Способ получения сорбента для поглощения монооксида углерода из газовых смесей Советский патент 1990 года по МПК B01D53/02 

Изобретение относится к способам получения сорбентов для поглощения примесей из газов, применяемых в химической промыишенности,

Цель изобретения - повышение стойкости сорбента к воздействию кислорода и паров воды.

Поставленная цель достигается тем, что на сорбент, получаемый пропиткой активированного угля толуоль- ным раствором комплекса тетрахлор- алюмината меди с толуолом, дополнительно наносят слой вазелина в количестве 0,005-0,1 г в расчете на 1 г комплекса тетрахлоралюмината меди (I) с толуолом.

Для приготовления сорбента предварительно получают комплекс из

1,0 моль хлорида алюминия, очищенного сублимацией, моль хлорида меди (I), переосажденной из солянокислого раствора, промытой спиртом и эфиром и высушенной в вакууме, и 3,92 моль сухого толуола. Смесь перемешивают в атмосфере сухого азота в течение 4 ч. Полученным комплексом пропитьшают активированньш уголь марки CKT-6f предварительно отваку- умированный в течение 5 ч при . Затем на поверхность полученного сорбента наносят вазелин из расчета OjOl-0,05 г на 1 г комплекса в растворе гептана,

При содержании в сорбенте 40% ком- плекс а тетрахлоралюмината меди (I)

ПЕ

эо

Д

вяЛ

с толуолом вазелин наносят в раствор толуола.

Нижний предел наносимого вазелина обуславливается наличием влагозащит- ного эффекта баз потери емкости адсорбента за счет разложения комплекса тетрахлоралюмината меди (I), а верхний - целесообразностью его примнения без потери емкости из-за повы- шённого сопротивления пленки проникновению монооксида углерода,

Поглотитель, селективен только к монооксиду углерода и не взаимодействует с другими компонентами, содер жащимися в технологических газах (азот, кислород, двуокись углерода). Сорбент с адсорбированным монооксидом углерода легко десорбируется при |повышении температуры. При этом вы- деляется чистый монооксид углерода, а отрегенерированньш сорбент сохраняет прежннж) поглотительную способность, Адсорбиционная емкость его не меняется в течение 14 термоциклов (по известному способу 5),

Пример. Исходя из мольного ;соотношения хлорид алюминия : хлорид |меди (I), толуол, равного 1,0:1:1:3,9 |для приготовления 60,3 г комплекса IB реакционную колбу, снабженную ме-. ;ханической мешалкой-, загружают 113,35 г хлорида алюминия, 10,89 г Хлорида меди (I) и 42 мл толуола, |Смесь перемешивают в течение 4 ч, Полученным-раствором комплекса тетра :хлоралюмината меди (I) пропитывают ;50 г активированного угля марки СКТ и затем отгоняют толуол.

Пропитанный комплексом активированный уголь заливают раствором, состоящим из 0,357 г вазелина в 30 мл гептана, что соответствует 0,01 г вазелина на 1 г комплекса, выдерживают в течение 4 ч, а затем отгоняют гептан,

Полученный сорбент содержит следующие компоненты, мас,%

Комплекс тетрахлор-

алюмината меди (I) с толуолом54,5

Вазелин0,3

Активированный уголь 45,2 Нанесение вазелина в количествах

0,178; 1,07; 1,78; 3,57 г, что соответствует 0,005, 0,03, 0,05, 0,1 г на 1 г комплекса, осуществляют аналогичным образом.

д

5 0 5

Q

с

п

5

0

5

Соотношение компонентов в сорбенте приведено в табл.1.

Приготовленные сорбенты испытывают на влагостойкость и сорбционную емкость, для чего через колонку, заполненную 50 г сорбента (содержащего 0,01 моль тетрахлоралюмината меди), пропускают сухую газовую смесь, состоящую из 95% монооксида углерода и 5% азота, в течение 30 мин при атмосферном давлении. Десорбцию монооксида углерода осуществляют нагреванием отработанного сорбента до .

Контакт сорбента с водой ведут путем пропускания азота, содержащего 0,002 моль/л воды. Затем через сорбенты, обработанные влажным азотом, пропускают воздух со скоростью 5 л/ч в течение 30 мин.

Полученные результаты приведены в табл.2.

Из данных, приведенных в табл.2 видно, что сорбционная емкость как до нанесения влаги, так и после не изменяется, если сорбент не обрабатывается окислителем. Наличие окислителя в газовой смеси приводит к уменьшению на 11% сорбционной емкости адсорбента в случае, если его поверхность на защищена вазелином, так как активированный уголь обеспечивает влагозащиту только на 50%. Нанесение вазелина увеличивает влагостойкость сорбента. Это подтверждается стабильностью его сорбционной емкости в присутствии окислителя (кислорода воздуха). Оптимальным количеством можно считать 0,01-0,05 г вазелина на 1 г комплекса, которые обеспечивают 100%-нуто защиту комплекса от влаги. Увеличение количества нанесенного вазелина до 0,1 г на 1 г комплекса хотя и обеспечивает полную влагостойкость сорбента, но приводит к снижению сорбционной емкости из-за повышенного сопротивления пленки вазелина проникновению монооксида углерода.

Указанное оптимальное количество вазелина 0,01-0,05 г на 1 г комплекса, соответствующее содержанию его как компонента в сорбенте в количества 0,1-3,1 мас.%, позволяет обеспечить повышение стойкости сорбента, ЧТО выражается в сохранении его сорбционной емкости при контакте с влагой и окислителем, в то время как

158675

для сорбента по известному способу резко (от 0,44 до 0,39 моль СО/моль комплекса) снижается емкость, что указывает на его низкую влагостойкость.

Таким образом, преимущество предлагаемого способа состоит в получении сорбента, стойкого к воздействию кислорода и паров воды, что выражается в сохранении сорбционной емкости по отношению к монооксиду углерода после контакта с кислородом и парами воды.

1-6

Формула изобретения

Способ получения сорбента для поглощения монооксида углерода из газовых смесей, включающий пропитку активированного угля толуольным раство-: ром комплекса тетрахлоралюмината меди (I) с толуолом, о.тличаю- щ и и с я тем, что, с целью повышения стойкости сорбента к воздействию кислорода и паров воды, на него дополнительно наносят слой вазелина в количестве 0,005-0,1 г в расчете на Г г комплекса тетрахлоралюмината меди (I) с толуолом, I

Т а б л и ц а 1

Изобретение относится к технологии получения сорбента для очистки газов от монооксида углерода, применяемой в химической промышленности и позволяющей повысить стойкость сорбента к воздействию кислорода и паров воды. Для получения сорбента активированный уголь пропитывают толуольным раствором комплекса тетрахлоралюмината меди /1/ с толуолом, а затем на него дополнительно наносят вазелин в количестве 0,005-0,1 г в расчете на 1 г комплекса тетрахлоралюмината меди /1/ с толуолом. Преимущество данного способа состоит в получении сорбента, сохраняющего сорбционную емкость по отношению к монооксиду углерода после контакта с кислородом и парама воды. 2 табл.

Количество компонентов сорбента, соответствующее количеству вазелина на 1 г комплекса

0,005 0,03 I 0,05 I 0,10

Сорбент, содержащий 0,005 г вазелина на 1 г комплекса Сорбент, содержащий 0,01 г вазелина на 1 г комплекса Сорбент, содержащий 0,03 г вазелина на 1 г комплекса Сорбент, содержащий 0,05 г вазелина на 1 г комплекса Сорбент, содержащий О, I г вазелина на 1 г комплекса Сорбент без .вазелина (известный)

Таблица2

0,42

0,44 0,44 0,44

0,42 0,39