СОРБЕНТ СЕРОВОДОРОДА Российский патент 2014 года по МПК B01J20/22 B01D53/02 

Изобретение относится к получению сорбента для поглощения сероводорода при сухой очистке газов, в частности сорбента сероводорода, состоящего из парафенилендиамина в количестве 1-10% от общей массы сорбента на любом твердом пористом носителе (субстрате).

Известен пористый сорбент сероводорода, полученный путем совместного размола твердых оксидов железа с активатором-порообразователем, например хлористым аммонием, в количестве 5-15% от веса основной составляющей и связующим - лингосульфатом натрия в количестве 15-30% от веса основной составляющей. Из смеси изготавливают таблетки либо гранулы, которые подвергают термообработке в атмосфере водорода, сначала в политермических условиях до 500-650°С в пределах 1 ч, а затем в изотермических условиях при 500-650°С в течение 60-90 мин. Данный сорбент за счет пористости имеет повышенную активность, однако недостаточную для изготовления компактных фильтров для очистки газов от сероводорода. (Босняцкий Г.П. и др. Способ получения сорбента для сероводорода. Заявка №95102800 от 27.02.1995 г., опубл. 10.01.1997 г.) (аналог).

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является сорбент для поглощения аммиака и сероводорода, полученный пропиткой активного угля сульфатом меди и термообработкой гранул. Термообработку сорбента ведут при 100-170°С в печи «кипящего слоя» после пропитки, а пропитывают уголь раствором концентрации 15-25 масс.% при температуре 80-95°С и объемном соотношении сорбента и раствора 1:0,25÷0,45. Сорбент за счет высокой пористости активного угля имеет повышенную активность, однако активности и сероемкости сорбента недостаточно для изготовления компактных фильтров для очистки газов от сероводорода (Внучкова В.А. и др. Способ получения сорбента. Заявка №96118528/25 от 17.09.1996 г.) (прототип).

Задачей предлагаемого изобретения является получение сорбента для поглощения сероводорода. Решение поставленной задачи достигается тем, что на поверхность твердых носителей (например, силикагеля, активированного угля, цеолитов и др.) наносят слой парафенилендиамина в количестве 1-10% от общей массы сорбента. Процесс ведут следующим образом. В типичном опыте из партии берут навеску исходного активного угля. Предварительно активированный уголь сушат в конвекционных сушилках при температуре 105-150°С для удаления из его пор влаги и оставляют остывать до комнатной температуры. Затем осуществляют нанесение на поверхность активного угля слоя парафенилендиамина, для чего готовят пропиточный водный раствор, с которым на активный уголь наносят парафенилендиамин. Вместо воды можно использовать и другие растворители, в которых растворяется парафенилендиамин. Количество воды для приготовления пропиточного раствора берут в зависимости от массы исходного активного угля. Далее в воде растворяют парафенилендиамин в количестве 1-10 мас.% от массы исходного активного угля. Приготовленным раствором смачивают при перемешивании активный уголь до тех пор, пока весь раствор будет впитан углем, это занимает не более 30 мин. После этого активный уголь сушат в конвекционных сушилках до остаточного влагосодержания 0-5 мас.%. Приготовленный сорбент с нанесенным на него парафенилендиамином используют для очистки газов от сероводорода.

Пример.

Сорбент приготавливают на основе активного угля промышленной марки АГ-3 (изготовитель ОАО "Сорбент", г.Пермь).

Берут 100 г исходного активного угля, высушивают при 110°С до постоянного веса. После этого приготавливают пропиточный водный раствор. Для этого берут 75 г воды и растворяют в ней 3 г парафенилендиамина. Приготовленным раствором парафенилендиамина смачивают навеску угля АГ-3 массой 97 г в течение 30 мин при перемешивании. Затем активный уголь сушат при температуре 75°С в сушильном шкафу до остаточного влагосодержания 0-5 мас.%.

Полученный таким образом сорбент подвергают испытанию на емкость сероводорода до проскока. Изучение емкости сероводорода до проскока проводили в стеклянной трубке диаметром 7,5 мм, длиной 14 см. Различные образцы сорбентов помещали в стеклянную трубку. Через стеклянную трубку пропускали газовую смесь, состоящую из 5% сероводорода и 95% азота при атмосферном давлении со скоростью 0,6 см/с. На выходе отбирали пробу газа для анализа концентрации сероводорода по ГОСТ 11382-76. Проскоком сероводорода считали концентрацию сероводорода на выходе выше 0,01% по объему.

В таблице 1 приведены данные по изучению различных сорбентов

Таблица 1 Образцы реагента Время работы до проскока, мин 1 2 ДИАС-25 (фракция 1,0-1,6 мм) 53 Асорбент АГС-60 (фракция 1,0-1,6 мм) 31 КАТАЛИЗАТОР - АПС-Т (фракция 1,0-1,6 мм) 19 Адсорбент КАС-50 (фракция 1,0-1,6 мм) 17 Сорбент, состоящий из 3% парафенилендиамина на угле марки АГ-3 140

Таким образом, из таблицы 1 видно, что при одинаковых условиях проведения эксперимента сорбент, состоящий из парафенилендиамина на твердом носителе, способен дольше сорбировать сероводород из газов, что говорит о его более высокой активности и емкости по отношению к сероводороду.

Изобретение относится к области очистки газов от сероводорода. Сорбент сероводорода содержит парафенилендиамин в количестве 1-10% от общей массы сорбента и твердый пористый носитель. Предложенный сорбент обладает повышенной активностью по отношению к сероводороду. 1 табл.

Сорбент сероводорода, отличающийся тем, что представляет собой парафенилендиамин в количестве 1-10% от общей массы сорбента на твердом пористом носителе.