Способ получения гранулированного углеродного молекулярного сита для разделения газов Советский патент 1987 года по МПК B01J20/20 B01D53/02 

Изобретение относится к неорганической химии, а именно к способу получения углеродного молекулярного сита, и может быть использовано для получения обогащенных азота и кислорода из содержащих их смесей.

Цель изобретения - повыщение адсорбционной способности и селективности молекулярного сита по кислороду.

Пример 1. 80 кг угля измельчают в вибромельнице до величины частиц менее 60 мкм и гранулируют на тарельчатом грануляторе с добавлением к угольной пыли 20 кг 2,5%-ного раствора сульфитно-дрожжевой бражки. Влажность сырых гранул составляет 20%. Сырые гранулы сущат в ленточной сушилке и подвергают карбонизации во вращающейся муфельной печи с внещним обогревом. При этом образуется 68 кг карбо- низата с выходом летучих 10%. Карбони- зат охлаждают до комнатной температуры, смещивают с измельченным углем при соот- нощении гранул и угля, равном 1:1,5, и подвергают термообработке во вращающейся муфельной печи в токе аргона с добавкой 0,2 об.% кислорода. Температура на входе гранул в печь 500°С, на выходе из печи 900°С. Подъем температуры осуществляют со скоростью 10°С в 1 мин. Полученные молекулярные сита охлаждают и отсеивают от частиц угля. В готовом продукте определяют равновесную сорбцию кислорода при 5 ати и разделение воздуха за од- ну стадию на короткоцикловой установке, состоящей из двух параллельно работающих адсорберов емкостью 2 л каждый с осуществлением адсорбции при 5 ати и десорбции при 20 торр. Длительность цикла адсорбции составляет 2 мин. Производитель- ность установки по обогащенному азоту 120 л/л адсорбента в 1 ч.

Пример 2. Процесс осуществляют по примеру 1 с тем отличием, что варьируют выход летучих в карбонизате.

Данные по примером 2-5 по сравнению с известным примером 6 приведены в

1-т а б л и ц а 1

Пример 3. Процесс осуществляют по примеру 1 с тем отличием, что варьируют содержание кислорода в аргоне в пределах от 0,05 до 0,4 об.%.

Данные приведены в табл. 2 (примеры 7-11).

Таблица2

Пример 4. Процесс осуществляют по примеру 1 с тем отличием, что варьируют соотнощение между карбонизованными гранулами и углем в пределах от 1:09 до 1:2,5.

Данные приведены в табл. 3 (примеры 12-16).

ТаблицаЗ

50

Формула изобретения

Способ получения гранулированного углеродного молекулярного сита для разделения газов, включающий гранулирование смеси угля со связующим, карбонизацию гранул и их термообработку в инертной атмосфере в присутствии углеродсодержащего вещества, отличающийся тем, что, с целью повыщения адсорбционной способности и се1291200

лективности по кислороду, карбонизацию массовом соотношении 1:1-2 и подвер- ществляют до содержания остаточных лету-гают термообработке в инертной атмосфере, чих 8-12%, перед термообработкой грану-содержащей 0,1-0,3 об.% кислорода, с полы смешивают с порошкообразным углемследующим выделением гранул из смеси.

Изобретение относится к области неорганической химии, а именно к способу получения углеродного молекулярного сита, и может быть использовано для получения обогащенных азота и кислорода из содержащих их смесей и позволяет повысить адсорбционную способность и селективность молекулярного сита по кислороду. 80 кг угля измельчают до величины частиц менее 60 мкм и гранулируют с добавлением 20 кг 2,5%- ного раствора сульфитно-дрожжевой бражки. Влажность составляет 20%. Гранулы сушат и подвергают карбонизации. Образуется 68 кг карбонизата с выходом летучих 10%. Карбонизат охлаждают и смешивают с измельченным углем при соотношении гранулы: уголь 1:1,5 и подвергают термообработке в токе аргона с добавкой 0,2 об.% кислорода. Температура на входе гранул в печь 500°С, на выходе из печи 900°С. Подъем температуры осуществляют со скоростью 10°С в 1 мин. Полученные молекулярные сита отсеивают от частиц угля. В готовом продукте определяют равновесную сорбцию кислорода при 5 ати. Производительность установки по обогащенному азоту 120 л/л адсорбента в 1 ч. 3 табл. S (Л ю со