Способ получения адсорбирующего материала Советский патент 1993 года по МПК B01D39/16 B01J20/10 

Изобретение относится к области сорбционной техники, в частности, к способам получения адсорбирующих материалов и может быть использовано при получении фильтров для поглощения паров органических растворителей из газовых сред.

Известен способ получения адсорбирующего материала путем нанесения на нетканую волокнистую основу дисперсии связующего и частиц гидрофобизированно- го силикагеля 1. Материал обладает высокой сорбционной емкостью по парам органических веществ при низкой сорбционной емкости по парам воды, однако содержит жесткое полимерное связующее (полиакриамид и т.д.), не обеспечивающее высокой прочности материала к истиранию. Другим недостатком известного технического решения является необходимость введения порофора, что усложняет технологию синтеза.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения адсорбирующего материала путем нанесения на основу клеевой композиции на основе акриловой дисперсии (можно в смеси с порошком адсорбента) в виде точек размером 0,2-2,0 мм, а затем частиц адсорбента. Полученный материал обладает пониженной жесткостью, высокой удельной поверхностью (от 100-250 м2/г до 1500 м /г). Недостатками способа является высокая емкость по парам воды, а также низкая устойчивость связующего к влаге, что приводит к возможности пыления и осыпания и ограничивает использование материала во влажных условиях. Кроме того, поскольку адсорбент нанесен на поверхность клеевоVJ00 XI

Ю Ю

го слоя, он в большей степени подвержен влиянию влаги. Отрицательной чертой известного материала является также сложная технология, включающая следующие операции:

- приготовление акрилового связующего с загустителем акрилатом аммония;

- нанесение дискретным способом связующего на основу;

- Занесение гранул адсорбента из вибрационной воронки;

- сушка при температуре 120° С.

Целью изобретения является повышение селективности по органическим парам в присутствии паров воды, повышение прочности и стойкости в кислой и щелочной средах.

Изобретение иллюстрируют следующим примеры:

Пример 1.

Приготовляют клеевую композицию, содержащую 100 мае,ч. акриловой эмульсии ТУ 6-01-1259-81 АК-211-23, 3 мас.ч. азотнокислого аммония ОСТ3760-64(25% р-ра), 1 мас.ч. метазина ТУ 6-14-700-82 (мелами- ноформальдегидной смолы), 1 мас.ч, диок- тилфталата, 8 мас.ч. воды, смешивают в УЗ-поле с 36 мас.ч. силикагеля КСК-1 с привитыми -СНз группами и наносятс помощью ракли слоем 0,5 мм на поверхность 17 мас.ч. х/б основы и термообрабатывают.

В таблице приведены составы композиций, полученных аналогично примеру 1.

Как видно из таблицы, материалы, полученные в соответствии с заявленными интервалами составов, обладают высоким коэффициентом селективности по парам органического вещества (бензола) относитель- но паров воды (К 10-15),. который практически не снижается после выдержки в кислой (,8) и щелочной (,7) средах.

Введение силикагеля дисперсностью менее 60 мкм не приводит к достижению цели, поскольку сорбционная емкость полученных композиций невысока (Пр. 6). Введение силикагеля дисперсностью более 130 мкм приводит к низкой прочности сорбирующего слоя, высокой неоднородности (Пр. 7). Введение менее 36 мас.ч. силикагеля приводит к пониженной емкости материала (Пр. 8), а введение более 63 мас.ч. силикагеля (Пр. 9)- к повышенной жесткости материала. Введение менее 113 мас.ч. клеевой композиции приводит к пониженной прочности материала, к низкой устойчивости к действию кислот и щелочной (Пр. 10), а более 119 мас.ч. клеевой композиции (Пр. 11)

- к низкой сорбционной емкости материала.

Нанесение на хлопчатобумажную основу при ее содержании менее 8 мас.ч. в материале приводит к низкой прочности, ссыпа- нию композиции (Пр. 12), а более 17 мас.ч. - к низкой сорбционной емкости материала

(Пр. 13). Нанесение на основу слоем менее 0,2 мм приводит к невысокой сорбционной емкости материала (Пр. 14), низкому коэффициенту селективности, а нанесение слоем толщиной более 0,5 мм (Пр. 15) - к

высокой жесткости материала.

Смешение гидрофобного силикагеля с клеевой композицией без воздействия ультразвука (Пр. 16) приводит к получению неравномерного покрытия низкой прочности.

Как видно из приведенных примеров, использование предлагаемого изобретения позволяет повысить коэффициент селективности материала по органическим веществам по отношению к воде 5-6 раз (для

предлагаемого материала К 10-15, для материала прототипа ,1-2,5); придать стойкость к действию кислот и щелочей (предлагаемый материал сохраняет коэффициент селективности и прочность, вматериале прототипа снижается коэффициент селективности в 1,4-2,3 и прочность в 1,7- 3,5 раза).

Формула изобретения Способ получения адсорбирующего материала, включающий приготовление акрилового связующего, его смешение с частицами адсорбента дисперсностью 60-. 130 мкм, нанесение смеси на хлопковую основу и термообработку, отличающийс я тем, что, с целью повышения селективности к парам органических веществ в присутствии паров воды, повышения прочности и химической стойкости, приготовление связующего осуществляют введением в 100

мас.ч. акриловой эмульсии 3-5 мае.ч.,25%- ного раствора азотнокислого аммония, 1-3 мас.ч. меламиноформальдегидной смолы, 1-2 мас.ч. диоктилфталата и 8-9 мас.ч. воды, в качестве адсорбента используют силикагель с привитыми группами -СНз, -OCaHs,

-CeHs, -ОСбНтз, смешение ведут при обработке ультразвуком из расчета 36-63 мас.ч. силикагеля на 100 мас.ч. акриловой эмульсии, полученную смесь наносят на 8-17 мас.ч. хлопковой основы.

Изобретение относится к сорбционной технике, в частности к способам получения адсорбирующий материалов, и может быть использовано при получении фильтров для поглощения паров органических растворителей из газовых сред. Адсорбирующий материал получают путем введения в 100 мае.ч. акриловой эмульсии 3-5 мае.ч. 25%- ного раствора азотнокислого аммония, 1-3 мае.ч, меламиноформальдегидной смолы, 1-2 мае.ч. диоктилфталата и 8-9 мае.ч. воды, смешения в УЗ-поле с 36-63 мае.ч. силика- геля с привитыми группами -СНз, -OCaHs, -CeHg, -ОСбНтз, нанесения полученной смеси на 8-17 мае.ч. хлопковой основы слоем 0,2-0,5 мм и последующей термообработкой. 1 табл. (Л С