Порошкообразный сорбент для извлечения фторида водорода из газов Советский патент 1990 года по МПК B01J20/02 B01D53/02 

Изобретение относится к очистке газовых смесей, например, при извлечении фторида водорода из газов после нанесения металлических покрытий методом газофторидного осаждения.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик сорбента за счет повышения его емкости и сохранения гидравлического сопротивления слоя сорбента в процессе извлечения фторида водорода.

Предложен порошкообразный сорбент - фторид лития и/или натрия с добавкой порошка фторида бария в количестве 5,6-35,5 об.%.

Введение в сорбент на основе фторида лития или фторида натрия добавки фторида бария обеспечивает непрерывное движение и саморазрыхление слоя, что препятствует росту его равлического сопротивления. Это обусловлено тем, что частицы порошка фторида бария в процессе поглощения фторида водорода увеличиваются в объеме в 1,5 - 1,8 раза вследствие образования гидрофторидов состава (4,5-6,0) HF (а при десорбции соответственно уменьшаются), тогда как частицы порошка фторидов лития или натрия изменяют свой объем лишь в 1,1-1,2 раза. Такое изменение объема частиц фторида бария приводит к постоянному формированию объемной структуры слоя и обновлению реакционной поверхности, что позволяет использовать весь объем сорбента вплоть до его насыщения, а после регенерации применять сорбент без ограничений повторно, накладываемых структурными свойствами слоя. При использовании подобного сорбента в процессе сорбции оплавления частиц порошка не происхоЦ

Ј СД

00

дит, так как геометрия и объем слоя сорбента постоянно меняются.

Гидрофториды бария разлагаются без расплавления при температуре выше 55 С, поэтому снижения проницаемости слоя не происходит.

При добавлении в сорбент менее 5,6 об.% фторида бария не обеспечивается достаточно эффективного движения частиц сорбента в слое и поэтому влияние добавки фторида бария не сможет воспрепятствовать повышению гидравлического сопротивления слоя.

Добавление более 35,5 об.% фтори- да бария в сорбент нецелесообразно, так как не наблюдается заметного улучшения эксплуатационных характеристик сорбента.

Пример. Приготовлены порошкообразные сорбенты на основе фторидов лития (1-3) или натрия (4-6) с добавками Фторида бария при различном соотношении компонентов.

Сорбент загружают в горизонтальную сорбционную колонну диаметром 80 мм с высотой и длиной слоя АО мм и 250 мм соответственно. Газовую смесь, содержащую 10 об.% HF и 90 об.% азота, пропускают со скоростью 100 нл/ч

через слой сорбента. В процессе испытаний определяют степень очистки газов, емкость сорбентов и гидравлическое сопротивление слоя сорбента (см. таблицу).

Предлагаемый сорбент обладает следующими преимуществами по сравнению с сорбентом-прототипом: увеличиваются степень использования сорбента и ресурс работы слоя сорбента; гидравлическое сопротивление слоя не изменяется; улучшаются операции выгрузки отработавшего сорбента.

J5 Формула изобретения

Порошкообразный сорбент для извлечения фторида водорода из газов, включающий фторид лития или фторид натрия, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик сорбента за счет повышения его емкости и сохранения гидравлического сопротивления слоя сорбента в процессе извлечения фторида водорода, он дополнительно содержит фторид бария при следующем соотношении компонентов, обД:

Фторид лития или

натрия64,5-94,4

Фторид бария 5,6-35,5

Продолжение таблицы

Изобретение относится к очистке газовых смесей от фторида водорода. В порошкообразный сорбент на основе фторидов щелочных металлов добавляют порошок фторида бария в количестве 5,6-35,5 об.%. Добавка фторида бария предназначена для улучшения эксплуатационных характеристик сорбента - увеличения рабочей емкости, предотвращения каналообразования в слое и обеспечения неизменности гидравлического сопротивления слоя. 1 табл.