СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ СОРБЕНТОВ-КАТАЛИЗАТОРОВ Российский патент 1997 года по МПК C01B31/08 B01J20/24 

Описание патента на изобретение RU2088524C1

Изобретение относится к сорбционной технике и может быть использовано для регенерации сорбентов-катализаторов, утративших каталитическую активность в процессе длительного хранения. Регенерированные сорбенты-катализаторы могут быть использованы в процессах очистки промышленных газов или в средствах защиты органов дыхания.

Известен способ получения сорбента для поглощения газообразных примесей, включающий контактирование активированного угля с раствором соли металла с последующей термообработкой, которая проводится и с целью повышения динамической активности сорбента [1]
В литературе описан способ химической регенерации активных углей путем обработки 1-2% ным раствором NaOH с последующей сушкой [2]
Использование известных способов регенерации катализаторов не приводит к полному восстановлению активности сорбентов-катализаторов по плохосорбирующимся веществам типа хлорциана.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является способ низкотемпературной регенерации углей, в том числе и металлизированных, включающий отработку сорбента паром или газами при 100-400oC [2, с. 116-125]
Недостатком прототипа является невозможность полного восстановления первоначальной активности сорбентов-катализаторов и обеспечения необходимой стабильности их для дальнейшего использования в средствах очистки воздуха от токсичных плохосорбирующихся примесей.

Целью изобретения является восстановление первоначальной активности сорбентов-катализаторов по плохосорбирующимся веществам после их длительного хранения.

Цель достигается предложенным способом путем обработки дезактивированных сорбентов-катализаторов химическими реагентами с последующей сушкой, причем в качестве реагентов берут аммиачную воду, содержащую 8-20% углекислоты при соотношении сорбента-катализатора и аммиачной воды 1: 0,4 0,7, а сушку ведут при 120-200oC в печи "кипящего слоя".

Из научно-технической литературы авторам неизвестно использование аммиачной воды, насыщенной углекислотой, для регенерации сорбентов-катализаторов.

Сущность способа заключается в следующем.

Поглощение токсичных плохосорбирующихся веществ типа хлорциана происходит за счет их разложения каталитическими добавками, наносимыми на поверхность активного угля. В процессе длительного хранения под действием влажности воздуха происходит кристаллизация добавок, что приводит к потере их активной формы. Сушка такого сорбента-катализатора не позволяет полностью восстановить необходимую форму активных комплексов.

В результате многочисленных экспериментов удалось подобрать химический реагент, позволяющий полностью восстановить активность каталитических добавок и в дальнейшем обеспечить стабильность регенерированного сорбента-катализатора в процессе работы и хранения. Опытным путем установлены соотношения компонентов при пропитке и температурные режимы сушки, оказывающие влияние на восстановление активных комплексов на поверхности угля.

Способ осуществляют следующим образом.

Берут дезактивированный сорбент-катализатор и помещают его в пропиточный аппарат. В отдельном реакторе при нагревании до 40-60oC готовят раствор аммиачной воды с содержанием 8-25% аммиака и 8-20% углекислоты путем разбавления карбонизованной аммиачной воды (ТУ 113-03-38-69-90) промышленной водой до заданных параметров. Затем в пропиточный аппарат дозируют раствор реагента из реактора при соотношении сорбент-катализатор и раствор 1: 0,4 - 0,7. Включают перемешивающий аппарат и проводят пропитку в течение 5-20 мин. Пропитанный сорбент выгружают из аппарата и подают в печь "кипящего слоя", где ведут сушку газовоздушной смесью при 120-200oC. Полученный сорбент-катализатор охлаждают и проводят оценку его динамической активности по хлорциану.

Если при хранении в сорбенте-катализаторе кроме падения активности произошло уменьшение количества каталитических добавок, то на стадии приготовления раствора в аммиачную воду дополнительно вводят соли меди, хрома и серебра из расчета получения в конечном продукте первоначального содержания активных компонентов.

Пример 1. Берут 1 кг дезактивированного сорбента-катализатора с временем защитного действия по хлорциану 25 мин и помещают в пропиточный аппарат.

Готовят раствор аммиачной воды с содержанием углекислоты 20% при нагревании до 50oC. Затем приливают 400 см3 (0,4 кг) раствора в пропиточный аппарат, перемешивают в течение 10 мин, выгружают пропитанный сорбент и подают в печь "кипящего слоя", где проводят термообработку при 200oC. Полученный сорбент-катализатор выгружают, охлаждают в течение 1 ч. Оценку динамической активности катализатора по хлорциану проводят на динамическом приборе. Условия испытаний катализаторов следующие:
Концентрация паров хлорциана, мг/л 5
Высота слоя сорбента-катализатора, см 3,5
Удельный объемный расход паровоздушной смеси, л/мин•см2 0,5
Относительная влажность воздуха, 50
Полученный сорбент-катализатор имел динамическую активность 44 мин.

Пример 2. Берут 1 кг дезактивированного сорбента-катализатора с временем защитного действия 28 мин. Готовят раствор и проводят пропитку как в примере 1, за исключением того, что термообработку проводят при 120oC.

Полученный сорбент-катализатор имел динамическую активность 38 мин.

Пример 3. Берут 1 кг дезактивированного сорбента-катализатора с временем защитного действия 26 мин. Готовят раствор аммиачной воды с содержанием 8%- ной углекислоты. В пропиточный аппарат засыпают катализатор и прибавляют 700 см3 (0,7 кг) раствора, перемешивают в течение 10 мин. Далее проводят сушку как в примере 1.

Полученный сорбент-катализатор имел динамическую активность 36 мин.

Пример 4. Берут 1 кг дезактивированного сорбента-катализатора с временем защитного действия 30 мин, причем содержание меди в катализаторе ниже требуемых значений на 1% а содержание хрома ниже на 0,3% Проводят обработку и сушку катализатора как в примере 1 за исключением того, что в аммиачный раствор дополнительно вводят 17 г купраната меди и 9 г бихромата калия.

Полученный катализатор соответствовал требованиям по содержанию меди и хрома и имел время защитного действия по хлорциану 37 мин.

Как следует из приведенных примеров, в результате обработки дезактивированного сорбента-катализатора аммиачной водой, содержащей 8-20% углекислоты при соотношении сорбента-катализатора и ам. воды 1: 0,4 0,7 и сушки при 120-200oC в печи "кипящего слоя", происходит восстановление активности катализатора по плохосорбирующимся веществам на 20-45%
Из изложенного следует, что каждый из признаков предлагаемой совокупности в большей или меньшей степени влияет на достижение поставленной цели, а именно восстановление активности сорбентов-катализаторов после длительного хранения, а вся совокупность является достаточной для характеристики предлагаемого технического решения.

Похожие патенты RU2088524C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА-КАТАЛИЗАТОРА 1995
  • Тамамьян А.Н.
  • Внучкова В.А.
  • Солин М.Н.
  • Голубев В.П.
  • Лейф В.Э.
RU2083274C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА-КАТАЛИЗАТОРА 1999
  • Тамамьян А.Н.
  • Зимин Н.А.
  • Лейф В.Э.
  • Солин М.Н.
  • Внучкова В.А.
RU2146173C1
СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ СОРБЕНТОВ-КАТАЛИЗАТОРОВ ИЗ РАССНАРЯЖЕННЫХ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ 2005
  • Новичков Евгений Петрович
  • Лейф Валерий Эдуардович
  • Димкович Николай Тодорович
  • Саталкин Юрий Николаевич
  • Хамкин Виктор Леонтьевич
  • Коняхин Олег Анатольевич
  • Внучкова Валентина Адамовна
  • Африн Сергей Александрович
  • Кордиалик Всеволод Владиславович
RU2287364C2
СПОСОБ АКТИВАЦИИ СОРБЕНТОВ-КАТАЛИЗАТОРОВ 1999
  • Зимин Н.А.
  • Солин М.Н.
  • Тамамьян А.Н.
  • Хазанов А.А.
  • Лейф В.Э.
  • Внучкова В.А.
RU2150321C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА-КАТАЛИЗАТОРА 2003
  • Димкович Н.Т.
  • Мухин В.М.
  • Чебыкин В.В.
  • Дворецкий Г.В.
  • Крайнова О.Л.
  • Шубин А.М.
  • Саталкин Ю.Н.
  • Фролов Н.А.
  • Нефедова З.А.
RU2247598C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА-КАТАЛИЗАТОРА 1994
  • Мухин В.М.
  • Тамамьян А.Н.
  • Хазанов А.А.
  • Лейф В.Э.
  • Солин М.Н.
  • Крайнова О.Л.
RU2081822C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА - КАТАЛИЗАТОРА 2003
  • Димкович Н.Т.
  • Мухин В.М.
  • Чебыкин В.В.
  • Дворецкий Г.В.
  • Крайнова О.Л.
  • Хамкин В.Л.
  • Мечковский Л.В.
  • Фролов Н.А.
  • Нефедова З.А.
RU2236902C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА-КАТАЛИЗАТОРА 2005
  • Сырычко Василий Владимирович
  • Кордиалик Всеволод Владиславович
  • Куликов Николай Константинович
  • Шевченко Александр Онуфриевич
  • Мухин Виктор Михайлович
  • Крайнова Ольга Леонтьевна
RU2281158C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА-КАТАЛИЗАТОРА 2002
  • Галкин Е.А.
  • Алифанова Н.Н.
  • Мухин В.М.
  • Крайнова О.Л.
  • Фролов Н.А.
  • Рогожникова Н.И.
RU2202410C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА-КАТАЛИЗАТОРА 1997
  • Мухин В.М.
  • Крайнова О.Л.
  • Васильев Н.П.
  • Дворецкий Г.В.
  • Быков Г.П.
  • Куликов Н.К.
  • Шевченко А.О.
  • Фролов Н.А.
RU2108149C1

Реферат патента 1997 года СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ СОРБЕНТОВ-КАТАЛИЗАТОРОВ

Изобретение относится к сорбционной технике и может быть использовано для регенерации сорбентов-катализаторов, утративших каталитическую активность в процессе длительного хранения. Регенерированные сорбенты-катализаторы могут быть использованы в процессах очистки промышленных газов или в средствах защиты органов дыхания. Предложен способ регенерации сорбентов-катализаторов путем обработки их химическим реагентом, в качестве реагента берут аммиачную воду, содержащую 8-20% углекислоты при соотношении сорбента-катализатора и аммиачной воды 1:(0,4 - 0,7), а затем ведут термообработку при 120-200oC в печи "кипящего слоя". 2 з.п. ф-лы.

Формула изобретения RU 2 088 524 C1

1. Способ регенерации сорбентов-катализаторов на основе активных углей, включающий их термообработку, отличающийся тем, что перед термообработкой проводят обработку раствором карбонизованной аммиачной воды с содержанием 8
25% аммиака и 8 20% углекислоты при массовом соотношении сорбент раствор, равном 1 (0,4 0,7), а термообработку ведут при 120 200oС в печи "кипящего слоя".
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку раствором карбонизованной аммиачной воды ведут в присутствии в растворе солей металлов. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве солей металлов используют соли меди, хрома, серебра.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1997 года RU2088524C1

Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Способ получения адсорбента 1978
  • Ясуси Нисимура
  • Ясуо Уехара
  • Тамю Хага
SU820655A3
Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Смирнов А.Д
Сорбционная чистка воды
Устройство для видения на расстоянии 1915
  • Горин Е.Е.
SU1982A1
Прялка для изготовления крученой нити 1920
  • Каменев В.Е.
SU112A1

RU 2 088 524 C1

Авторы

Солин М.Н.

Внучкова В.А.

Тамамьян А.Н.

Хазанов А.А.

Петровский М.В.

Киреева Н.И.

Даты

1997-08-27Публикация

1995-09-05Подача