Способ получения адсорбента для поглощения сероводорода из водных растворов Советский патент 1992 года по МПК B01J20/06 

со С

Изобретение относится к получению новых адсорбентов, которые могут быть использованы для поглощения сероводорода из водных растворов. Целью изобретения является повышение эффективности адсорбента, утилизации отходов травления стали и снижение трудоемкости способа получения. Сущностью способа является смешение отходов травления стали с привитым сополимером полиметилметакрилата с водорастворимыми эфирами целлюлозы при содержании компонентов (мас.%): отходы травления стали 95-97; привитые сополимеры полиметилметакрилата с водорастворимыми эфирами целлюлозы 3-5. 1 табл.

Изобретение относится к получению новых адсорбентов, которые могут быть использованы для поглощения сероводорода и водных растворов.

В качестве прототипа выбран способ получения адсорбента сероводорода из водных растворов на основе гематитовой руды, обработанной газом - продуктами неполного сгорания метана в воздухе при 600- 700°С.

К недостаткам данного способа получения адсорбента следует отнести его трудоемкость, связанную с использованием токсичных газов неполного сгорания метана, и высокой температурой обработки. Помимо этого, полученные адсорбенты обладают низкой поглотительной способностью сероводорода.

Целью настоящего изобретения является повышение емкости адсорбента, и упрощение процесса.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения адсорбента для поглощения сероводорода, включающем обработку железосодержащего материала, согласно изобретению, в качестве железосодержащего материала используют отходы травления стали на основе гидроксида железа, а обработку ведут привитым сополимером полиметилметакрилата с водорастворимыми эфирами целлюлозы при содержании компонентов, мас.%:

Отходы травления стали95-97

Привитые сополимеры полиметилметакрилата с водорастворимыми эфирами целлюлозы3-5 Привитой сополимер полиметилметакрилата с водорастворимыми эфирами целлюлозы (карбоксиметилцеллюлозы и оксиэтилцеллюлозы) представляет собой 12-16%-ную водную дисперсию белого цвеvi-ч ел

ON 00

та без запаха, достаточно стабильную во времени.

Схематически формулу привитого сополимера полиметилметакрилата с водорастворимыми, эфирами целлюлозы можно представить

{c6H602( СН2-С1СН

COOCH3 m

R (OCH2-CH2-)yOH для оксиэтилцеллюлозы R -CH2-COONa для карбоксиметил целлюлозы

х 0,85-1,2п 800-900

у 2-4т-400-1200.

Особенностью таких привитых сополимеров является то, что в нем химически связана гидрофильная макромолекула водорастворимого эфира целлюлозы с гидрофобной молекулой полиметилметакрилата. Это позволяет одновременно достичь хорошую доступность растворенных в воде молекул сероводорода во внутрь адсорбента, за счет гидрофильных макромолекул, достаточно высокую прочность адсорбента, за счет гидрофобных макромолекул полиметилметакрилата.

Привитые сополимеры полиметилме- такрилатз с водорастворимыми эфирами целлюлозы получают полимеризацией ме- тилметакрилата в водных растворах эфиров целлюлозы при инициировании персульфатом,

П р и м е р 1. 121,2 г отходов травления стали влажностью 20% (97 г по сухому веществу) тщательно смешивали с 25 мл 12% дисперсии привитого сополимера полиметилметакрилата с карбоксиметилцеллюло- зой (3 г по сухому веществу).

Полученную однородную массу сушили при комнатной температуре в течение суток. Получают 82г адсорбента с концентрацией сополимера 3%.

П р и м е р 2. 120 г отходов травления стали влажностью 20% (96 г по сухому веществу) тщательно смешивали с 33 Мл 12% дисперсии привитого сополимера полиметилметакрилата с карбоксиметилцеллюло- зой (4 г по сухому веществу).

Полученную однородную массу сушили при комнатной температуре в течение суток. Получают 82,5 г адсорбента с концентрацией сополимера 4%.

П р и м е р 3. 118,8 г отходов травления стали влажностью 20% (95 г по сухому веществу) тщательно смешивали с 42 мл 12% дисперсии привитого сополимера полиметилметакрилата с карбоксиметилцеллюлозой (5 г по сухому веществу). Полученную однородную массу сушили при комнатной температуре в течение суток, Получают 83 г адсорбента с концентрацией сополимера

5%.

П р и м е р 4. 116,3 г отходов травления стали влажность 20% (93 г по сухому веществу) тщательно смешивали с 58 мл 12% дисперсии привитого сополимеров полиметилметакрилата с карбоксиметилцеллюло- эой (7 г по сухому веществу). Полученную однородную массу сушили при комнатной .температуре в течение суток. Получают 86 г адсорбента с концентрацией сополимера 7%.

П р и м е р 5. Адсорбирующие свойства предлагаемого адсорбента изучались на водных растворах насыщенного сероводорода.

В 50 мл водного раствора насыщенного

сероводорода вводили 1 г адсорбента. Раствор с адсорбентом в герметическом сосуде при комнатной температуре перемешивали магнитной мешалкой и выдерживали в течение одного часа. Затем производился анализ.

Поглотительная способность адсорбентов представлена в таблице.

При введении привитого сополимера полиметилметакрилата с карбоксиметилцеллюлозой в количестве менее 3% по массе, адсорбент при контакте с водным раствором в течение 1 ч сильно набухает и

частично разрушается. Поэтому целесообразно использовать концентрацию привитого сополимера полиметилметакрилата с карбоксиметилцеллюлозой не ниже 3%. При введении в состав адсорбента привитого сополимера полиметилметакрилата с карбоксиметилцеллюлозой более 5% (см.табл.) адсорбирующая способность адсорбента снижается.

В связи с этим наиболее эффективными адсорбентами являются адсорбенты, содержащие 3-5% привитого сополимера полиметилметакрилата с карбоксиметилцеллюлозой не ниже 3%.

Исследование в качестве связующего

привитого сополимера полиметилметакрилата с оксизтилцеллюлозой практически не меняет поглощающую способность и прочность адсорбента.

Предложенный способ является менее

трудоемким по сравнению с описанным в прототипе. Кроме того, он позволяет утилизировать отходы травления стали. Эффективность получаемого адсорбента тз три раза выше используемых в промышленности.

Формула изобретения Способ получения адсорбента для поглощения сероводорода из водных:: растворов, включающий обработку железосодержащего материала химическим реагентом, от л ичающийс я тем, что, с целью повышения емкости адсорбента и упрощения процесса, в качестве железосодержащего материала используют отходы травления стали на основе гидроксида же0

леза, а обработку ведут привитым сополимером полиметилметакрилата с водорастворимыми эфирами целлюлозы при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанные отходы травления стали95-97 привитой сополимер полиметилметакрилата с водорастворимыми эфирами целлюлозы 3-5