Способ очистки аргона от кислорода Советский патент 1993 года по МПК B01D53/02 

Изобретение относится к способу адсорбционной очистки аргона от кислорода и может быть использовано на предприятиях и в лабораториях, связанных с использованием чистого аргона в качестве инертной среды или рабочего аргона.

Целью изобретения является снижение энергозатрат при сохранении степени очистки аргона.

П р и м е р 1. 1 кг гранулированного синтетического цеолита типа NaA обрабатывают при 20°С 3666 мл 0,1 н раствора хлорида кальция в течение 2 сут. Обработку повторяют дважды. Получают цеолит, содержащий 22% катионов кальция и 78% катионов натрия.

- Полученный цеолит промывают дистиллированной водой до отрицательной реакции на анион хлора, высушивают на воздухе при 20°С, прокаливают при 270°С и помещают в герметичную тару. Окончательную дегидратацию цеолита проводят непосредственно в адсорбере при 270°С с последующим вакуумированием полости адсорбера до остаточного давления не выше 1 Па.

Газообразный аргон, содержащий 2 об.% кислорода, поступает в низкотемпературный адсорбер в состоянии,близком к насыщению . В адсорбере при температуре 95 К и давлении 0,15 МПа очищаемый аргон пропускают через слой модифицированного цеолита типа NaA, содержащий 22% катионов кальция и 78% катионов натрия, высотой 500 мм. Объемная доля кислорода в очищенном аргоне составляет % при динамической активности цеолита 0,105 г кислорода на 1г используемого цеолита.

П р и м е р 2. 1 кг гранулированного синтетического цеолита типа NaA обрабатывают аналогично примеру 1 за исключением того, что используют 3333 мл 0,1 н раствора хлорида кальция. Получают цеолит, содержащий 20% катионов кальция и 80% катио-. нов натрия. Дегидратацию полученного цеолита осуществляют ри 280°С.

Газообразный аргон, содержащий 2,2 об.% кислорода, поступает в низкотемпературный адсорбер в состоянии близком к насыщению. В адсорбере при температуре 95 К и давлении 0,15 МПа очищаемый аргон пропускаютчерез слой модифицированного

СП

С

vi

00

VI ел о

(

цеолита типа NaA, содержащего 20% катионов кальция и 80% катионов натрия. Объемная доля кислорода в очищенном аргоне составляет % при динамической активности 0,105 г кислорода на 1 г используемого цеолита.

П р и м е р 3. 1 кг гранулированного синтетического цеолита типа NaA обрабатывают аналогично примеру 1 за исключением того, что используют 4166 мл 0,1 н ра створа хлорида кальция. Получают цео- л|фг, содержащий 25% катионов кальция и 75% катионов натрия. Дегидратацию пол- ученного цеолита осуществляют при 260 С.

Газообразный аргон, содержащий 1,9 об.% кислорода, поступает в низкотемпературный адсорбер в состоянии;близком к насыщению. В адсорбере при температуре 95 К и давлении 0,15 МПа очищаемый аргон пропускают через слой модифицированного цеолита типа NaA, содержащего 25% катионов кальция и- 75% катионов натрия. Объемная доля кислорода в очищенном аргоне составляет 1-10 % при динамической

5

0

5

0

активности 0,105 г кислорода на 1 г используемого цеолита.

В таблице приведены данные по очистке аргона от кислорода при использовании модифицированного цеолита типа NaA с разным содержанием кальция в зависимости от температуры дегидратации цеолита.

Предлагаемый способ очистки аргона от кислорода позволяет примерно в 3 раза уменьшить энергозатраты на стадии дегидратации цеолита при сохранении степени очистки.

Формула изобретения

Способ очистки аргона от кислорода, включающий дегидратацию слоя синтетического цеолита типа NaA, модифицированного катионами кальция, и пропускание через него аргона при криогенной температуре и давлении, превышающем атмосферное, о т- личающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат при сохранении степени очистки аргона, используют цеолит, модифици- рованный катионами кальция до их содержания 20 - 25%, а дегидратацию осуществляют при 260-280°С.

Сущность изобретения: синтетически цеолит типа NaA, модифицированный катионами кальция до их содержания 20 - 25%. дегидратируют при 260 - 280°С. Очищаемый аргон пропускают через цеолит при криогенной температуре и давлении, превышающем атмосферное. 1 табл.

Ад- динэмичесая активность по кислороду в мае. %.

Слр-предельное содержание кислорода в очищенном аргоне (глубина очистки ), а об. %. teMneparypa очистки 95 К. Исходное содержание кислорода в очищаемом аргоне 2 об.%. Высота слоя цеолита 500 мм.