Способ очистки инертных газов от кислорода Советский патент 1989 года по МПК B01D53/02 

Изобретение относится к получению высокочистых газов, в частности к способам очистки инертных газов от примесей кислорода, и может быть использовано в химической, металлургической, электронной про- .мышленности и т. п.

Целью изобретения является увеличение ноглотительной емкости сорбента по кислороду, т. е. повышение степени очистки и обеспечение многократной регенерации сорбента.

Для получения этого эффекта кислород сорбируют высококремнистым цеолитом, содержащим хром,-при следующем содержании компонентов, мае. % хром 1,3-3,5; цеолит остальное. В качестве высококремнистого цеолита используют цеолит типа ZSM-5 с соотношением SiO /AljOj 40. Высококремнистый цеолит получают кристаллизацией водных растворов алюмокремне- гелей без органических катионов.

Пример 1. Хромсодержащий цеолит готовят обработкой 150 г цеолита ZSM-5 с соотношением Si :А1 40200 мл водного раствора, содержащего 6,75 г СгО.,. Полученную сметанообразную массу высуип1вают на воздухе при постоянном перемешивании в течение 8 ч, а затем при 150°С в сун1ильном шкафу в течение 2 ч, после чего гранулируют прессованием. Далее сорбент прокаливают в токе воздуха при 500°С, восстанавливают в токе водорода при 500°С и охлаждают до 20°С. По данным химического анализа сорбент представляет собой высококремнистый цеолит, содержащий хром, при следующем содержании компонентов, мае. %: хром 1,8; цеолит 98,2.

Пример 2. Исходный цеолит обрабатывают как указано в примере 1, но ИСПОЛЬЗУЮТ растворы, содержащие 2,87 и 10.1 г СгО.) в 200 мл раствора. По данным химического анализа в полученных сорбентах содержание компонентов составляет, мае. %: хром 0,8 и 2,5; цеолит 99,2 и 97,5 соответственно.

При синтезе цеолитов с более низкими модулями происходит разрушение его каркаса, а образцы, приготовленные на основе цеолита с более высокими модхмями. имеют

to

низкую поглотительную емкость по кислороду.

Пример 3. Газовую смесь, содержащую 3- об. % О2, остальное аргон, пропускают через сорбент. Содержание кислорода в выходящем газе менее об. %.

Данные о зависимости поглотительной способности от состава сорбента и сравнительные данные с известными сорбентами приведены в таблице.

0

5

0

Пример 4. Газовую смесь, содержащую 3-10 об. % О2, остальное аргон, пропускают через сорбент, содержащий 1,8 мас.% хрома. Содержание кислорода в выходящем газе менее об. %. После пяти циклов поглощение кислорода - регенерация водородом поглотительная способность сорбента понизилась с 7,4 до 6,4 , после 10 циклов - до 5,9 см О2/Г, а после 20 циклов -

до 5,6 СМ О2/Г.

Как видно из приведенных примеров, предложенный сорбент кислорода обладает высокой поглотительной способностью до 7,4 СМ О2/Г, что позволяет повысить степень очистки от О2 при равном расходе сорбентов. Связывание кислорода происходит при комнатной температуре, глубина очистки газа от02 составляет 2- об. %. Сорбент многократно регенерируется без существенной потери поглотичсльной способности: после 20 циклов регенерации сорбента оптимального состава она снижается всего на 20%, а для хромсиликатного сорбента с содержанием хрома 2-3 вес. % емкость падает в 4-5 раз.

Формула изобретения

Способ очистки инертных газов от кислорода, включающий пропускание газов через Сг, Si-содержащий сорбент, отличающийся тем, что, с целью повыщения степени очистки и возможности обеспечения многократной регенерации сорбента, в качестве сорбента используют высококремнистый цеолит типа ZSM-5 с соотнощением 5Ю2/А120з 40 при содержании хрома 1,3-3,5 мае. %.

Изобретение относится к способам глубокой очистки газов от примеси кислорода и может быть использовано для получения высокочистых газов. Целью изобретения является повышение степени очистки за счет использования сорбента с повышенной поглотительной способностью по кислороду и обеспечения многократной регенерации сорбента. Для осуществления способа газовую смесь пропускают через высококремнистый цеолит типа ZSM-5 с соотношением SIO₂/AL₂O₃=40 при содержании хрома 1,3-3,5 мас.%. Сорбент многократно регенерируется без существенной потери поглотительной способности. 1 табл.