RU2685294C1 - Absorbing compound, method for preparation thereof (versions) and method of removing carbon dioxide from gas mixtures - Google Patents
Absorbing compound, method for preparation thereof (versions) and method of removing carbon dioxide from gas mixtures Download PDFInfo
- Publication number
- RU2685294C1 RU2685294C1 RU2018117421A RU2018117421A RU2685294C1 RU 2685294 C1 RU2685294 C1 RU 2685294C1 RU 2018117421 A RU2018117421 A RU 2018117421A RU 2018117421 A RU2018117421 A RU 2018117421A RU 2685294 C1 RU2685294 C1 RU 2685294C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- absorber
- carbon dioxide
- mixture
- polyethylene oxide
- hydroxide
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/04—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium
- B01J20/041—Oxides or hydroxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/04—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium
- B01J20/046—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium containing halogens, e.g. halides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/3042—Use of binding agents; addition of materials ameliorating the mechanical properties of the produced sorbent
Abstract
Description
Изобретение относится к области сорбционного разделения газов, а именно к химическим поглотителям диоксида углерода, применяемых в средствах защиты органов дыхания.The invention relates to the field of sorption gas separation, in particular to chemical carbon dioxide absorbers used in respiratory protection.
В современной практике для поглощения углекислого газа широко используется химический поглотитель известковый (ХПИ). Стандартный материал, предназначенный для использования в народном хозяйстве и для снаряжения средств химической защиты, изготовлен из маломагнезиальной извести и гидроксида и содержит не менее 80% гидроксида кальция и 4% гидроксида натрия (ГОСТ 6755-88. Поглотитель химический известковый ХП-И. М.: Издательство стандартов, 1988 г.). ХПИ используется в увлажненном состоянии (16-21 масс. %) при Т от 18 до 35°С и концентрации СО2=4 об. %.In modern practice, a chemical calcareous absorber (KPI) is widely used to absorb carbon dioxide. The standard material intended for use in the national economy and for the equipment of chemical protection products is made of low magnesia lime and hydroxide and contains at least 80% calcium hydroxide and 4% sodium hydroxide (GOST 6755-88. Chemical lime absorber CP-I. M. : Publishing house of standards, 1988). KPI is used in the wetted state (16-21 wt.%) At T from 18 to 35 ° C and the concentration of CO 2 = 4 vol. %
В зависимости от назначения состав химического поглотителя варьируется. Анализ литературы показал, что в состав хемосорбента могут вводиться различные модифицирующие добавки, например, гидроксиды натрия или калия, хлориды щелочных или щелочноземельных металлов. При этом массовая доля модификатора составляет не более 4 масс. %, влажность поглотителя 14-18 масс. %.Depending on the purpose, the composition of the chemical absorber varies. Analysis of the literature has shown that various modifying additives can be added to the composition of the chemisorbent, for example, sodium or potassium hydroxides, alkali or alkaline earth metal chlorides. In this case, the mass fraction of the modifier is not more than 4 mass. %, moisture absorber 14-18 mass. %
Введение гидроксида натрия в состав поглотителя увеличивает сорбционную емкость кальциевой извести, вследствие лучшей сорбции газов с малыми концентрациями едкого натра (патент US 1333524 A). Это объясняется тем, что поверхность поглотителя покрыта пленкой воды, в которой присутствует большое количество гидроксильных ионов, повышающих скорость сорбции углекислого газа. В процессе эксплуатации гидроксид натрия взаимодействует с диоксидом углерода, переходя в карбонат. При наличии достаточной влажности протекает обменная реакция с образованием карбоната кальция, и гидроксид натрия снова регенерирует. Вторая функция гидроксида натрия - поддержание необходимой влажности поглотителя. NaOH, будучи растворен в поверхностной пленке, уменьшает давление пара над известью, что препятствует ее обезвоживанию.The introduction of sodium hydroxide in the composition of the absorber increases the sorption capacity of calcium lime, due to the better sorption of gases with low concentrations of caustic soda (patent US 1333524 A). This is due to the fact that the absorber surface is covered with a film of water, in which there is a large amount of hydroxyl ions, which increase the rate of carbon dioxide sorption. During operation, sodium hydroxide reacts with carbon dioxide, turning into carbonate. If there is sufficient moisture, the exchange reaction proceeds with the formation of calcium carbonate, and sodium hydroxide regenerates again. The second function of sodium hydroxide is to maintain the necessary moisture in the scavenger. NaOH, being dissolved in the surface film, reduces the vapor pressure over the lime, which prevents its dehydration.
Замена модифицирующей добавки - гидроксида натрия на гидроксид калия (состав поглотителя описан в WO 1993023159 А1) приводит к расширению температурного диапазона эффективной сорбции СО2 из газов, и позволяет эксплуатировать сорбент водолазами при более низкой температуре и на больших глубинах, чем в случае стандартного натрийсодержащего ХПИ (Гудков С.В., Дворецкий С.И., Путин С.Б., Таров В.П. Изолирующие дыхательные аппараты и основы их проектирования: учебное пособие. - М.: Машиностроение, 2008. - 188 с.). В патенте Канады 1151633 показано, что введение хлорида кальция повышает влагоудерживающие свойства сорбента, что позволяет продлить время защитного действия поглотителя.Replacing the modifying additive — sodium hydroxide with potassium hydroxide (the composition of the absorber is described in WO 1993023159 A1) extends the effective sorption range of CO 2 from gases, and allows the sorbent to be operated by divers at lower temperatures and at greater depths than in the case of standard sodium-containing HPI (Gudkov S.V., Dvoretsky S.I., Putin S.B., Tarov V.P. Isolating breathing apparatus and the basics of their design: a training manual. - M .: Mashinostroenie, 2008. - 188 p.). Canadian patent 1151633 shows that the introduction of calcium chloride improves the water-holding properties of the sorbent, which allows to extend the time of the protective action of the scavenger.
В последние два десятилетия наблюдается стремление к уменьшению использования известковых поглотителей, содержащих едкие щелочи, при проведении общей анестезии наркозно-дыхательными аппаратами с закрытым контуром. Показано, что NaOH, КОН, Ва(ОН)2 негативно влияют на наркотизирующие компоненты наркозно-дыхательных смесей, приводят к их деградации и образованию токсичных соединений (компонента А, монооксида углерода, формальдегида). В связи с указанной проблемой, были разработаны поглотители на основе гидроксида кальция, не содержащие едких щелочей. Так фирма Armstrong Medical Ltd в патенте US 6228150 B1 предложила вводить в состав поглотителя хлорид кальция вместо гидроксидов калия и натрия, при этом достигалась достаточная величина сорбционной емкости, стабильность работы и хранения сорбента и отсутствие его влияния на анестетитики. В патенте фирмы Molecular Products Ltd US 20040029730 A1 утверждается, что для максимальной сорбционной емкости поглотителя оптимальное содержание хлоридов кальция или магния должно составлять 0,2-2 масс. %. В немецкой патентной публикации DE 19740736 описано использование извести, не содержащей гидроксида натрия и гидроксида калия, к которой могут быть добавлены гидроксид магния или гидроксид лития. Всемирная публикация WO 01/45837 раскрывает поглотитель СО2 на основе гидроксида кальция, по существу не содержащий гидроксида натрия, воды, и содержащий по меньшей мере 20% безводного гидроксида лития. Применение гидроксида лития в сорбенте с одной стороны позволяет увеличить сорбционную емкость поглотителя, с другой стороны гидроксид лития не разрушает наркотизирующие компоненты газонаркозных смесей.In the past two decades, there has been a tendency to reduce the use of lime absorbers containing caustic alkalis when conducting general anesthesia with anesthetic and respiratory apparatus with a closed loop. It was shown that NaOH, KOH, Ba (OH) 2 adversely affect the anesthetic components of anesthetic and respiratory mixtures, lead to their degradation and the formation of toxic compounds (component A, carbon monoxide, formaldehyde). In connection with this problem, calcium hydroxide based absorbers have been developed that do not contain caustic alkalis. For example, Armstrong Medical Ltd in US 6,228,150 B1 proposed to introduce calcium chloride into the scavenger instead of potassium and sodium hydroxides, while achieving a sufficient sorption capacity, stability and storage of the sorbent and the absence of its effect on anesthetics. In the patent company Molecular Products Ltd US 20040029730 A1 states that for the maximum sorption capacity of the absorber, the optimum content of calcium or magnesium chlorides should be 0.2-2 mass. % German patent publication DE 19740736 describes the use of lime free of sodium hydroxide and potassium hydroxide, to which magnesium hydroxide or lithium hydroxide can be added. World Publication WO 01/45837 discloses a calcium hydroxide-based CO 2 absorber that is substantially free of sodium hydroxide, water, and contains at least 20% anhydrous lithium hydroxide. The use of lithium hydroxide in the sorbent on the one hand allows you to increase the sorption capacity of the absorber, on the other hand, lithium hydroxide does not destroy the anesthetic components of gas-anesthesia mixtures.
Наиболее близким по качественному и количественному составу к предлагаемому нами изобретению является поглотитель углекислого газа, описанный в патенте US 7727309 B2, имеющий состав 70-90 масс. % гидроксида кальция; 0,1-17 масс. % гидроксида лития; 5-25 мас. % воды; моногидрат гидроксида лития (LiOH*H2O), хлорид лития (LiCl), гидрат хлорида лития (LiCl*H2O), карбонат лития (Li2CO3) и силикат лития, и не содержащий гидроксида калия и гидроксида натрия. Указанный поглотитель может включать упрочняющие добавки хлорида кальция, хлорида магния, силиката алюминия, силиката лития, сульфата кальция, сульфата магния от 0,1 до 10 мас. %. Недостатком предложенного в US 7727309 B2 поглотителя является низкая сорбционная емкость. Отметим, что увеличение сорбционной емкости может быть достигнуто посредством увеличения содержание гидроксида лития в образце, однако это приведет к существенному снижению прочности гранул сорбента, их разбуханию, растрескиванию и образованию едкой пыли в процессе поглощения СО2.The closest in qualitative and quantitative composition to our proposed invention is a carbon dioxide absorber, described in US patent 7,727,309 B2, having a composition of 70-90 wt. % calcium hydroxide; 0.1-17 wt. % lithium hydroxide; 5-25 wt. % water; lithium hydroxide monohydrate (LiOH * H 2 O), lithium chloride (LiCl), lithium chloride hydrate (LiCl * H 2 O), lithium carbonate (Li 2 CO 3 ) and lithium silicate, and not containing potassium hydroxide and sodium hydroxide. The specified absorber may include hardening additives calcium chloride, magnesium chloride, aluminum silicate, lithium silicate, calcium sulfate, magnesium sulfate from 0.1 to 10 wt. % The disadvantage proposed in US 7,727,309 B2 of the absorber is low sorption capacity. Note that an increase in the sorption capacity can be achieved by increasing the content of lithium hydroxide in the sample, but this will lead to a significant decrease in the strength of the sorbent granules, their swelling, cracking and the formation of caustic dust in the process of absorption of CO 2 .
Настоящее изобретение решает задачу получения поглотителя диоксида углерода с высокой сорбционной емкостью и стабильностью гранул.The present invention solves the problem of obtaining an absorber of carbon dioxide with high sorption capacity and stability of the granules.
Технический результат достигается тем, что предложенными способами приготовления получают химический поглотитель диоксида углерода, содержащий гидроксид лития, хлорид лития, гидроксид кальция и полимерные наполнители - полиэтиленоксид, карбоксиметилцеллюлозу, что позволяет повысить сорбционную емкость поглотителя, обеспечить достаточную прочность гранул, уменьшить образование вредной пыли и увеличить время защитного действия при удалении диоксида углерода из газовых смесей области температур 10-70°C.The technical result is achieved by the fact that the proposed preparation methods produce a chemical carbon dioxide absorber containing lithium hydroxide, lithium chloride, calcium hydroxide and polymeric fillers - polyethylene oxide, carboxymethylcellulose, which allows increasing the sorption capacity of the absorber, ensuring sufficient granule strength, reducing the formation of harmful dust and increasing protective action time when removing carbon dioxide from gas mixtures in the temperature range of 10-70 ° C.
Предложен поглотитель диоксида углерода, представляющий собой гранулированный сорбент, содержащий LiOH - 74-82 масс. %., LiCl - 2,2-2,5 масс. %., полиэтиленоксид 0,5-10 масс. %, карбоксиметилцеллюлоза 0,5-10 масс. %, вода - 5%, остальное - Са(ОН)2. Поглотитель дополнительно может содержать органический кислотно-щелочной индикатор отработки (этиловый фиолетовый или титановый желтый) 0-1 масс. % для цветовой сигнализации дезактивации хемосорбента.Proposed absorber of carbon dioxide, which is a granular sorbent containing LiOH - 74-82 wt. %., LiCl - 2.2-2.5 wt. %., polyethylene oxide 0.5-10 mass. %, carboxymethylcellulose 0.5-10 wt. %, water - 5%, the rest is Ca (OH) 2 . The absorber may additionally contain organic acid-base indicator of mining (ethyl violet or titanium yellow) 0-1 mass. % for color alarm deactivation of chemisorbent.
Увеличение содержания частиц гидроксида лития увеличивает сорбционную емкость поглотителя. Введение в состав поглотителя полиэтиленоксида позволяет сформировать полимерный пористый слой на поверхности частиц гидроксидов лития и кальция, способный демпфировать механические напряжения, возникающие в результате увеличения объема частиц гидроксида лития при их реакции с СО2 и переходе в карбонат и приводящие гранулы поглотителя к растрескиванию. Карбоксиметилцеллюлоза приводит к увеличению адгезии капсулированных в полиэтиленоксид частиц гидроксидов лития и кальция и увеличению прочности материала. Введение в образец полимерных добавок в количестве: полиэтиленоксида 0,5-10 масс. %, карбоксиметилцеллюлозы 0,5-10 масс. % позволяет получать поглотители с продолжительным временем защитного действия, превосходящем время защитного действия коммерчески доступных поглотителей и поглотителей, приготовленных по методике, описанной в противопоставленном патенте US 7727309 B2. Содержание карбоксиметилцеллюлозы ниже 0,5 масс. % приводит к значительному уменьшению прочности сорбента, уменьшение содержания полиэтиленоксида ниже 0,5 масс. % значительно уменьшает сорбционную емкость сорбента, что вызвано утратой влагоудерживающих свойств сорбентом. Введение карбоксиметилцеллюлозы и полиэтиленоксида выше 10% масс. % в поглотитель приводит к блокировке поверхности частиц гидроксида лития и гидроксида кальция и снижению сорбционной емкости. Наиболее оптимальным является содержание карбоксиметилцеллюлозы в образце сорбента 1,5 масс. %, полиэтиленоксида - 3 масс. %, которое обеспечивает достаточную прочность сорбента и продолжительное время защитного действия по СО2, превосходящее время защитного действия коммерческих сорбентов на 30-40%.The increase in the content of particles of lithium hydroxide increases the sorption capacity of the absorber. The introduction of polyethylene oxide into the absorber allows the formation of a porous polymer layer on the surface of lithium and calcium hydroxide particles, which can dampen mechanical stresses resulting from an increase in the volume of lithium hydroxide particles when they react with CO 2 and transfer to carbonate and cause the absorber granules to crack. Carboxymethylcellulose leads to an increase in adhesion of particles of lithium and calcium hydroxides encapsulated in polyethylene oxide and an increase in the strength of the material. Introduction to the sample of polymer additives in the amount of: polyethylene oxide 0.5-10 wt. %, carboxymethylcellulose 0.5-10 wt. % allows to obtain absorbers with a long time of protective action, exceeding the time of the protective action of commercially available absorbers and absorbers prepared according to the method described in the opposed patent US 7,727,309 B2. The content of carboxymethylcellulose is below 0.5 wt. % leads to a significant decrease in the strength of the sorbent, a decrease in the content of polyethylene oxide below 0.5 mass. % significantly reduces the sorption capacity of the sorbent, which is caused by the loss of the water-holding properties of the sorbent. Introduction of carboxymethylcellulose and polyethylene oxide above 10% of the mass. % in the absorber leads to blocking the surface of the particles of lithium hydroxide and calcium hydroxide and reduce the sorption capacity. The most optimal is the content of carboxymethylcellulose in the sample of the sorbent 1.5 mass. % of polyethylene oxide - 3 mass. % Sorbent which provides sufficient strength for a long time and the protective effect of CO 2, while superior protective action commercial sorbents 30-40%.
Таким образом, введение полимерных наполнителей в состав позволяет повысить сорбционную емкость поглотителя и обеспечить достаточную прочность гранул, уменьшить образование вредной пыли. Размеры гранул представленного поглотителя диоксида углерода составлют 3-5 мм.Thus, the introduction of polymer fillers in the composition allows to increase the sorption capacity of the absorber and to ensure sufficient strength of the granules, to reduce the formation of harmful dust. The granule sizes of the carbon dioxide absorber presented are 3-5 mm.
Для предложенного поглотителя предлагается использовать два варианта способа приготовления.For the proposed absorber it is proposed to use two versions of the method of preparation.
По первому способу порошковую смесь гидроксида кальция, гидроксида лития, хлорида лития смешивают с порошкообразными полиэтиленоксидом и карбоксиметилцеллюлозной, полученную смесь измельчают в шаровой мельнице в течение 2 ч. Далее при интенсивном перемешивании в смесь добавляют воду, образующуюся пасту формуют в гранулы, гранулят сушат до удаления несвязанной воды при температуре 80-120°C, после чего гранулы сорбента увлажняют до содержания влаги в поглотителе 5% вес. Для этого гранулы сорбентов опрыскивают водным аэрозолем из пульверизатора, количество внесенной воды регистрируют гравиметрическим методом.In the first method, the powder mixture of calcium hydroxide, lithium hydroxide, lithium chloride is mixed with powdered polyethylene oxide and carboxymethyl cellulose, the mixture is ground in a ball mill for 2 hours. Then, with vigorous stirring, water is added to the mixture, the resulting paste is formed into granules, and the granules are dried to remove unbound water at a temperature of 80-120 ° C, after which the sorbent granules are moistened until the moisture content in the absorber is 5% by weight. For this, sorbent granules are sprayed with a water spray aerosol from a spray bottle, the amount of water introduced is recorded by a gravimetric method.
Для определения отработки поглотителя в процессе эксплуатации в его состав могут вводить органический кислотно-щелочной индикатор (этиловый фиолетовый или титановый желтый), обладающий цветовым переходом в районе Ph 10-12, который предварительно растворяют в воде. Ph - зависимый органический индикатор используется для цветовой сигнализации дезактивации хемосорбента.To determine the absorption of the absorber during operation, an organic acid-base indicator (ethyl violet or titanium yellow) with a color transition in the Ph 10-12 region, which is previously dissolved in water, can be introduced into its composition. Ph - dependent organic indicator is used to color the deactivation of the chemisorbent.
По второму способу смесь гидроксида кальция, гидроксида лития, хлорида лития измельчают в шаровой мельнице в течение 2 ч, затем полученную смесь пропитывают водным раствором полиэтиленоксида, сушат до удаления несвязанной воды при 100-110°C. Полученный материал истирают в шаровой мельнице в течение 2 ч, далее к порошковой смеси прибавляют водный раствор карбоксиметилцеллюлозы, образующуюся массу формуют в гранулы и высушивают при температуре 80-120°C, далее гранулы сорбента увлажняют до содержания влаги в поглотителе 5% вес. с помощью их опрыскивания водным аэрозолем из пульверизатора. Для определения отработки поглотителя в процессе эксплуатации в его состав могут вводить органический кислотно-щелочной индикатор (этиловый фиолетовый или титановый желтый), который предварительно добавляют в водный раствор карбоксиметилцеллюлозы.In the second method, a mixture of calcium hydroxide, lithium hydroxide, lithium chloride is ground in a ball mill for 2 h, then the mixture is impregnated with an aqueous solution of polyethylene oxide, dried to remove unbound water at 100-110 ° C. The resulting material is abraded in a ball mill for 2 hours, then an aqueous solution of carboxymethylcellulose is added to the powder mixture, the resulting mass is formed into granules and dried at a temperature of 80-120 ° C, then the sorbent granules are moistened to an absorbent moisture content of 5% by weight. by spraying them with a water spray aerosol from a spray bottle. To determine the absorption of the absorber during operation, an organic acid-base indicator (ethyl violet or titanium yellow), which is previously added to an aqueous solution of carboxymethylcellulose, can be added to its composition.
Предложен способ удаления диоксида углерода из газовых смесей при температуре 10-70°C, в т.ч. для сорбционного выделения диоксида углерода из воздушно-дыхательных смесей. Основным отличием данного способа удаления CO2 является использование предложенного поглотителя для связывания диоксида углерода. Поглотитель может быть использован для адсорбционного выделения диоксида углерода из газовых смесей в герметизированных помещениях, индивидуальных дыхательных системах (ребризерах, самоспасателях, наркозных аппаратах).A method is proposed for removing carbon dioxide from gas mixtures at a temperature of 10-70 ° C, incl. for sorption release of carbon dioxide from air-breathing mixtures. The main difference of this method of CO 2 removal is the use of the proposed absorber for the binding of carbon dioxide. The absorber can be used for the adsorption release of carbon dioxide from gas mixtures in sealed rooms, individual respiratory systems (rebreathers, self-rescuers, anesthesia machines).
Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.
Пример 1.Example 1
Порошки LiOH - 100 г., Са(ОН)2 - 20 г., LiCl - 3 г. смешивают с 4 г. порошкообразного полиэтиленоксида и 2 г. карбоксиметилцеллюлозы. Полученную смесь истирают в шаровой мельнице в течение 2 часов. К смеси при интенсивном перемешивании добавляют 40-50 мл. воды, образующуюся вязкую пасту формуют, полученные гранулы поглотителя сушат до удаления несвязанной воды при температуре 80-120°C и увлажняют до содержания влаги в образце 5 масс. %. Для увлажнения гранулы сорбентов опрыскивают водным аэрозолем из пульверизатора, количество внесенной воды регистрируют гравиметрическим методом. Из гранул сорбента готовят фракцию 1-2 мм. В проточный реактор засыпают 5 г. полученной фракции. Через реактор продувают смесь насыщенного при 25°C парами воды воздуха с 4,7 об. % CO2, с объемной скоростью подачи 10 л/мин. Содержание углекислого газа в газовой смеси, выходящей из реактора, регистрируют с помощью капнографа с инфракрасным детектором. Время защитного действия до достижения концентрации СО2=1 об. % на выходе из абсорбера составляет 158 мин. В процессе работы не происходят образование пыли, растрескивание гранул поглотителя.LiOH powders - 100 g., Ca (OH) 2 - 20 g., LiCl - 3 g. Are mixed with 4 g of powdered polyethylene oxide and 2 g of carboxymethylcellulose. The resulting mixture was abraded in a ball mill for 2 hours. 40-50 ml are added to the mixture with vigorous stirring. water, the resulting viscous paste is molded, the obtained absorber granules are dried until the unbound water is removed at a temperature of 80-120 ° C and moistened to a moisture content of 5 masses in the sample. % To moisten the granules of the sorbents are sprayed with a water spray aerosol from a spray bottle, the amount of water introduced is recorded by a gravimetric method. A fraction of 1-2 mm is prepared from the sorbent granules. 5 g of the obtained fraction are poured into the flow reactor. A mixture of 4.7 vol. Air saturated with 25 ° C vapor water is blown through the reactor through a reactor. % CO 2 , with a volumetric feed rate of 10 l / min. The carbon dioxide content in the gas mixture leaving the reactor is recorded using a capnograph with an infrared detector. The time of protective action to achieve the concentration of CO 2 = 1 vol. % at the outlet of the absorber is 158 minutes In the process, the formation of dust and cracking of the absorber granules do not occur.
Сравнительное исследование образца марки Draeger 800:Comparative study of the sample brand Draeger 800:
Из гранул коммерческого известкового нерегенерируемого поглотителя состава Са(ОН)2 - 80 мас. %, NaOH - 4 мас. %, H2O - 16 мас. % (марки Draeger 800) готовят фракцию 1-2 мм. В проточный реактор засыпают 5 г. полученной фракции. Через реактор продувают воздух с содержанием CO2 4,7 об. %, содержание углекислого газа на выходе из реактора определяют аналогично примеру 1. Время защитного действия до достижения концентрации CO2=1 об. % на выходе из абсорбера составляет 109 мин.From granules of a commercial lime non-regenerable absorber of the composition Ca (OH) 2 - 80 wt. %, NaOH - 4 wt. %, H 2 O - 16 wt. % (brand Draeger 800) prepare a fraction of 1-2 mm. 5 g of the obtained fraction are poured into the flow reactor. Air through the reactor is purged with a CO 2 content of 4.7 vol. %, the carbon dioxide content at the outlet of the reactor is determined analogously to example 1. The protective action time to achieve a concentration of CO 2 = 1 vol. % at the outlet of the absorber is 109 min.
Пример 2Example 2
В проточный реактор засыпают 5 г. поглотителя с размером зерен 1-2 мм, полученного по примеру 1. Через реактор при температуре 70°C продувают смесь диоксида углерода с воздухом с относительной влажностью 25%. Концентрация на входе в реактор составляет 4,5 об. %, объемная скорость подачи газовой смеси 10 л/мин. Содержание углекислого газа на выходе из реактора регистрируют с помощью капнографа с инфракрасным детектором. Время защитного действия до достижения концентрации CO2=1 об. % на выходе из абсорбера составляет 131 мин. В процессе работы не происходят образование пыли, растрескивание гранул поглотителя.5 g of the absorber with a grain size of 1–2 mm prepared according to Example 1 are poured into the flow reactor. A mixture of carbon dioxide and air with a relative humidity of 25% is blown through the reactor at a temperature of 70 ° C. The concentration at the inlet to the reactor is 4.5 vol. %, the gas feed rate is 10 l / min. The carbon dioxide content at the outlet of the reactor is recorded using a capnograph with an infrared detector. Time of protective action to achieve a concentration of CO 2 = 1 vol. % at the outlet of the absorber is 131 minutes In the process, the formation of dust and cracking of the absorber granules do not occur.
Сравнительное исследование образца марки марки Draeger 800:Comparative study of the sample brand mark Draeger 800:
Из гранул коммерческого известкового нерегенерируемого поглотителя состава Са(ОН)2 - 80 мас. %, NaOH - 4 мас. %, H2O - 16 мас. % (марки Draeger 800) готовят фракцию 1-2 мм. В проточный реактор засыпают 5 г. полученной фракции. Через реактор продувают воздух с содержанием CO2 4,7 об. %, содержание углекислого газа на выходе из реактора определяют аналогично примеру 2. Время защитного действия до достижения концентрации CO2=1 об. % на выходе из абсорбера составляет 30 мин.From granules of a commercial lime non-regenerable absorber of the composition Ca (OH) 2 - 80 wt. %, NaOH - 4 wt. %, H 2 O - 16 wt. % (brand Draeger 800) prepare a fraction of 1-2 mm. 5 g of the obtained fraction are poured into the flow reactor. Air through the reactor is purged with a CO 2 content of 4.7 vol. %, the carbon dioxide content at the outlet of the reactor is determined analogously to example 2. The time of protective action until reaching the concentration of CO 2 = 1 vol. % at the outlet of the absorber is 30 minutes
Пример 3Example 3
В проточный реактор засыпают 5 г. поглотителя с размером зерен 1-2 мм, полученного по примеру 1. Через реактор продувают смесь диоксида углерода, температура газовой смеси на входе в реактор составляет 10°C, влажность газовоздушной смеси - 95%, конценрация CO2 4,7% об., объемная скорость подачи газовой смеси 10 л/мин. Содержание углекислого газа на выходе из реактора регистрируют с помощью капнографа с инфракрасным детектором. Время защитного действия до достижения концентрации CO2=1 об. % на выходе из абсорбера составляет 124 мин. В процессе работы не происходят образование пыли, растрескивание гранул поглотителя.5 g of the absorber with a grain size of 1–2 mm prepared according to Example 1 are poured into the flow reactor. A mixture of carbon dioxide is blown through the reactor, the temperature of the gas mixture at the reactor inlet is 10 ° C, the humidity of the gas-air mixture is 95%, the CO 2 concentration 4.7% vol., The volumetric flow rate of the gas mixture 10 l / min. The carbon dioxide content at the outlet of the reactor is recorded using a capnograph with an infrared detector. Time of protective action to achieve a concentration of CO 2 = 1 vol. % at the outlet of the absorber is 124 minutes In the process, the formation of dust and cracking of the absorber granules do not occur.
Сравнительное исследование образца марки марки Draeger 800:Comparative study of the sample brand mark Draeger 800:
Из гранул коммерческого известкового нерегенерируемого поглотителя состава Са(ОН)2 - 80 мас. %, NaOH - 4 мас. %, H2O - 16 мас. % (марки Draeger 800) готовят фракцию 1-2 мм. В проточный реактор засыпают 5 г. полученной фракции. Через реактор продувают воздух с содержанием CO2 4,7 об. %, аналогично примеру 3. Время защитного действия до достижения концентрации CO2=1 об. % на выходе из абсорбера составляет 100 мин.From granules of a commercial lime non-regenerable absorber of the composition Ca (OH) 2 - 80 wt. %, NaOH - 4 wt. %, H 2 O - 16 wt. % (brand Draeger 800) prepare a fraction of 1-2 mm. 5 g of the obtained fraction are poured into the flow reactor. Air through the reactor is purged with a CO 2 content of 4.7 vol. %, analogously to example 3. The protective action time to achieve a concentration of CO 2 = 1 vol. % at the outlet of the absorber is 100 minutes
Пример 4.Example 4
Навески LiOH - 100 г., Са(ОН)2 - 10 г., LiCl - 3 г. истирают в шаровой мельнице в течение 2 часов. Полученную смесь порошков пропитывают 30 мл водного раствора, содержащим 3,3% масс. полиэтиленоксида., а далее сушат при 100°C, при этом в состав смеси переходит 1 г полиэтиленоксида. Далее смесь измельчается в дезинтеграторе в течение 2 часов, полученный порошок пропитывается 50 мл водного раствора, содержащим 2 г. карбоксиметилцеллюлозы и 0,1 г. индикатора отработки (титанового желтого). Полученную массу сушат до удаления несвязанной воды при температуре 80-120°C и увлажняют до содержания влаги в образце 5% вес. Для увлажнения гранулы сорбентов опрыскивают водным аэрозолем из пульверизатора, количество внесенной воды регистрируют гравиметрическим методом. Из сухой массы готовят фракцию 1-2 мм. В проточный реактор засыпают 8 г. полученной фракции. Через абсорбер продувают смесь насыщенного при 25°C парами воды воздуха с 4,7 об. % CO2, с объемной скоростью подачи 10 л/мин. Содержание CO2 на выходе из реактора регистрируют с помощью инфракрасного капнографа. Время защитного действия до достижения концентрации CO2=1 об. % на выходе из абсорбера составляет 245 мин. Часть сорбента меняет цвет с красного на желтый.Samples of LiOH - 100 g., Ca (OH) 2 - 10 g., LiCl - 3 g. Are abraded in a ball mill for 2 hours. The resulting mixture of powders is impregnated with 30 ml of an aqueous solution containing 3.3% of the mass. polyethylene oxide., and then dried at 100 ° C, while the mixture passes 1 g of polyethylene oxide. Next, the mixture is crushed in a disintegrator for 2 hours, the resulting powder is impregnated with 50 ml of an aqueous solution containing 2 g of carboxymethylcellulose and 0.1 g of a testing indicator (titanium yellow). The resulting mass is dried to remove unbound water at a temperature of 80-120 ° C and moistened to a moisture content in the sample of 5% weight. To moisten the granules of the sorbents are sprayed with a water spray aerosol from a spray bottle, the amount of water introduced is recorded by a gravimetric method. A fraction of 1-2 mm is prepared from the dry mass. 8 g of the obtained fraction are poured into the flow reactor. A mixture of saturated air at 4.7 vol. At 25 ° C is blown through the absorber. % CO 2 , with a volumetric feed rate of 10 l / min. The content of CO 2 at the outlet of the reactor is recorded using an infrared capnograph. Time of protective action to achieve a concentration of CO 2 = 1 vol. % at the outlet of the absorber is 245 minutes Part of the sorbent changes color from red to yellow.
Сравнительное исследование образца марки марки Amsorb:A comparative study of the sample brand Amsorb:
В проточный реактор засыпают 8 г. коммерческого известкового нерегенерируемого поглотителя состава Са(ОН)2 - 84 мас. %, CaCl2 - 2 мас. %, Н2О - остальное марки Amsorb. Через реактор продувают воздух аналогично примеру 1. Время защитного действия (до достижения концентрации CO2=1 об. % на выходе из абсорбера составляет 148 мин. Часть сорбента меняет цвет с белого на синий.8 g of a commercial lime non-regenerable absorber of the composition Ca (OH) 2 - 84 wt. %, CaCl 2 - 2 wt. %, H 2 O - the rest of the brand Amsorb. Air is blown through the reactor in the same way as in Example 1. The protective action time (until reaching the concentration of CO 2 = 1 vol.% At the absorber outlet is 148 minutes. Part of the sorbent changes color from white to blue.
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018117421A RU2685294C1 (en) | 2018-05-10 | 2018-05-10 | Absorbing compound, method for preparation thereof (versions) and method of removing carbon dioxide from gas mixtures |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018117421A RU2685294C1 (en) | 2018-05-10 | 2018-05-10 | Absorbing compound, method for preparation thereof (versions) and method of removing carbon dioxide from gas mixtures |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2685294C1 true RU2685294C1 (en) | 2019-04-17 |
Family
ID=66168450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018117421A RU2685294C1 (en) | 2018-05-10 | 2018-05-10 | Absorbing compound, method for preparation thereof (versions) and method of removing carbon dioxide from gas mixtures |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2685294C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2794181C1 (en) * | 2022-07-18 | 2023-04-12 | Публичное акционерное общество "Газпром" | Porous composite absorbent for selective gas separation and method for its production |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2104774C1 (en) * | 1996-09-10 | 1998-02-20 | Самонин Вячеслав Викторович | Chemical carbon dioxide absorbent |
| US7727309B2 (en) * | 2006-12-26 | 2010-06-01 | Allied Healthcare Products, Inc. | Carbon dioxide absorbent |
| RU2403013C2 (en) * | 2005-12-16 | 2010-11-10 | Ханми Фарм. Ко., Лтд. | Solid dispersion containing active component with low fusion temperature, and oral tablet containing it |
-
2018
- 2018-05-10 RU RU2018117421A patent/RU2685294C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2104774C1 (en) * | 1996-09-10 | 1998-02-20 | Самонин Вячеслав Викторович | Chemical carbon dioxide absorbent |
| RU2403013C2 (en) * | 2005-12-16 | 2010-11-10 | Ханми Фарм. Ко., Лтд. | Solid dispersion containing active component with low fusion temperature, and oral tablet containing it |
| US7727309B2 (en) * | 2006-12-26 | 2010-06-01 | Allied Healthcare Products, Inc. | Carbon dioxide absorbent |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Гладышев Н.Ф. и др. Известковые поглотители нового поколения. М.: Спектр, 2012. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2794181C1 (en) * | 2022-07-18 | 2023-04-12 | Публичное акционерное общество "Газпром" | Porous composite absorbent for selective gas separation and method for its production |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5144509B2 (en) | Powdered lime composition, production process thereof and use thereof | |
| US3847837A (en) | Carbon dioxide absorbent granules | |
| CA2272933C (en) | Carbon dioxide absorbent in anaesthesiology | |
| RU2630551C2 (en) | Granules for absorption of harmful gases and method of obtaining it | |
| CA1215961A (en) | Absorbents for airbourne formaldehyde | |
| CA2672228C (en) | Carbon dioxide absorbent | |
| CN109485058A (en) | Preparation method of binder-free LSX molecular sieve | |
| US2470214A (en) | Soda lime | |
| RU2685294C1 (en) | Absorbing compound, method for preparation thereof (versions) and method of removing carbon dioxide from gas mixtures | |
| WO2013137416A1 (en) | Acidic gas treating agent, method for producing same and additive for acidic gas treating agents | |
| CN101636225A (en) | Carbon-dioxide absorbent | |
| WO2016066595A1 (en) | Chemical absorbent | |
| JPS602086B2 (en) | How to remove carbon dioxide | |
| EP1313555B1 (en) | Improvements in or relating to carbon dioxide absorbent formulations | |
| US20160279567A1 (en) | Hydrated lime composition for flue gases treatment | |
| US20190284050A1 (en) | Sodium hypochlorite pentahydrate crystal powder, production method therefor, and aqueous solution of sodium hypochlorite using same | |
| US2423689A (en) | Soda lime composition | |
| KR102532959B1 (en) | chemical absorbent composition | |
| US2322206A (en) | Gas absorbent and method for preparing the same | |
| CN109695181B (en) | Cigarette paper with harm reducing function and preparation method thereof | |
| RU2104774C1 (en) | Chemical carbon dioxide absorbent | |
| RU2610611C2 (en) | Method of producing chemical carbon dioxide absorber | |
| JPWO2006082919A1 (en) | Desiccant raw material and method for producing the same | |
| CN103638895A (en) | Preparation method of supported acid gas absorbent | |
| KR100510075B1 (en) | How to make soda lime |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200511 |