RU2225757C1 - Способ получения сорбента для очистки газов от сернистых соединений - Google Patents
Способ получения сорбента для очистки газов от сернистых соединений Download PDFInfo
- Publication number
- RU2225757C1 RU2225757C1 RU2002135732/15A RU2002135732A RU2225757C1 RU 2225757 C1 RU2225757 C1 RU 2225757C1 RU 2002135732/15 A RU2002135732/15 A RU 2002135732/15A RU 2002135732 A RU2002135732 A RU 2002135732A RU 2225757 C1 RU2225757 C1 RU 2225757C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sorbent
- calcination
- zinc oxide
- drying
- ammonia
- Prior art date
Links
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к производству сорбентов на основе оксида цинка для очистки газов от сернистых соединений. Сорбент получают взаимодействием в одну стадию оксидов цинка и магния с аммиачно-карбонатным раствором при температуре 45-50°С в течение 1-2 ч при соотношении аммиачно-карбонатный раствор: оксид цинка: оксид магния, равном (2,5-3):1:(0,005-0,12), с последующей сушкой аммиачно-карбонатной суспензии при повышении температуры с 50 до 90°С до остаточной влажности 15-20%, термообработкой, размолом оксида цинка, его смешением с пластификатором, формованием гранул, их сушкой и рассевом. Изобретение позволяет снизить трудоемкость процесса приготовления и получить сорбент с высокой динамической сероемкостью и термостабильностью. 1 табл.
Description
Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано при получении сорбентов сернистых соединений, используемых для очистки газов, например, в производстве аммиака.
Известны различные способы получения сорбентов на основе оксида цинка в формованном и неформованном виде, используемых для очистки газов от сернистых соединений.
Известен способ получения сорбента для очистки газов от сернистых соединений, включающий помол оксида цинка, его смешение с оксидом магния и пластификатором (полиакриламидом), формование гранул, сушку и рассев (SU 874134, B 01 J 20/06, 25.10.81).
Однако механическая прочность и активность сорбента недостаточно высоки.
Известен способ получения сорбента для очистки газов от сернистых соединений, включающий взаимодействие оксида цинка в две стадии с аммиачно-карбонатным раствором, сушку, термообработку, размол оксида цинка, его смешение с оксидом магния и пластификатором, формование гранул, их сушку и рассев (RU 2142335, В 01 J 20/06, 10.12.99).
Однако такой способ имеет следующие недостатки. Процесс взаимодействия оксида цинка с аммиачно-карбонатным раствором происходит в две стадии, причем взаимодействие на второй стадии происходит при температуре 60-80°С, что способствует интенсивному удалению в газовую фазу диоксида углерода и аммиака и приводит к неполной карбонизации оксида цинка, к увеличению размера кристаллитов активного компонента - оксида цинка и как следствие к уменьшению динамической сероемкости и термостабильности сорбента.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения смешанного оксидного цинк-алюминиевого сорбента, включающий смешение отходов, содержащих оксид цинка с оксидом алюминия и добавками соединений магния и/или кальция, обработку смеси раствором аммиака и диоксидом углерода, сушку при температуре 100-120°С, прокаливание при температуре 360-400°С (SU 1327955, В 01 J 20/06, 07.08.87).
Однако сорбент, полученный по данной технологии, обладает низкими сероемкостью и термостабильностью, получение его в неформованном виде неудобно при его использовании, и внесение достаточно большого количества добавок снижает долю активного компонента - оксида цинка в сорбенте.
Задачей изобретения является получение формованного сорбента с высокими динамической сероемкостью и термостабильностью.
Поставленная задача решается описываемым способом получения сорбента для очистки газов от сернистых соединений, включающим взаимодействие оксидов цинка и магния с аммично-карбонатным раствором при массовом соотношении аммиачно-карбоатный раствор : оксид цинка : оксид магния, равным (2,5-3):1:(0,005-0,12) соответственно, при температуре 40-50°С, сушку осуществляют при повышении температуры с 50 до 90°С до остаточной влажности 15 - 20 мас.% и после прокаливания проводят смешение массы с пластификатором, формование гранул, сушку и рассев.
Прокаливание проводится при температуре 350-400°С до ППП не более 5-7 мас.%
В качестве пластификатора используют, например, поливиниловый спирт в количестве 50 л раствора 5%-ной концентрации на 100 кг сухого компонента.
Сопоставительный анализ заявляемого изобретения с прототипом показал, что в известном способе взаимодействие отходов производства гидросульфита натрия и оксидов металлов с аммиачно-карбонатным раствором ведется при массовом соотношении аммиачно-карбонатный раствор : оксид цинка : оксид алюминия : оксид магния : и/или оксид кальция, равном соответственно 2,56:1:(0,008-0,04):(0,04-0,1):(0-0,05).
При таком соотношении при обработке аммиачно-карбонатным растворов оксидов металлов протекает процесс взаимодействия оксида магния с соединениями серы отходов и происходит частичная карбонизация оксида цинка, в результате чего образуются по данным рентгенофазового анализа гидроксокарбонат цинка, оксида цинка, сульфиты и сульфаты магния.
Сушка полученной массы в известном способе осуществляется при 100°С. При данной температуре происходит интенсивное удаление в газовую фазу аммиака, углекислоты и воды, в результате чего происходит увеличение размера кристаллов гидроксокарбоната и оксида цинка. Суммарное воздействие указанных признаков приводит после прокаливания к получению сорбента с низкой дисперсностью активного компонента - оксида цинка (350 - 400 ), а роль оксида магния сводится к связыванию соединений серы, присутствующих в отходах, в устойчивое соединение и ни в коей мере не оказывает влияние на структуру оксида цинка, что подтверждается увеличенным размером кристаллитов (810 ) образца, полученного после прокалки при температуре 650°С.
В предлагаемом способе при массовом соотношении аммиачно-карбонатный раствор : оксид цинка : оксид магния, равном (2,5 - 3):1:(0,005-0,12) соответственно, при температуре 45 - 50°С процесс карбонизации происходит полностью с образованием, по данным рентгенофазового анализа, смешанного гидороксокарбоната цинка-магния.
В процессе сушки при постепенном повышении температуры с 50 до 90°С до остаточной влажности 15-20 мас.% происходит постепенное удаление аммиака, углекислоты и воды, в результате образуется высокодисперсная масса.
Суммарное воздействие указанных признаков приводит после прокаливания к образованию высокодисперсного оксида цинка (80-100 ) с дефектной кристаллической решеткой, соединения магния рентгенофазовым анализом не выявляются, что свидетельствует о его рентгеноаморфности. Кроме того, размер кристаллитов оксида цинка с повышением температуры прокаливания до 650°С увеличивается до 410 , в то время как по прототипу до 810 , что свидетельствует о высокой термостабильности активного компонента - оксида цинка, полученного по предлагаемому способу при его взаимодействии в присутствии оксида магния с аммиачно-карбонатным раствором. В данном способе оксид магния - это структурообразующий стабилизирующий компонент.
Ниже приведены конкретные примеры осуществления предложенного способа.
Пример 1. В реактор с мешалкой заливается аммиачно-карбонатный раствор (АКР) объемом 1500 л состава: аммиак 140-160 г/л, диоксида углерода 90-120 г/л. Температура в реакторе должна быть 45-50°С. Затем при работающей мешалке загружается смесь оксида магния (2,5 кг) и оксида цинка (500 кг) при соотношении AKP:ZnO:MgO=3:1:0,005. Полученная суспензия перемешивается в течение 1-2 ч. Далее суспензия сушится при повышении температуры с 50 до 90°С при разрежении до остаточной влажности 15-20%.
Высушенная масса прокаливается при температуре 360°С до ППП в пределах 5-7 мас.% и после охлаждения размалывается и смешивается с раствором пластификатора (на 100 кг сухого компонента расходуется 50 л 5%-ного раствора поливинилового спирта в воде), затем масса формуется в гранулы диаметром 5-6 мм и сушится до остаточной влажности сорбента не более 6,0 мас.%. Сухой сорбент отсеивается от крошки и упаковывается.
После прокаливания состав полученной массы в пересчете на оксиды составляет, мас.%: ZnO 99,50; MgO 0,50.
Пример 2. Сорбент получают по примеру 1 с тем отличием, что оксида магния берут 25 кг и соотношение AKP:ZnO:MgO=3:1:0,05. После прокаливания состав полученной массы в пересчете на оксиды составляет, мас.%: ZnO 95,24, MgO 4,76.
Пример 3. Сорбент получают по примеру 2 с тем отличием, что соотношение АКР:ZnO:MgO=2,5:1:0,05, и температура прокаливания массы равна 380°С. После прокаливания состав полученной массы соответствует примеру 2.
Пример 4. Сорбент получают по примеру 3 с тем отличием, что температура прокаливания равна 650°С. После прокаливания состав полученной массы соответствует примерам 2, 3.
Пример 5. Сорбент получают по примеру 3 с тем отличием, что берут оксида магния 35 кг, соотношение AKP:ZnO:MgO=2,5:1:0,07, и температура прокаливания массы равна 400°С. После прокаливания состав полученной массы в пересчете на оксиды составляет, мас.%: ZnO 93,46; MgO 6,54.
Пример 6. Сорбент получают по примеру 5 с тем отличием, что оксида магния берут 60 кг, соотношение AKP:ZnO:MgO=2,5:l:0,12, и температура прокаливания массы равна 400°С. После прокаливания состав полученной массы в пересчете на оксиды составляет, мас.%: ZnO 89,29; MgO 10,71.
Пример 7. Сорбент получают по примеру 1 с тем отличием, что оксида магния берут 60 кг, соотношение АКР:ZnO:MgO=3:l:0,12, и температура прокаливания массы равна 400 °С. После прокаливания состав полученной массы в пересчете на оксиды составляет, мас.%: ZnO 89,29; MgO 10,71.
Пример 8. Сорбент получают по примеру 7 с тем отличием, что температура прокаливания равна 650°С. После прокаливания состав полученной массы соответствует примеру 7.
Пример 9 (прототип). 100 г сухих отходов производства гидросульфита натрия, содержащих, мас.%: ZnO 87,0, неустойчивые сернистые соединения 0,6 (в пересчете на элементарную серу), нелетучие примеси - остальное, смешивают с 0,8 г оксида алюминия и 1,0 г оксида магния. Полученную смесь обрабатывают водным раствором (256 г), аммиаком (120 г/л) и диоксидом углерода (95 г/л) при 40 - 50°С в течение 3 ч. Затем массу сушат при 100°С и прокаливают при 400°С. Получают сорбент состава, мас.%: ZnO 84,4; Аl2O3 0,8; MgO 1,0; примеси - остальное.
Пример 10. Сорбент получают по примеру 19, с тем отличием, что температура прокаливания равна 650°С. После прокаливания состав полученной массы соответствует примеру 9.
Результаты испытаний полученных сорбентов, описанных в примерах 1-8, а также прототипа - примеры 9, 10 - приведены в таблице.
Из таблицы видно, что по всем показателям динамической сероемкости и термостабильности известный сорбент уступает предлагаемому сорбенту.
Таким образом решена задача получения высокоактивного, термостабильного формованного сорбента.
Claims (1)
- Способ получения сорбента для очистки газов от сернистых соединений, включающий взаимодействие оксидов цинка и магния с аммиачно-карбонатным раствором, сушку и прокаливание, отличающийся тем, что взаимодействие осуществляют при массовом соотношении аммиачно-карбонатный раствор : оксид цинка : оксид магния, равном (2,5-3):1:(0,005-0,12) соответственно, при температуре 45-50°С, сушку осуществляют при повышении температуры с 50 до 90°С до остаточной влажности 15-20 мас.% и после прокаливания проводят смешение массы с пластификатором, формование гранул, сушку и рассев.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002135732/15A RU2225757C1 (ru) | 2002-12-30 | 2002-12-30 | Способ получения сорбента для очистки газов от сернистых соединений |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002135732/15A RU2225757C1 (ru) | 2002-12-30 | 2002-12-30 | Способ получения сорбента для очистки газов от сернистых соединений |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2225757C1 true RU2225757C1 (ru) | 2004-03-20 |
RU2002135732A RU2002135732A (ru) | 2004-06-27 |
Family
ID=32390797
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002135732/15A RU2225757C1 (ru) | 2002-12-30 | 2002-12-30 | Способ получения сорбента для очистки газов от сернистых соединений |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2225757C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2673533C1 (ru) * | 2017-12-13 | 2018-11-27 | Андрей Александрович Садовников | Способ получения сорбента для очистки газов от сернистых соединений |
RU2772597C1 (ru) * | 2021-05-28 | 2022-05-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" | Способ получения сорбента для очистки газов от сернистых соединений |
-
2002
- 2002-12-30 RU RU2002135732/15A patent/RU2225757C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2673533C1 (ru) * | 2017-12-13 | 2018-11-27 | Андрей Александрович Садовников | Способ получения сорбента для очистки газов от сернистых соединений |
RU2772597C1 (ru) * | 2021-05-28 | 2022-05-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" | Способ получения сорбента для очистки газов от сернистых соединений |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1149125C (zh) | 气体净化用分子筛吸附剂及其制备方法 | |
RU2526987C2 (ru) | Получение твердого материала на основе диоксида цинка, подходящего для очистки газа или жидкости | |
JPH0582324B2 (ru) | ||
JP2001070726A (ja) | 二酸化炭素吸着方法、二酸化炭素吸着剤及びその製法 | |
RU2395451C1 (ru) | Способ получения цеолита типа а в качестве адсорбента | |
RU1806091C (ru) | Способ получени изделий на основе диоксида титана | |
CN107758681A (zh) | NaOH和Na2CO3混合碱熔粉煤灰合成4A型分子筛的方法 | |
RU2225757C1 (ru) | Способ получения сорбента для очистки газов от сернистых соединений | |
JP3066850B2 (ja) | バインダーレスx型ゼオライト成形体およびその製造方法 | |
CN115784251B (zh) | 利用废旧风电叶片制备分子筛的方法 | |
JP2782744B2 (ja) | バインダレスゼオライト成型体の製造方法 | |
JP2006036544A (ja) | 立方体状マグネシア粉末の製造法 | |
RU2527091C2 (ru) | Адсорбент для очистки газов от хлора и хлористого водорода и способ его приготовления | |
JP3092477B2 (ja) | 粒状活性炭及びその製造方法 | |
RU2142335C1 (ru) | Способ получения сорбента для очистки газов от сернистого соединения | |
RU2311226C2 (ru) | Сорбент для очистки газов от сернистых соединений и способ его приготовления | |
RU2134157C1 (ru) | Способ получения катализатора для удаления вредных примесей | |
RU2156659C1 (ru) | Способ получения катализатора для разложения вредных примесей | |
JP2019001703A (ja) | 少なくとも2種のマラカイト粉体の混合物から固体を調製する方法 | |
JP7169779B2 (ja) | 少なくとも1種のマラカイト粉体と酸化物粉体との混合物から固体を調製する方法および前記固体の使用 | |
RU2709689C1 (ru) | Способ приготовления адсорбента для очистки газа и жидкости | |
RU2017522C1 (ru) | Способ приготовления катализатора для конверсии оксида углерода | |
RU2167713C1 (ru) | Способ получения катализатора для разложения вредных примесей | |
RU2673533C1 (ru) | Способ получения сорбента для очистки газов от сернистых соединений | |
JPH03146414A (ja) | 多孔質バインダレス3a型ゼオライト成型体の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20090810 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141231 |