SU827132A1

SU827132A1 - Способ очистки кислородсодержащихгАзОВ

Info

Publication number: SU827132A1
Application number: SU792765465A
Authority: SU
Inventors: Александр Иванович Максимович; Виктор Викторович Секунов; Екатерина Николаевна Суркова; Владимир Васильевич Стрелко; Николай Тимофеевич Картель
Original assignee: Институт Физической Химии Им.Писаржевского Ah Украинской Ccp
Priority date: 1979-04-12
Filing date: 1979-04-12
Publication date: 1981-05-07

Description

Изобретение относится к способам очистки кислородсодержащих газов, например воздуха, от микропримесей, в частности от углеводородов, СО, озона, окислов азота и серы, с использованием адсорберов, попеременно работающих в режимах адсорбция и регенерации и может быть использовано для получения чистых газов, применяемых в химической и газовой и других областях промышленности.

Известен способ очистки газов от углеводородов и других компонентов путем сорбции их на твердых поглотителях с последующей регенерацией поглотителя [11.

Недостатком данного способа является низкая степень очистки газа.

Известен также способ очистки кислородсодержащего газа от микропримесей углеводородов, окиси углерода, озона, окисей азота и серы путем адсорбции на активированном угле при повышенном давлении, с последующей регенерацией адсорбента обратной продувкой частью очищенного газа [2].

Существенным недостатком этого способа является быстрое снижение эффективности очистки из-за окислительных процессов на поверхности активированного угля при воздействии кислорода, в особенности озона, и взаимодействия таких реакционноспо2 собных примесей как озон, углеводороды, окислы азота с образованием необратимо сорбируемых веществ. В результате адсорбент не восстанавливает свои адсорбционные свойства. Кроме того, такой способ не обеспечивает высокую степень очистки от низкокипящих примесей, например метана, пропана, СО, из-за низкой сорбционной активности сорбента к таким компонентам.

Целью изобретения является повышение ¹⁰ степени очистки газа.

Указанная цель достигается тем, что в качестве активированного угля используют уголь на основе полимерных смол с содержанием азота 2—7 вес. %.

^1,5 При этом регенерацию адсорбента осуществляют при 120—300°С.

Данный способ позволяет повысить степень очистки газов от микропримесей до ₃₀ 99—99,99%.

Пример 1. Сополимер дивинилбензола с винилпиридином (промышленный анионит ВП—1 АП) карбонпзуют в статическом режиме при 180—ЗОО’С в течение 6—8 ч, 25 затем активируют углекислым газом при 900^сС в течение 1 ч. Получают активированный уголь с содержанием азота 6,2 вес. %.

Через колонку с полученным адсорбентом (высота слоя 75 мм) пропускают воздух 30 с примесями метана, окиси азота и двуокиси серы 1,5- К) ^{* * * 4}; 0,8- 10 ⁴; 1,6- 10 ⁴ об. % соответственно с объемной скоростью 30 мин/мл. Концентрация примесных компонентов на выходе 2.10 С 1,2.10 ⁷; 3· 10 ⁷ об. % соответственно.

Регенерацию адсорбента осуществляют при нагревании до 250^эС посредством обратной продувки чистым воздухом, подвергнутым тонкой очистке от метана каталитическим методом. На протяжении 40—100 циклов адсорбция-регенерация адсорбционная активность сорбента оставалась на прежнем уровне.

В процессе очистки на активированном угле АГ-3 концентрация тех же компонентов на выходе из адсорбера первоначально составляла 5-10 ⁵; 0,9.10'⁶; 0,7.10 об. %, но уже спустя 25 циклов адсорбция-регенерация составила 1,1-10 ⁴; 4,6-10 5,5-10 ⁶ об. %, соответственно.

Пример 2. Активированный уголь с содержанием азота 2,1 вес. % получают путем карбонизации сополимера дивинилбензола с нитрилом акриловой кислоты при 180—300°С в течение 6—8 ч с последующим активированием углекислым газом при 1000°С в течение 1 ч.

Проводят очистку воздуха с содержанием пропана, двуокиси азота, озона 3,4. 10 ⁴; 3,3- 10 ⁴; 2- 10 ⁵ об. % соответственно так, как описано в примере 1. Концентрация примесных компонентов па выходе составила величину ниже 1 10 '⁷ об. % и оставалась практически постоянной в течение 40—60 циклов адсорбция-регенерация, в то время как при очистке на образцах активированного угля АГ-3 степень очистки уже на 3--4 цикла снижалась на 30—35%.

В табл. 1 приведены характеристики ряда образцов азотсодержащего угля на основе полимерных смол с различным содержанием азота.

Таблица i

Образец	Обгар, %	Содержание азота, вес. %	Прочность гранул по МИС-60-8, %	Предельносорбционный объем микропор, см³/г
1	0	13,6	99,5	0,08
2	30	6,2	98,1	0.27
3	137	3,9	97,5	0.27
4	48	3,4	97,0	0,28
5	54	2,1	97,1	0,27
6	65	1,5	79,4	0,24

Примечание. Согласно табличным данным уголь марки СКТ, содержит ^д(Э,7 вес. % азота, прочность гранул 65% (по МИС-60-8); уголь марки АГ-3 не содержит азот, прочность гранул 65% (по МИС-60-8).

Из таблицы видно, что прочностные характеристики сильно понижаются у образцов с содержанием азота менее 2 вес. %, а сорбционный объем микропор уменьшается при содержании азота более 7 и м(шее 2 вес. %.

Образец

Содержание азота, вес. %

Относительная адсорбционная активность,

0,7

2,1

3,4

4,8

6,2

9,1

13,2

3,(>

4.8

4.2

4.5

4.9

3.6

3.8

В табл. 2 приведены данные соотношения времен удерживания сорбентом метана (па20 иболее трудно удаляемая примесь) и воздуха (iN₂ -г О₂) на образцах с различным содержанием азота.

Результаты показывают, что наибольшей сорбционной активностью обладают образ25 цы с содержанием азота 2—7 вес. %. Действительно, при пропускании воздуха с примесями метана, окиси азота и двуокиси серы, концентрации которых составляют 1,5.10“'*; 0,8.10“·’; 1,6·Ю^--4 об. % соотиетст30 венно через сорбент с содержанием азота

6,2% (высота слоя 75 мм) концентрации компонентов на выходе составили 2-10 ⁶;

1,2-10 ⁷; 3-10 ⁷ об. %, соответственно, что соответствует степени 98,6; 99,8; 99,8% со35 ответственно. При подаче воздуха, содержащего пропан, двуокись азота, озон (3,4-10 ⁴; 3,3.10 ц 2-Ϊ0 ⁵ об. % соответственно) через сорбент с содержанием азота

2,1 вес. % степень очистки составил 99,9% ₄₀ для пропана, 99,9% для двуокиси азота.

99% для озона.

Claims

Формула и з о б р е т с ни я

1. Способ очистки кислородсодержащих газов от микропримесей углеводородов, ₄₅ окиси углерода, озона, окислов азота и серы путем адсорбции на активированном угле с последующей его регенерацией обратной продувкой частью очищенного газа, отличающийся тем, что, с целью повы- шения степени очистки, в качестве активированного угля используют уголь па основе полимерных смол с содержанием азота 2—7 вес. %.
2. Способ по π. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что регенерацию адсорбента осуществляют при 120—300°С.