитирующих условия системы жизнеобеспечения космического скафандра (концентрация двуокиси углерода 2,0% влажность воздуха 40% температура воздуха 30оС) емкость поглотителя составила только 30-35 л/кг или 45-52 л/л. Исходя из этой величины емкости поглотителя, объем поглотительного патрона для работы в открытом космосе в течение 6 ч при выделении человеком 40 л СО2 в час должен составлять 5 л, что не удовлетворяет основному требованию, предъявляемому к поглотительному патрону ввиду ограниченного объема скафандра.
Однако при испытаниях этого поглотителя в условиях, имитирующих условия системы жизнеобеспечения космического скафандра (концентрация двуокиси углерода 2,0% влажность воздуха 40% температура воздуха 30оС) емкость поглотителя составила только 30-35 л/кг или 45-52 л/л. Исходя из этой величины емкости поглотителя, объем поглотительного патрона для работы в открытом космосе в течение 6 ч при выделении человеком 40 л СО2 в час должен составлять 5 л, что не удовлетворяет основному требованию, предъявляемому к поглотительному патрону ввиду ограниченного объема скафандра.
При работе человека в космосе выделение двуокиси углерода не является равномерным, а носит прерывистый характер "работа-отдых", при этом колебания по выделению двуокиси углерода составляют 20-80 л/ч. Поэтому поглотитель должен обладать высокой скоростью поглощения двуокиси углерода. Скорость поглощения двуокиси углерода, полученного известным способом, составляет 15-20 л/л˙ч, что недостаточно для эффективного удаления двуокиси углерода из объема космического скафандра. В этом случае требуется увеличение объема поглотительного патрона в 1,5-2,0 раза.
Цель изобретения улучшение эксплуатационных характеристик поглотителя двуокиси углерода, к которым относятся динамическая активность и скорость поглощения двуокиси углерода. Увеличение этих показателей позволяет обеспечить эффективное удаление двуокиси углерода из объема космического скафандра без увеличения поглотительного патрона.
Для достижения этой цели в способе получения поглотителя двуокиси углерода на основе окиси серебра, заключающемся в смешивании водной суспензии карбоната серебра с катализатором и связующим, формировании смеси в гранулы с последующей их сушкой и термообработкой при температуре 174-250оС, в качестве катализатора используют смесь гидроксида галогенида щелочного металла. Для получения оптимальных характеристик поглотителя количество вводимых в исходную смесь катализаторов должно составлять; гидроксида щелочного металла 6,6-10,5 мас. галогенида щелочного металла 0,4-4,4 мас. в расчете на сухие вещества.
Использование указанной смеси катализаторов вместе гидроокиси калия приводит к повышению кинетики твердофазной реакции взаимодействия окиси серебра с двуокисью углерода и изменению кристаллической структуры поглотителя, обусловленных тем, что ионы галогена и ионы щелочного металла внедряются в кристаллическую решетку окиси серебра. В результате этого ионы серебра приобретают повышенную подвижность и свободно перемещаются в кристаллической решетке. Скорость поглощения двуокиси углерода и динамическая активность поглотителя увеличивается в 1,5-2,0 раза.
Способ осуществляется следующим образом.
К водной суспензии карбоната серебра добавляют расчетное количество смеси гидроксида и галогенида щелочного металла. Массу тщательно перемешивают и добавляют связующее силикат натрия. Полученную шихту формуют известными способами. Полученные гранулы сушат на воздухе при температуре 20-80оС, а затем термообрабатывают при температуре 174-250оС. В результате термообработки конечный состав поглотителя содержит окись серебра, карбонат щелочного металла, галогенид щелочного металла и двуокись кремния.
Поглотитель испытан в динамических условиях при следующих условиях: объем поглотителя в динамической трубке 20 см3; температура газовоздушной смеси 29,5±0,05% расход газовоздушной смеси 1,0±0,1 л/мин; влажность газовоздушной смеси 50±5% объемная доля двуокиси углерода на входе в динамическую трубку 1,9±0,05%
Сорбцию заканчивали при достижении объемной доли двуокиси углерода за слоем поглотителя, равной 1,5 ±0,05% Регенерацию поглотителя после сорбции осуществляли нагреванием в сушильном шкафу при температуре 230 ±5оС в течение 2 ч. Затем навеску поглотителя охлаждали до комнатной температуры и помещали в динамическую установку для проведения процесса сорбции при указанных выше условиях. За динамическую активность поглотителя принимали среднее значение из 5 циклов испытаний.
Сорбцию заканчивали при достижении объемной доли двуокиси углерода за слоем поглотителя, равной 1,5 ±0,05% Регенерацию поглотителя после сорбции осуществляли нагреванием в сушильном шкафу при температуре 230 ±5оС в течение 2 ч. Затем навеску поглотителя охлаждали до комнатной температуры и помещали в динамическую установку для проведения процесса сорбции при указанных выше условиях. За динамическую активность поглотителя принимали среднее значение из 5 циклов испытаний.
Результаты испытаний образцов поглотителя с различным количеством вводимого в исходную смесь катализатора гидроксида и галогенида щелочного металла представлены в таблице.
Введение таких ионов, как Cs+J-, предпочтительнее, чем K+, Rb+, Br-, так как приводит к более значительному увеличению динамической активности регенерируемого поглотителя.
Введение ионов K+, Rb+, Br- в виде КОН, RbOH, K2CO3, Rb2CO3 KJ, KBr также приводит к увеличению динамической активности поглотителя по двуокиси углерода, так как динамическая активность чистой окиси серебра практически равна нулю.
Проведено использование в качестве связующего силиката натрия, гидроксида титана и различных фторопластов. Установлено, что силикат натрия предпочтительнее из-за большей прочности гранул.
Проведены испытания поглотителя, полученного по данному способу в патроне для выходного скафандра в условиях имитирующих условия системы жизнеобеспечения (концентрация двуокиси углерода 2,0% влажность воздуха 40% температура воздуха 30оС) при условии выделения человеком 40 л двуокиси углерода в час. Объем патрона составлял 3 л, объем поглотителя в патроне 2,6 л, вес поглотителя 5,1 кг. При этих условиях время работы патрона составило 8 ч, патрон поглотил 320 л двуокиси углерода.
Claims (4)
1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОГЛОТИТЕЛЯ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА на основе окиси серебра, включающий смешение водной суспензии карбоната серебра с катализатором и связующим, формование полученной шихты, сушку и термообработку формованного продукта при 174-250oС, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют смесь гидроксида и галогенида щелочного металла.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют щелочной металл выбранный из группы K, Cs, Rb.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют галогенид выбранный из группы Br, J.
4. Способ по пп. 1-3, отличающийся тем, что соотношение гидроксида и галогенида щелочного металла в смеси равном (6,6-10,5):(0,4-4,4)мас.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5026075 RU2046012C1 (ru) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | Способ получения поглотителя диоксида углерода |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5026075 RU2046012C1 (ru) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | Способ получения поглотителя диоксида углерода |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2046012C1 true RU2046012C1 (ru) | 1995-10-20 |
Family
ID=21596280
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5026075 RU2046012C1 (ru) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | Способ получения поглотителя диоксида углерода |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2046012C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009139664A1 (ru) * | 2008-05-12 | 2009-11-19 | Открытое Акционерное Общество "Корпорация "Росхимзащита" | Способ изготовления химического адсорбента диоксида углерода |
RU2610611C2 (ru) * | 2015-06-10 | 2017-02-14 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" (ОАО "Корпорация "Росхимзащита") | Способ получения химического поглотителя диоксида углерода |
-
1992
- 1992-02-07 RU SU5026075 patent/RU2046012C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Патент США N 3232028, кл.55-68, 1982. * |
2. Colombo R.V. Study of regenerable CO2 sorbents for extravchicular activity//AYAA Paper, 1973, N 73-1339. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009139664A1 (ru) * | 2008-05-12 | 2009-11-19 | Открытое Акционерное Общество "Корпорация "Росхимзащита" | Способ изготовления химического адсорбента диоксида углерода |
RU2610611C2 (ru) * | 2015-06-10 | 2017-02-14 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" (ОАО "Корпорация "Росхимзащита") | Способ получения химического поглотителя диоксида углерода |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102639228B (zh) | 用于将含氧物自烯烃流移除的较低反应性吸附剂和较高含氧物容量 | |
US3887683A (en) | Method for removing nitrogen oxides from waste gases | |
US5897845A (en) | Absorbents | |
EP1142622A2 (en) | Method of adsorptive separation of carbon dioxide | |
US3141729A (en) | Gels and method of making | |
EP0464475B1 (en) | Regenerable CO2/H2O solid sorbent | |
US3979335A (en) | Process for the preparation of synthetic zeolites | |
US3557011A (en) | Co2 sorption material | |
KR100562020B1 (ko) | 이산화탄소 고정화 흡착제와 그의 제조방법 | |
JPS602086B2 (ja) | 二酸化炭素の除去方法 | |
EP0445776B1 (en) | Preparation of high capacity unsupported regenerable co2 sorbent | |
RU2046012C1 (ru) | Способ получения поглотителя диоксида углерода | |
JP3050147B2 (ja) | 空気分離用吸着剤、その製造法並びにそれを用いた空気分離方法 | |
JP3420036B2 (ja) | 炭酸ガス吸収材および炭酸ガス吸収方法 | |
US1961890A (en) | Refrigeration process | |
CN109482144A (zh) | 一种脱硫除碳吸附剂的制备方法 | |
US5174974A (en) | Regenerable CO2 /H2 O solid sorbent | |
JP3675753B2 (ja) | 炭酸ガス吸収材、その使用方法およびその再生方法 | |
RU2325205C2 (ru) | Способ получения продукта для регенерации воздуха | |
JPH06296858A (ja) | 酸性ガス吸収剤 | |
JP2691927B2 (ja) | 有害成分の除去方法 | |
RU2152251C2 (ru) | Способ получения адсорбента диоксида углерода | |
JP3362918B2 (ja) | 排ガスの浄化方法 | |
JPS63302923A (ja) | 排ガスの浄化方法 | |
JPS6229092B2 (ru) |