SU990272A1 - Способ подготовки цеолитов дл адсорбции газов - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ЦЕОЛИТОВ ДЛЯ АДСОРБЦИИ

ГАЗОВ

1

Изобретение относитс  к подготовке адсорбентов с целью использовани  в адсорбционной технике дл  очистки (или осушки ) природных и промышленных отход щих газов от кислых компонентов и влаги, таких как SO2,CO2, HaS, и др., и может быть использовано в процессах адсорбционной очистки.

Известен способ адсорбционной очистки воздуха с применением в качестве адсорбента тонкоизмельченного молекул рного сита, нанесенного на поверхность легкосворачиваемого волокнистого материала. Далее волокнистый материал совместно с адсорбционной массой сворачиваетс  в рулоны и помещаетс , в адсорбционную технику 1.

Адсорбент, используемый согласно этому способу, имеет следующие недостатки: невозможно использование адсорбента в адсорбционной технике с движущимс  слоем из-за трудности (или невозможности) перемещени  по адсорбционной колонке, способности деформироватьс  и недостаточной механической прочности; рулоны волокнистого материала забиваютс  механической пылью , что приводит к возрастанию гидравлического сопротивлени  сло  адсорбента; метод подготовки адсорбента (рулонов) достаточно трудоемкий процесс; трудоемок также процесс отделени  адсорбционной массы от волокнистого материала после истечени  срока ее службы; из-за низкой термической

5 стойкости волокнистого материала процесс десорбции осуществл етс  при более низких температурах, что приводит к уменьшению кинетической скорости регенерации адсорбционной массы и др.

Наиболее близким к изобретению по тех

° нической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ подготовки цеолита дл  адсорбции газов, включающий дробление и измельчение 2.

Claims (2)

15 Недостатками известного способа  вл етс  следующее: в случае применени  мелких частиц адсорбента (пор дка 1,0-5,0 мм дл  увеличени  активной поверхности) гидравлическое сопротивление сло  адсорбента чрезмерно возрастает; несмотр  на боль20 щую механическую прочность природных цеолитов, в дальнейших процессах очистки газов все же получаетс  значительное количество пыли, особенно в аппаратах с движущимс  слоем адсорбента. Целью изобретени   вл етс  предотвращение пылеобразовани  при адсорбции и уменьшение гидравлического сопротивлени  сло  при сохранении высокой адсорбционной емкости. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу подготовки цеолита дл  адсорбции газов, включающему измельчение цеолитов, цеолит измельчают до фракции 0,074-0,5 мм, смешивают с бентонитовой глиной и водой и набивают во внутренний объем колец Рашига. Причем бентонитовую глину берут в количестве 5,5-6,5 вес %. Способ осуществл етс  следующим образом . Природные цеолиты измельчаютс  до фракции 0,074-0,5 мм и подготавливаетс  тесто влажности 20-24% с применением воды и св зующей добавки - бентонита в количестве 5,5-6,5 вес. %. Увеличение содержани  бентонита более 6,5 вес. % приводит к чрезмерному повышению количества балласта в составе адсорбента. Уменьшение же содержани  бентонита приводит к нарушению св зывани  частиц адсорбента и тестообразовани . Далее влажна  масса ручным или механическим способами набиваетс  вовнутрь колец Рашига, высушиваетс  при 105-110°С и загружаетс  в адсорбционную технику. Размеры примен емых колец могут колебатьс  в широких пределах от I 10 мм, d 10 мм до I 50 мм, d 50 мм. Степень измельчени  цеолитовой породы имеет важное значение, так как тонкое измельчение (0,074-0,5 мм) облегчает тестообразование и увеличивает удельную поверхность адсорбционной массы. Цеолитова  масса дисперсностью более 0,5 мм плохо св зываетс  со св зующей добавкой - бентонитом, а после сушки плохо удерживаетс  во внутреннем объеме колец Рашига . Нижними предел измельчени  (0,074 мм) обусловлен тем, что в тонких измельчени х затраты на процесс измельчени  сильно возрастает (почти в 2-2,5 раза). Предлагаемый способ подготовки адсорбента и применение последнего в адсорбционной технике позвол ют улучшать также аэродинамические характеристики сло  адсорбента , поскольку гидравлическое сопротивление сло , состо щего из колец Рашига , примерно в 1,6-2,0 раза меньше по сравнению с сопротивлением сло , состо щего из кусков природных цеолитов таких же размеров. После истечени  срока службы адсорбента разделение колец Рашига от отработанного адсорбента осуществл етс  опусканием адсорбента в емкость с водой. Освобожденные от отработанной адсорбционной массы кольца Рашига возвращаютс  в процесс подготовки адсорбента дл  повторного использовани . Следует отметить, что при применении предложенного вида адсорбента в адсорбционной технике масса колец Ращига  вл етс  балластом, составл ющим 20-40% общей массы адсорбента, который не .участвует в процессе адсорбционной очистки. Однако это не требует увеличени  объема адсорбционных установок по следующим причинам: пористый адсорбент во внутреннем объеме колец Рашига имеет больше адсорбционной емкости примерно в 1,5 раза, чем негранулированные куски природных цеолитов; кинетические кривые улавливани  показывают ,- что пористый адсорбент во внутреннем объеме колец Рашига насыщаетс  в 2 раза быстрее, чем образцы из природных кусков, что позвол ет интенсифицировать процессы адсорбции и десорбции. Коренное предотвращение истирани  и пылеобразовани , интенсификаци  ведени  процесса очистки и улучшение аэродинамической характеристики сло  адсорбента  вл ютс  положительными эффектами способа подготовки адсорбента предлагаемымспособом и применени  его в адсорбционной технике. Пример 1. Прводилась подготовка адсорбента предлагаемым способом и очистка отход щих 5О2-содержащих газов на адсорбционной колонке непрерывного действи  с движущимс  слоем адсорбента, производительностью 10-15 . Результаты испытаний: Содержание влаги в адсорбционной массе до процесса сушки, %22 Размеры примен емых колец Рашига, 1 Xd,мм15X10 Содержание бентонита в массе,%6 Производительность установки по исходному газу, Содержание SO в очищенном газе, %0,7 Температура процесса адсорбции, °С 27-33 Температура процесса, десорбции, °С 278-321 Содержание SOj в очищаемом газе, %0,031 Содержание SO в газах десорбции,%17,5 Гидравлическое сопротивление сло  адсорбента, мм вод. ст.- 120 ЗапыленностьНе замечена Адсорбционна  емкость адсорбента, г/100 г (расчетна )3,6 Пример 2. Природный углекислый газ очищалс  от влаги в слое адсорбента, при-, готовленного предлагаемым способом, во внутреннем объеме колец Рашига, ( 1,5 см, d 1,0 см). Содержание влаги В ИСХОДНОМ газе составл ло 0,2- зультаты испытаний Производительность по исходному газу, Содержание бентонита в адсорбционной массе,% Содержание влаги в адсорбционной массе до процесса сушки, % Температура процесса десорбции, °С 197 Температура процесса адсорбции, °С 31 Содержание влаги в очищенном газе, % Сопротивление сло , мм вод. ст. Запыленность Не з Адсорбционна  емкость адсорбента г/100 г (расчетна ) 2,9- Пример 3. Проводилась подго сорбента поизвестному способу ЗОз-содержащих газов на устано санной в примерах 1 и 2. Основны таты испытаний: П роиз водительность установки, Размеры фракции примен емых кусков +10 цеолита, мм Содержание SOj в очищаемом газе, /о 0,7 Содержание ЗОг в очищенном газе, /о 0,03 Содержание ЗОз в газах десорбции,% 15,7 Температура процесса адсорбции, °С 31 Температура процесса десорбции, °С 304- Гидравлическое сопротивление сло  частиц, мм вод. ст. Потер  адсорбционной массы за цикл в виде ПЫЛИ, О/О0,11 Адсорбционна  емкость адсорбента, г/100 г3,1 Пример А. Проводилась подготовка адсорбента и очистка содержащих тазов на непрерывно действующей лабораторной установке с адсорбционной массой дисперсностью частиц -fO,541.4 мм во внутреннем объеме колец. Были замечены потери адсорбента вследствие рассыпани  из объема колец и запыление. Особенно в газах десорбции содержание пыли сильно возрастало и достигало г/м. Пример 5. Проводилась очистка газов от SOa на адсорбенте во внутреннем объеме колец Рашига, содержащем 5,5/о бентонита в качестве св зующей добавки. Замечено незначительное запыление в основном в процессе десорбции. Пример 6. Проводилась очистка газов от -SOi на адсорбенте во внутреннем объеме колец Рашига, содержащем 6,5/о бентонита в качестве св зующей добавки. Запыление не замечено. Адсорбционна  емкость адсорбента уменьшилась на 0,05 г/100 г адсорбента по сравнению с первым примерам. Формула изобретени  1. Способ подготовки цеолитов дл  адсорбции газов, включающий измельчение цеолитов , отличающийс  тем, что, с целью предотвраилени  пылеобразовани  при адсорбции и уменьшени  гидравлического соТ1рртивлени  сло  адсорбента при сохранении высокой адсорбционной емкости, цеолит измельчают до фракции 0,074-0,5 мм, смешивают с бентонитовой глиной и водой и набивают во внутренний объем колец Рашига . 2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что бентонитовую глину берут в количестве 5,5-6,5 вес. о/о. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 4012206, кл. 55-34, 1977.

2.Авторское свидетельство СССР 596272, кл. В 01 D 53/02, 1978.