ПОГЛОТИТЕЛЬ ГАЗОВ Российский патент 1998 года по МПК B01J20/20 B01D53/02 B01D53/52 

Изобретение относится к составам многокомпонентных поглотителей запахов на основе торфа и может быть использовано для санитарной очистки отходящих газов, а именно сероводорода, в очистных сооружениях, а также при дезодорации туалетов на садовых и сельских участках.

Известны поглотители газов на основе верхового торфа, содержащего значительные количества неразложившегося материала, который обладает вследствие этого хорошими адсорбирующими и абсорбирующими свойствами при задерживании и аккумулировании отходящих газов, образующихся при разложении органических отходов в очистных сооружениях, а также туалетах, установленных на садовых и сельских участках. Одним из основных компонентов этих отходящих газов является сероводород.

Однако при использовании поглотителей с течением времени происходит уменьшение их сорбирующей способности в отношении сероводорода, поскольку со временем меняются физико-химические характеристики поглотителя на основе верхового торфа, т.е. уменьшается сорбционная емкость поглотителя.

Известен способ очистки отходящих газов по патенту России N 2035211 от 11.10.91, в котором отходящие газы, предварительно очищенные и охлажденные во встречном потоке раствора хемосорбентов, пропускают через поглотитель газов (фильтр), содержащий послойно размещенные по ходу движения газов, мас. %: торф 60 - 63, природный цианит 25 - 35, солома 5 -10, ветки древесные - остальное.

Однако описанный выше поглотитель производит доочистку газовой смеси на конечном этапе, т.к. смесь предварительно очищается в растворе хемосорбентов, содержащем едкий натр, гашеную известь и перманганат калия, т.е. описанный поглотитель (фильтр) обладает ограниченной сорбционной способностью.

Задачей изобретения является увеличение сорбционной емкости поглотителя газов по отношению к сероводороду.

Поставленная задача решается тем, что поглотитель газов, содержащий торф и отходы деревообработки, дополнительно содержит угольную пыль кокса и поташ, а в качестве отходов деревообработки - опилки древесные, при следующем соотношении компонентов, мас. %: торф 60 - 80, опилки древесные 10 - 20, угольная пыль кокса 5 -10, поташ (K₂CO₃) - 5 - 10.

Предложенный поглотитель газов отличается от известного, выбранного за прототип тем, что дополнительно содержит угольную пыль кокса и поташ, а в качестве отходов деревообработки - опилки древесные при следующем соотношении компонентов, мас.%: торф 60 - 80, опилки древесные 10 - 20, угольная пыль кокса 5 -10, поташ (K₂CO₃) - 5 -10.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения "новизна".

Из патентной и научно-технической литературы для специалиста неизвестны для достижения указанного эффекта технические решения, обладающие совокупностью существенных признаков заявляемого поглотителя газов.

Таким образом, предложенное решение удовлетворяет критерию изобретения "изобретательский уровень".

Высокая сорбционная способность заявляемого поглотителя связана с его количественным и качественным составом.

В заявляемом поглотителе содержатся древесные опилки, которые способствуют более глубокой адсорбции и абсорбции сероводорода, стабилизируют работу поглотителя на основе верхового торфа и тем самым увеличивают срок его действия, тогда как в прототипе (ближайшем аналоге) используют древесные ветки, которые представляют собой крупные фрагменты, не обладающие разветвленной поверхностью и вследствие этого не способные к абсорбции и адсорбции.

Угольная пыль от производства кокса, являющаяся одним из компонентов поглотителя, проявляет высокую сорбционную емкость в присутствии торфа, разрыхляющего склонную к уплотнению массу угольной пыли.

Поташ (K₂CO₃), являющийся также компонентом поглотителя, содержит один из наиболее активных щелочных металлов - калий, который более активен в отношении серы и быстрее химически связывает свободный сероводород, минерализуя органику.

Кроме того, заявляемый состав поглотителя в указанном соотношении компонентов проявляет новое свойство - синергизм, заключающееся в более интенсивном поглощении неприятных запахов, создаваемых, в частности, сероводородом, образующимся при разложении органических отходов.

Способ получения поглотителя.

Для приготовления поглотителя используют верховой торф со степенью разложения 20 - 25% (ГОСТ 10650-72), максимальной долей влаги 55 - 60% (ГОСТ 11305-83), зольностью торфа не более 10 - 15% (ГОСТ 11306-83) и засоренностью торфа не более 8 -10% (ГОСТ 11130-75).

Древесные опилки должны иметь влажность не более 50 - 60%.

В качестве угольной пыли использована угольная пыль от производства торфяного кокса, которая должна иметь влажность не более 20 - 25%.

Содержание K₂O в поташе (K₂CO₃) должно быть не менее 55 - 56%. Количественный состав компонентов для приготовления 100 кг поглотителя газов указан в табл. 1.

Перед внесением поташа в смесь его измельчают до частиц не более 5 мм.

Затем подготовленные в указанном количестве компоненты (I - III варианты) перемешивают механически и осуществляют контроль полученного состава по массовой доле влаги (должна быть 55 ^oC 60%) и кислотности (pH солевой вытяжки не менее 3,5).

Таким образом, способ получения заявляемого поглотителя, описанный выше, позволяет сделать вывод, что заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения "промышленная применимость".

Определение сорбционной емкости по сероводороду осуществляют следующим образом.

Через приготовленный указанным выше способом поглотитель пропускают газовоздушную смесь с содержанием сероводорода 10 - 11 мг/м³ при скорости потока 5 л/мин. При пропускании через поглотитель 30 литров газовоздушной смеси в очищенном воздухе обнаруживается сероводород в количестве > 10 мг/м³.

Результаты исследования приведены в табл. 2.

Таким образом, заявляемый состав поглотителя обладает более высокой (более чем в 2 раза) сорбционной емкостью по сероводороду, чем поглотитель, описанный в прототипе.

Кроме того, заявляемый состав поглотителя улучшает экологию, поскольку позволяет использовать отходы переработки природного сырья: древесные опилки и угольную пыль от производства кокса (в том числе торфяного кокса), а также без дополнительной переработки использует природное сырье - верховой торф. Последующая утилизация отработанного поглотителя также не представляет трудности, так как этот состав является сбалансированным удобрением, не раскисляющим почву, в то время как утилизация поглотителя-прототипа, содержащего цеолит, приводит к накоплению ионов металла в почве и ухудшает экологическую обстановку.

Изобретение относится к составам многокомпонентных поглотителей на основе торфа и может быть использовано для санитарной очистки отходящих газов, а именно сероводорода, в очистных сооружениях, а также при дезодорации туалетов на садовых и сельских участках. Поглотитель газов содержит торф, угольную пыль кокса, поташ и в качестве отходов деревообработки - опилки древесные при следующем соотношении компонентов, маc.%: торф 60-80; опилки древесные 10-20, угольная пыль кокса 5-10; поташ (K₂СО₃) 5-10. Изобретение позволяет увеличить сорбционную емкость поглотителя газов по отношению к сероводороду. 2 табл.

Поглотитель газов, содержащий верховой торф и отходы деревообработки, отличающийся тем, что дополнительно содержит угольную пыль торфяного кокса и поташ, а в качестве отходов деревообработки - древесные опилки при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Торф - 60-80
Древесные опилки - 10-20
Угольная пыль кокса - 5-10
Поташ - 5-10п