RU2169606C2 - Composite drier for gases and liquids - Google Patents

Composite drier for gases and liquids Download PDF

Info

Publication number
RU2169606C2
RU2169606C2 RU99112544/12A RU99112544A RU2169606C2 RU 2169606 C2 RU2169606 C2 RU 2169606C2 RU 99112544/12 A RU99112544/12 A RU 99112544/12A RU 99112544 A RU99112544 A RU 99112544A RU 2169606 C2 RU2169606 C2 RU 2169606C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
porous
composite
gases
desiccant
pores
Prior art date
Application number
RU99112544/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU99112544A (en
Inventor
Ю.И. Аристов
Л.Г. Гордеева
В.Н. Коротких
В.Н. Пармон
М.М. Токарев
Original Assignee
Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН filed Critical Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН
Priority to RU99112544/12A priority Critical patent/RU2169606C2/en
Publication of RU99112544A publication Critical patent/RU99112544A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2169606C2 publication Critical patent/RU2169606C2/en

Links

Landscapes

  • Drying Of Gases (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: sorbents. SUBSTANCE: matrix of drier is substance with open pore system supporting active moisture-absorbing substance, which is high-hygroscopic substance in the form of pore-filling solution capable of undergoing reversible hydration-dehydration processes. In particular, porous matrices may be inorganic oxides, porous coals, naturally occurring sorbents, porous metals, porous composites, or their mixtures. Moisture-absorbing substance may be selected from alkali and alkali-earth metal halides, sulfates, nitrates, or their mixtures. Porous matrices can have micropores, mesopores, and coarse transport pores. They are prepared in the form of spheres 1-6 mm in diameter or sticks 2-5 mm in diameter and 3- 15 mm in length, or in the form of irregularly shaped particles, rings, or honeycomb-structure blocks. EFFECT: increased drying capacity. 6 cl, 20 ex

Description

Изобретение относится к сорбционной технике, а именно к осушителям газов и жидкостей, и может быть использовано для улучшения качества сырья и продуктов в химической, газовой, нефтеперерабатывающей промышленности, в криогенной технике, при сварочных работах, а также для глубокой осушки технологических газовых потоков, жидкостей, парогазовых смесей. The invention relates to sorption technology, in particular to desiccants of gases and liquids, and can be used to improve the quality of raw materials and products in the chemical, gas, oil refining industry, in cryogenic technology, during welding, as well as for deep drying of technological gas flows, liquids gas-vapor mixtures.

Для этих целей используют различные адсорбенты с развитой поверхностью, такие как силикагели, оксид алюминия, цеолиты, а также жидкие абсорбенты, например растворы солей, серную кислоту, этиленгликоль. К основным недостаткам перечисленных осушителей относятся либо невысокая динамическая и статическая сорбционная емкость, либо относительно высокая температура регенерации. Кроме того, применение жидкостных абсорбентов значительно усложняет технологическую схему осушительной установки. For these purposes, various adsorbents with a developed surface are used, such as silica gels, alumina, zeolites, as well as liquid absorbents, for example, salt solutions, sulfuric acid, ethylene glycol. The main disadvantages of these dehumidifiers are either low dynamic and static sorption capacity, or a relatively high regeneration temperature. In addition, the use of liquid absorbents significantly complicates the technological scheme of the dehumidifier.

Проблема создания эффективного осушителя, обладающего высокими сорбционной емкостью и механической прочностью, с одной стороны, и удобного в использовании, с другой, решается путем совмещения принципа объемного поглощения паров воды жидким осушителем и адсорбции на развитой поверхности. Данный принцип реализуется в импрегнированных осушителях [Авт. св. СССР N 406552, B 01 D 53/26, БИ 46, 21.11.73; авт. св. СССР N 566616, B 01 D 53/02, БИ 28, 30.07.77: авт. св. СССР N 1219122, B 01 D 53/26, БИ 11, 23.03.86; авт. св. СССР N 1452566, B 01 D 53/26, БИ 3, 23.01.89; авт. св. СССР N 1657218, B 01 D 53/26, БИ 23, 23.06.91; авт. св. СССР N 1657219, B 01 D 53/28, БИ 23, 23.06.91]. Такие осушители представляют собой композицию гигроскопичной соли (как правило, хлорида кальция или лития, либо бромида лития) и пористого носителя (как правило, силикагеля, оксида алюминия или пористого угля), применяемых в настоящее время, в основном, в фильтрующих элементах средств индивидуальной защиты. The problem of creating an effective desiccant having high sorption capacity and mechanical strength, on the one hand, and convenient to use, on the other, is solved by combining the principle of volumetric absorption of water vapor by a liquid desiccant and adsorption on a developed surface. This principle is implemented in impregnated dehumidifiers [Avt. St. USSR N 406552, B 01 D 53/26, BI 46, 11.21.73; author St. USSR N 566616, B 01 D 53/02, BI 28, 07/30/07: ed. St. USSR N 1219122, B 01 D 53/26, BI 11, 03/23/86; author St. USSR N 1452566, B 01 D 53/26, BI 3, 01/23/89; author St. USSR N 1657218, B 01 D 53/26, BI 23, 06.23.91; author St. USSR N 1657219, B 01 D 53/28, BI 23, 06.23.91]. Such desiccants are a composition of a hygroscopic salt (usually calcium or lithium chloride or lithium bromide) and a porous carrier (usually silica gel, alumina or porous coal), currently used mainly in the filter elements of personal protective equipment .

Недостатками таких композитных систем являются: вытекание активного компонента из порового пространства матрицы, разрушение осушителя при регенерации, необходимость внесения в композицию дополнительного связующего и, в ряде случаев, необходимость проведения процесса пропитки при повышенной температуре и в несколько стадий. Вышеуказанные сложности вызваны, по видимому, как низкой механической прочностью используемых матриц, так и блокировкой значительной части порового пространства солью в силу неравномерного ее распределения, что приводит к вытеканию активного компонента. The disadvantages of such composite systems are: leakage of the active component from the pore space of the matrix, destruction of the desiccant during regeneration, the need to add an additional binder to the composition, and, in some cases, the need to carry out the impregnation process at elevated temperature and in several stages. The above difficulties are caused, apparently, by both the low mechanical strength of the matrices used and the blocking of a significant part of the pore space by the salt due to its uneven distribution, which leads to leakage of the active component.

Наиболее близким к предлагаемому композитному осушителю газов и жидкостей является импрегнированный формованный осушитель воздуха [Авт.св. СССР N 1620789, B 01 D 53/26,1991, содержащий пористую матрицу с открытой системой пор, и высокогигроскопические вещества. Closest to the proposed composite dehumidifier for gases and liquids is an impregnated molded dehumidifier [Aut. St. USSR N 1620789, B 01 D 53 / 26,1991, containing a porous matrix with an open pore system, and highly hygroscopic substances.

Недостатком прототипа является невысокая динамическая емкость. The disadvantage of the prototype is the low dynamic capacity.

Это связано с блокировкой части порового пространства солью. This is due to the blocking of part of the pore space with salt.

Изобретение решает задачу создания эффективного композитного осушителя для газов и жидкостей. The invention solves the problem of creating an effective composite desiccant for gases and liquids.

Задача решается путем создания композитного осушителя газов и жидкостей, состоящего из пористой матрицы и активного влагопоглощающего вещества, помещенного в поры матрицы. The problem is solved by creating a composite desiccant of gases and liquids, consisting of a porous matrix and an active moisture-absorbing substance, placed in the pores of the matrix.

В качестве матрицы он содержит вещество с открытой системой пор, а в качестве активного влагопоглощающего вещества - высокогигроскопичное вещество, способное к обратимым процессам гидратации - дегидратации, которое находится в порах в виде раствора. As a matrix, it contains a substance with an open pore system, and as an active moisture-absorbing substance, it is a highly hygroscopic substance capable of reversible hydration - dehydration processes, which is located in the pores in the form of a solution.

В качестве активного влагопоглощающего вещества используют растворы галогенидов, сульфатов, нитратов щелочных и щелочноземельных металлов и их смеси, а в качестве пористой матрицы - неорганические оксиды, пористые угли, природные сорбенты, пористые металлы, пористые композиты или их смеси. Solutions of halides, sulfates, nitrates of alkali and alkaline earth metals and their mixtures are used as active moisture-absorbing substances, and inorganic oxides, porous coals, natural sorbents, porous metals, porous composites, or mixtures thereof are used as a porous matrix.

Пористые матрицы могут иметь микропоры, мезопоры и крупные транспортные поры и изготавливаются в виде сфер диаметром 1-6 мм, либо в виде черенков диаметром 2-5 мм и длиной 3-15 мм, либо в виде частиц неправильной формы, либо в виде колец или блоков сотовой структуры. Porous matrices can have micropores, mesopores and large transport pores and are made in the form of spheres with a diameter of 1-6 mm, or in the form of cuttings with a diameter of 2-5 mm and a length of 3-15 mm, or in the form of particles of irregular shape, or in the form of rings or blocks of cellular structure.

Количество активного влагопоглощающего раствора составляет не менее 5 мас.%. The amount of active moisture-absorbing solution is at least 5 wt.%.

Пористую матрицу предварительно подвергают термообработке при температуре от 150 до 900oC в окислительной, восстановительной либо инертной атмосфере в течение 0.5 - 10 часов.The porous matrix is preliminarily subjected to heat treatment at a temperature of from 150 to 900 o C in an oxidizing, reducing or inert atmosphere for 0.5 to 10 hours.

Регенерацию композитного осушителя производят нагреванием при температуре не ниже 100oC.The regeneration of the composite desiccant is carried out by heating at a temperature not lower than 100 o C.

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами. The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1. Активный оксид алюминия в виде черенков диаметром 3 мм и длиной 5-7 мм, имеющий открытую систему микро-, мезо- и транспортных пор, прогревают в токе воздуха в течение 2 часов при температуре 200oC. После охлаждения в поры оксида алюминия помещают раствор хлорида кальция. Содержание соли в композитном сорбенте в пересчете на сухой вес составляет 20 мас.%. Полученный композитный осушитель помещают в адсорбер объемом 1 литр и регенерируют нагреванием до температуры 150oC в токе воздуха в течение 5 часов. После охлаждения до комнатной температуры на вход адсорбера подают сжатый воздух, предварительно пропущенный через барботер, наполненный водой. Содержание влаги во входящем газе составляет 2.05 г/нм3, расход воздуха составляет 2 нм3/час. Процесс осушки газа прекращают после достижения выходящим воздухом влажности 100 ррм (объемных). Продолжительность цикла осушки составила 53.6 часа. Количество поглощенной композитным сорбентом влаги, определенное путем его взвешивания до и после эксперимента, составляет 220.1 г. Динамическая емкость композитного осушителя, определяемая как отношение массы поглощенной воды к массе сухого сорбента, составляет αдин = 0,25 г/г.
Пример 2. Аналогично примеру 1, регенерацию композитного осушителя проводят при температуре 120oC. Продолжительность цикла осушки составляет 53.5 часа. Количество поглощенной композитным сорбентом влаги составляет 219.5 г. Динамическая емкость композитного сорбента αдин составила 0.248 г/г.
Example 1. Active alumina in the form of cuttings with a diameter of 3 mm and a length of 5-7 mm, having an open system of micro-, meso- and transport pores, is heated in a stream of air for 2 hours at a temperature of 200 o C. After cooling into the pores of the oxide aluminum is placed a solution of calcium chloride. The salt content in the composite sorbent in terms of dry weight is 20 wt.%. The resulting composite desiccant is placed in a 1 liter adsorber and regenerated by heating to a temperature of 150 o C in a stream of air for 5 hours. After cooling to room temperature, compressed air is fed to the inlet of the adsorber, previously passed through a bubbler filled with water. The moisture content in the incoming gas is 2.05 g / nm 3 , air consumption is 2 nm 3 / hour. The process of drying the gas is stopped after reaching the outlet air humidity of 100 ppm (volumetric). The drying cycle was 53.6 hours. The amount of moisture absorbed by the composite sorbent, determined by weighing it before and after the experiment, is 220.1 g. The dynamic capacity of the composite desiccant, defined as the ratio of the mass of absorbed water to the mass of dry sorbent, is α din = 0.25 g / g.
Example 2. Analogously to example 1, the regeneration of the composite desiccant is carried out at a temperature of 120 o C. The duration of the drying cycle is 53.5 hours. The amount of moisture absorbed by the composite sorbent is 219.5 g. The dynamic capacity of the composite sorbent α din was 0.248 g / g.

Пример 3. Аналогично примеру 1, но для приготовления композитного осушителя используют, активный оксид алюминия в виде сфер диаметром 4-6 мм, предварительно прогретый в токе воздуха в течение 3 часов при температуре 250oC. После охлаждения в поры оксида алюминия помещают раствор хлорида кальция. Содержание соли в композитном сорбенте в пересчете на сухой вес составило 10 мас.%. Продолжительность цикла осушки составляет 51.4 часа. Количество поглощенной композитным сорбентом влаги составляет 210.7 г. Динамическая емкость композитного сорбента αдин составила 0.24 г/г.Example 3. Analogously to example 1, but for the preparation of a composite desiccant, active alumina is used in the form of spheres with a diameter of 4-6 mm, preheated in a stream of air for 3 hours at a temperature of 250 o C. After cooling, a solution of chloride is placed in the pores of alumina calcium. The salt content in the composite sorbent in terms of dry weight was 10 wt.%. The drying cycle lasts 51.4 hours. The amount of moisture absorbed by the composite sorbent is 210.7 g. The dynamic capacity of the composite sorbent α din was 0.24 g / g.

Пример 4. Аналогично примеру 1, но для приготовления композитного осушителя используют силикагель в виде сфер диаметром 2-6 мм, обладающий открытой системой мезопор, предварительно прогретый в токе воздуха при температуре 150oC в течение 1.5 часа. После охлаждения в поры силикагеля помещают раствор хлорида кальция. Содержание соли в композитном сорбенте в пересчете на сухой вес составляет 30 мас.%. Продолжительность цикла осушки составляет 69.8 часа. Количество поглощенной композитным сорбентом влаги составляет 286.3 г. Динамическая емкость композитного сорбента αдин составила 0.45 г/г.Example 4. Analogously to example 1, but for the preparation of a composite desiccant, silica gel is used in the form of spheres with a diameter of 2-6 mm, having an open mesopore system, preheated in an air stream at a temperature of 150 o C for 1.5 hours. After cooling, a solution of calcium chloride is placed in the pores of silica gel. The salt content in the composite sorbent in terms of dry weight is 30 wt.%. The drying cycle lasts 69.8 hours. The amount of moisture absorbed by the composite sorbent is 286.3 g. The dynamic capacity of the composite sorbent α din was 0.45 g / g.

Пример 5. Аналогично примеру 4, но в поры силикагеля помещают раствор бромида лития. Содержание соли в композитном сорбенте в пересчете на сухой вес составило 27.2 мас. %. Продолжительность цикла осушки составляет 72.6 часа. Количество поглощенной композитным сорбентом влаги составляет 297.8 г. Динамическая емкость композитного сорбента αдин составляет 0.46 г/г.Example 5. Analogously to example 4, but a solution of lithium bromide is placed in the pores of silica gel. The salt content in the composite sorbent in terms of dry weight was 27.2 wt. % The duration of the drying cycle is 72.6 hours. The amount of moisture absorbed by the composite sorbent is 297.8 g. The dynamic capacity of the composite sorbent α din is 0.46 g / g.

Пример 6. Аналогично примеру 3, но в поры оксида алюминия помещают раствор сульфата натрия. Содержание соли в композитном сорбенте в пересчете на сухой вес составляет 17 мас.%. Продолжительность цикла осушки составляет 48.7 час. Количество поглощенной композитным сорбентом влаги составляет 199.8 г. Динамическая емкость композитного сорбента αдин составляет 0.21 г/г.Example 6. Analogously to example 3, but a solution of sodium sulfate is placed in the pores of alumina. The salt content in the composite sorbent in terms of dry weight is 17 wt.%. The drying cycle lasts 48.7 hours. The amount of moisture absorbed by the composite sorbent is 199.8 g. The dynamic capacity of the composite sorbent α din is 0.21 g / g.

Пример 7. Аналогично примеру 1, но для приготовления композитного сорбента используют пористый углерод в виде сфер диаметром 1-3 мм, обладающий открытой, системой микропор и крупных пор, предварительно прогретый в атмосфере кислорода при температуре 290oC в течение 5 часов. После охлаждения в поры углерода помещают раствор хлорида кальция. Содержание соли в композитном сорбенте в пересчете на сухой вес составляет 23 мас.%. Продолжительность цикла осушки составляет 44 часа. Количество поглощенной влаги составляет 180.2 г. Динамическая емкость композитного сорбента αдин составляет 0.19 г/г.Example 7. Analogously to example 1, but for the preparation of a composite sorbent using porous carbon in the form of spheres with a diameter of 1-3 mm, having an open, a system of micropores and large pores, preheated in an oxygen atmosphere at a temperature of 290 o C for 5 hours. After cooling, a solution of calcium chloride is placed in the pores of carbon. The salt content in the composite sorbent in terms of dry weight is 23 wt.%. The drying cycle lasts 44 hours. The amount of absorbed moisture is 180.2 g. The dynamic capacity of the composite sorbent α din is 0.19 g / g.

Пример 8. Аналогично примеру 1, но для приготовления композитного осушителя используют природную глину, обладающую открытой системой крупных пор, в виде блоков сотовой структуры, предварительно прогретую в инертной атмосфере при температуре 900oC в течение 10 часов. После охлаждения до комнатной температуры в поры глины вносят раствор хлорида кальция. Содержание соли в композитном сорбенте в пересчете на сухой вес составляет 10.5 мас.%. Продолжительность цикла осушки составляет 43.5 часа. Количество поглощенной влаги составляет 178.3 г. Динамическая емкость композитного сорбента αдин составляет 0.2 г/г.Example 8. Analogously to example 1, but for the preparation of a composite desiccant, natural clay is used, which has an open system of large pores, in the form of honeycomb blocks, preheated in an inert atmosphere at a temperature of 900 o C for 10 hours. After cooling to room temperature, a solution of calcium chloride is added to the clay pores. The salt content in the composite sorbent in terms of dry weight is 10.5 wt.%. The drying cycle lasts 43.5 hours. The amount of absorbed moisture is 178.3 g. The dynamic capacity of the composite sorbent α din is 0.2 g / g.

Пример 9. Аналогично примеру 1, но для приготовления композитного осушителя используют пористый никель, обладающий открытой системой крупных пор, предварительно прогретый в токе водорода при температуре 210oC в течение 0.5 часа. После охлаждения в поры никеля помещают раствор хлорида кальция. Содержание соли в композитном сорбенте в пересчете на сухой вес составило 5 мас. %. Продолжительность цикла осушки составляет 36.8 часа. Количество поглощенной влаги составляет 150.7 г. Динамическая емкость композитного сорбента αдин составляет 0.1 г/г.Example 9. Analogously to example 1, but for the preparation of a composite desiccant, porous nickel is used, having an open system of large pores, preheated in a stream of hydrogen at a temperature of 210 o C for 0.5 hours. After cooling, a solution of calcium chloride is placed in the pores of nickel. The salt content in the composite sorbent in terms of dry weight was 5 wt. % The drying cycle lasts 36.8 hours. The amount of absorbed moisture is 150.7 g. The dynamic capacity of the composite sorbent α din is 0.1 g / g.

Пример 10. Аналогично примеру 1, но для приготовления композитного осушителя используют активный оксид алюминия в виде черенков диаметром 5 мм и длиной 15 мм, а в качестве осушаемого газа используют метан. Продолжительность цикла осушки составляет 54.9 часа. Количество поглощенной влаги составляет 225.2 г. Динамическая емкость композитного сорбента αдин составляет 0.26 г/г.Example 10. Analogously to example 1, but for the preparation of a composite desiccant, active alumina is used in the form of cuttings with a diameter of 5 mm and a length of 15 mm, and methane is used as the drying gas. The drying cycle lasts 54.9 hours. The amount of absorbed moisture is 225.2 g. The dynamic capacity of the composite sorbent α din is 0.26 g / g.

Пример 11. Аналогично примеру 1, но для приготовления композитного осушителя используют активный оксид алюминия в виде черенков диаметром 2 мм и длиной 3-5 мм, в поры которого помещают раствор нитрата магния. Содержание соли в композитном сорбенте в пересчете на сухой вес составляет 19 мас.%. Продолжительность цикла осушки составляет 49 часов. Количество поглощенной влаги составляет 201.3 г. Динамическая емкость композитного сорбента αдин составляет 0.24 г/г.Example 11. Analogously to example 1, but for the preparation of a composite desiccant, active alumina is used in the form of cuttings with a diameter of 2 mm and a length of 3-5 mm, in the pores of which a solution of magnesium nitrate is placed. The salt content in the composite sorbent in terms of dry weight is 19 wt.%. The drying cycle lasts 49 hours. The amount of absorbed moisture is 201.3 g. The dynamic capacity of the composite sorbent α din is 0.24 g / g.

Пример 12.99 мл ацетонитрила марки ОСЧ (содержание воды не более 0.02%) смешивают с 1 мл дистиллированной воды. Содержание воды в смеси, определенное по методу Фишера, составляет 0.98±0.01%. В смесь помещают 10 г композитного осушителя приготовленного и регенерированного по методике примера 1 и перемешивают в течение 15 мин магнитной мешалкой в герметично закрытой колбе. После декантации ацетонитрила содержание воды в нем, определенное по методу Фишера, не превышает 0.04±0.01%. Example 12.99 ml of OSCH grade acetonitrile (water content not more than 0.02%) is mixed with 1 ml of distilled water. The water content in the mixture, determined by the Fisher method, is 0.98 ± 0.01%. 10 g of a composite desiccant prepared and regenerated according to the procedure of Example 1 are placed in the mixture and stirred for 15 minutes with a magnetic stirrer in a hermetically sealed flask. After decantation of acetonitrile, the water content in it, determined by the Fisher method, does not exceed 0.04 ± 0.01%.

Пример 13. Аналогично примеру 12, но в качестве осушаемой жидкости используют толуол. Количество воды в осушенном толуоле не превышает 0.035±0.005%. Example 13. Analogously to example 12, but toluene is used as a drained liquid. The amount of water in dried toluene does not exceed 0.035 ± 0.005%.

Пример 14. 100 мл технического касторового масла с содержанием воды ок. 10% смешивают с 25 г композитного осушителя, приготовленного и регенерированного по методике примера 1, и перемешивают в течение 20 мин магнитной мешалкой в герметично закрытой колбе. После декантации масла содержание воды в нем, определенное по методике Кауфманна-Функе, составляет 0.1±0.01%. Example 14. 100 ml of technical castor oil with a water content of approx. 10% is mixed with 25 g of a composite desiccant prepared and regenerated according to the procedure of Example 1, and stirred for 20 minutes with a magnetic stirrer in a hermetically sealed flask. After oil decantation, the water content in it, determined by the Kaufmann-Funke technique, is 0.1 ± 0.01%.

Пример 15. Композитный осушитель в количестве 20 г, приготовленный и регенерированный по условиям примера 1, помещают в эксикатор, заполненный раствором серной кислоты с концентрацией 35 мас.%. Относительная влажность над раствором составляет 66 отн.%. Через 48 часов увеличение веса образца композитного осушителя составляет 11.2 г. Статическая влагоемкость осушителя, определяемая как отношение массы поглощенной сорбентом воды к сухому весу осушителя, αстат составляет 0.56 г/г.Example 15. A composite desiccant in an amount of 20 g, prepared and regenerated according to the conditions of example 1, is placed in a desiccator filled with a solution of sulfuric acid with a concentration of 35 wt.%. The relative humidity above the solution is 66 rel.%. After 48 hours, the weight increase of the composite desiccant sample is 11.2 g. The static moisture capacity of the desiccant, defined as the ratio of the mass of water absorbed by the sorbent to the dry weight of the desiccant, α stat is 0.56 g / g.

Пример 16. Композитный осушитель в количестве 18 г., приготовленный и регенерированный по условиям примера 4, помещают в эксикатор, заполненный раствором серной кислоты с концентрацией 35 мас.%. Относительная влажность над раствором составляет 66 отн.%. Через 48 часов увеличение веса образца осушителя составляет 12.4 г. Статическая влагоемкость осушителя αстат составляет 0.69 г/г.Example 16. A composite desiccant in an amount of 18 g, prepared and regenerated according to the conditions of example 4, is placed in a desiccator filled with a solution of sulfuric acid with a concentration of 35 wt.%. The relative humidity above the solution is 66 rel.%. After 48 hours, the weight increase of the desiccant sample is 12.4 g. The static moisture capacity of the desiccant α stat is 0.69 g / g.

Примеры 17-20, где в качестве осушителей используют стандартные промышленные осушители, приведены для сравнения. Examples 17-20, where standard industrial dehumidifiers are used as dehumidifiers, are given for comparison.

Пример 17. Аналогично примеру 1, но в качестве осушителя в адсорбер загружают активный оксид алюминия в виде черенков диаметром 3 мм и длинной 5-7 мм, общий объем загрузки составляет 1 литр. Продолжительность цикла осушки составляет 18.3 часа. Количество поглощенной оксидом алюминия влаги составляет 75.1 г. Динамическая емкость окиси алюминия αдин составляет 0.11 г/г.Example 17. Analogously to example 1, but as a desiccant, active alumina is loaded into the adsorber in the form of cuttings with a diameter of 3 mm and a length of 5-7 mm, the total volume of loading is 1 liter. The drying cycle lasts 18.3 hours. The amount of moisture absorbed by alumina is 75.1 g. The dynamic capacity of alumina α din is 0.11 g / g.

Пример 18. Аналогично примеру 4, но в качестве осушителя в адсорбер загружают силикагель марки КСМ с размером зерен 2-4 мм, общий объем загрузки составляет 1 литр. Продолжительность цикла осушки составляет 38.9 часа. Количество поглощенной силикагелем влаги составляет 159.6 г. Динамическая емкость силикагеля αдин составляет 0.19 г/г.Example 18. Analogously to example 4, but as a desiccant, silica gel of KSM grade with a grain size of 2-4 mm is loaded into the adsorber, the total volume of loading is 1 liter. The drying cycle lasts 38.9 hours. The amount of moisture absorbed by silica gel is 159.6 g. The dynamic capacity of silica gel α din is 0.19 g / g.

Пример 19. Аналогично примеру 12, но в качестве осушающего агента используют цеолит марки 4А в количестве 10.5 г., регенерированный при 400oC в течение 8 часов. После декантации ацетонитрила содержание воды в нем составляет 0.08±0.01%.Example 19. Analogously to example 12, but as a drying agent using brand zeolite 4A in the amount of 10.5 g, regenerated at 400 o C for 8 hours. After decantation of acetonitrile, the water content in it is 0.08 ± 0.01%.

Пример 20. Аналогично примеру 17, но в эксикатор с раствором серной кислоты помещают силикагель с размером гранул 2-4 мм в количестве 20 г. Через 72 часа увеличение веса образца силикагеля составляет 3.3 г. Статическая влагоемкость силикагеля αстат составляет 0.165 г/г.Example 20. Analogously to example 17, but in a desiccator with a solution of sulfuric acid, silica gel with a granule size of 2-4 mm in an amount of 20 g is placed. After 72 hours, the weight increase of the silica gel sample is 3.3 g. Static moisture capacity of silica gel α stat is 0.165 g / g.

Как следует из примеров, предлагаемые композитные осушители, обладают более высокой динамической емкостью к водяным парам (до 0.46 г воды на 1 г осушителя), чем стандартные промышленные осушители и импрегнированные осушители (в авт. св. N 1452566 динамическая емкость не превышает 0.13 г воды на 1 г осушителя), обладают более высокой осушающей способностью в отношении жидкостей, более высокой статической влагоемкостью (в авт. св. N 1657218 статическая емкость не более 0.024 г/г), и способны регенерироваться при более низких температурах. Приведенные примеры демонстрируют преимущества предлагаемых композитных осушителей по сравнению с традиционными материалами и показывают возможность применения композитных осушителей для осушки газовых потоков, включая природный газ, для осушки неполярных жидкостей, в т. ч. органических растворителей и масел, для поддержания низкой влажности в закрытых объемах в статических условиях, в том числе в оконных блоках и других областях техники и производства. As follows from the examples, the proposed composite dehumidifiers have a higher dynamic capacity for water vapor (up to 0.46 g of water per 1 g of dehumidifier) than standard industrial dehumidifiers and impregnated dehumidifiers (in Aut. St. N 1452566 the dynamic capacity does not exceed 0.13 g of water per 1 g of desiccant), have a higher drying capacity in relation to liquids, a higher static moisture capacity (in auth. St. N 1657218 static capacity of not more than 0.024 g / g), and are able to regenerate at lower temperatures. The above examples demonstrate the advantages of the proposed composite dehumidifiers in comparison with traditional materials and show the possibility of using composite dehumidifiers for drying gas streams, including natural gas, for drying non-polar liquids, including organic solvents and oils, to maintain low humidity in closed volumes in static conditions, including in window blocks and other areas of technology and production.

Claims (6)

1. Композитный осушитель газов и жидкостей, содержащий пористую матрицу с открытой системой пор, отличающийся тем, что композитный осушитель содержит активное влагопоглощающее высокогигроскопичное вещество, помещенное в поры матрицы и способное к обратимым процессам гидратации - дегидратации, которое находится в порах в виде раствора, причем в качестве активного влагопоглощающего вещества используют растворы сульфатов щелочных и щелочноземельных металлов, нитратов щелочных и щелочноземельных металлов, галогениды щелочных металлов, галогенид кальция, и их смеси. 1. A composite desiccant of gases and liquids containing a porous matrix with an open pore system, characterized in that the composite desiccant contains an active moisture-absorbing highly hygroscopic substance placed in the pores of the matrix and capable of reversible hydration-dehydration processes, which is located in the pores in the form of a solution, as an active moisture-absorbing substance, solutions of sulfates of alkali and alkaline earth metals, nitrates of alkali and alkaline earth metals, alkali metal halides, alogenid calcium, and mixtures thereof. 2. Композитный осушитель газов и жидкостей по п.1, отличающийся тем, что в качестве пористых матриц используют неорганические оксиды, пористые угли, природные сорбенты, пористые металлы, пористые композиты или их смеси. 2. The composite desiccant of gases and liquids according to claim 1, characterized in that inorganic oxides, porous coals, natural sorbents, porous metals, porous composites, or mixtures thereof are used as porous matrices. 3. Композитный осушитель газов и жидкостей по п.1 или 2, отличающийся тем, что пористые матрицы могут иметь микропоры, мезопоры и крупные транспортные поры и изготавливаются в виде сфер диаметром 1-6 мм, либо в виде частиц неправильной формы, либо в виде черенков диаметром 2-5 мм и длиной 3-15 мм, либо в виде колец или блоков сотовой структуры. 3. Composite desiccant of gases and liquids according to claim 1 or 2, characterized in that the porous matrix can have micropores, mesopores and large transport pores and are made in the form of spheres with a diameter of 1-6 mm, or in the form of particles of irregular shape, or in the form cuttings with a diameter of 2-5 mm and a length of 3-15 mm, either in the form of rings or blocks of a honeycomb structure. 4. Композитный осушитель газов и жидкостей по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что количество активного влагопоглощающего раствора составляет не менее 5 мас.%. 4. Composite desiccant of gases and liquids according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that the amount of active moisture-absorbing solution is at least 5 wt.%. 5. Композитный осушитель газов и жидкостей по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что пористую матрицу предварительно подвергают термообработке при температуре 150 -900°С в окислительной, восстановительной либо инертной атмосфере в течение 0,5-10 ч. 5. Composite desiccant of gases and liquids according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that the porous matrix is preliminarily subjected to heat treatment at a temperature of 150 -900 ° C in an oxidizing, reducing or inert atmosphere for 0.5-10 hours 6. Композитный осушитель газов и жидкостей по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что его регенерацию производят нагреванием при температуре не ниже 100°С. 6. Composite desiccant of gases and liquids according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that its regeneration is carried out by heating at a temperature not lower than 100 ° C.
RU99112544/12A 1999-06-15 1999-06-15 Composite drier for gases and liquids RU2169606C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99112544/12A RU2169606C2 (en) 1999-06-15 1999-06-15 Composite drier for gases and liquids

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99112544/12A RU2169606C2 (en) 1999-06-15 1999-06-15 Composite drier for gases and liquids

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU99112544A RU99112544A (en) 2001-04-10
RU2169606C2 true RU2169606C2 (en) 2001-06-27

Family

ID=20221158

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99112544/12A RU2169606C2 (en) 1999-06-15 1999-06-15 Composite drier for gases and liquids

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2169606C2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2476264C2 (en) * 2007-10-30 2013-02-27 Саес Геттерс С.П.А. Method of making dehydration composite sorbent consisting of hygroscopic inorganic salts diluted in polymer matrix
US8506675B2 (en) 2010-03-26 2013-08-13 Joseph Ellsworth Composite desiccant and air-to-water system and method
US8562856B2 (en) 2005-07-29 2013-10-22 Saes Getters S.P.A. Getter systems comprising a gas-sorbing phase in the pores of a porous material distributed in a permeable means
RU2525178C1 (en) * 2013-02-28 2014-08-10 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ им. Н.Д. ЗЕЛИНСКОГО РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИОХ РАН) Adsorbent for drying gases
RU2540433C2 (en) * 2013-02-28 2015-02-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт органической химии им. Н.Д.Зелинского Adsorbent for removing water from gases
RU2640540C2 (en) * 2013-02-13 2018-01-09 Пропагруп С.П.А. Composition for regulating humidity of environment, method of its manufacture and its use for regulating humidity of environment

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN. Vol.9, n. 5, Janury 10, 1985, реф. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8562856B2 (en) 2005-07-29 2013-10-22 Saes Getters S.P.A. Getter systems comprising a gas-sorbing phase in the pores of a porous material distributed in a permeable means
RU2476264C2 (en) * 2007-10-30 2013-02-27 Саес Геттерс С.П.А. Method of making dehydration composite sorbent consisting of hygroscopic inorganic salts diluted in polymer matrix
US8506675B2 (en) 2010-03-26 2013-08-13 Joseph Ellsworth Composite desiccant and air-to-water system and method
RU2640540C2 (en) * 2013-02-13 2018-01-09 Пропагруп С.П.А. Composition for regulating humidity of environment, method of its manufacture and its use for regulating humidity of environment
RU2525178C1 (en) * 2013-02-28 2014-08-10 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ им. Н.Д. ЗЕЛИНСКОГО РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИОХ РАН) Adsorbent for drying gases
RU2540433C2 (en) * 2013-02-28 2015-02-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт органической химии им. Н.Д.Зелинского Adsorbent for removing water from gases

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2186681C (en) The use of base treated alumina in pressure swing adsorption
AU755345B2 (en) Argon/oxygen selective X-zeolite
JP2967871B2 (en) Carbon dioxide and water adsorption method and adsorbent
EP1236496B1 (en) Process and adsorbent for gas drying
US7759288B2 (en) Co-formed base-treated aluminas for water and CO2 removal
US3024867A (en) Drying of natural gas by adsorption
US5135548A (en) Oxygen selective desiccants
AU2017208389A1 (en) Desiccant based honeycomb chemical filter and method of manufacture thereof
BR112019012817B1 (en) MULTI-LAYER PSA ADSORPTION SYSTEM, CYCLIC ADSORPTION AND CYCLIC GAS ADSORPTION PROCESSES, AND ADSORBENT.
US4950312A (en) Silica-bound calcium-containing zeolite a granulate
RU2169606C2 (en) Composite drier for gases and liquids
JP2015509832A (en) Desiccant-supporting honeycomb chemical filter and manufacturing method thereof
RU2525178C1 (en) Adsorbent for drying gases
US5185307A (en) Method for producing a cellular body
RU2244588C1 (en) Method for preparation of composite gas and liquid drier
EP0294588A2 (en) Process for the purification of gases
RU2343963C1 (en) Method of circulation gas drying in process of catalytic reforming
RU2228792C1 (en) Method of production of adsorbent
CN113697824B (en) Preparation process and application of modified 3A molecular sieve
RU2780182C1 (en) Regenerated dehumidifier unit with povidone
ugli Isroilov HIGHLY EFFICIENT ADSORBENTS FOR GAS DRYING APPLICATIONS
RU2288026C1 (en) Method of removing methanol vapors from gas mixtures
RU2540433C2 (en) Adsorbent for removing water from gases
CA2207689C (en) Improved solid filtration media incorporating elevated levels of permanganate and water
JP2018099674A (en) Desiccant based honeycomb chemical filter and method of manufacture thereof

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Effective date: 20060707

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150616