Способ получения регенерируемого поглотителя двуокиси углерода Советский патент 1977 года по МПК B01D53/02 

1

Изобретение относится к способу получения регенерируемого поглотителя двуокиси углерода и может быть использовано для извлечения газов из влажной атмосферы герметичных объемов и для извлечения двуокиси углерода из дымовых газов.

Известны способы получения формованного поглотителя из порошкообразных окислов с органическим или силикатным связующим 1--2. Однако известные способы получения кристаллических модификаций окиси и-гидрата окиси железа не дают возможности получить препараты, пригодные для практического использования в качестве поглотителей углекислого газа. Сорбционная емкость аморфных окислов и гидратов окислов железа, полученных известными способами, тоже недостаточна для использования их в качестве поглотителей двуокиси углерода. Кроме того, аморфные гидраты окислов железа, получаемые известными способами, представляют собой гелеобразные продукты, которые резко уменьшаются в объеме при высыхании. Высохшие кусочки не имеют определенной формы, крошатся при ударе друг о друга, растрескиваются при попадании капельно-жидкой воды.

Наиболее близким к изобретению по технической суш,ности и достигаемому результату является способ получения регенерируемого

поглотителя двуокиси Зглерода, заключаюш,ийся в том, что горячий (85-90°С) разбавленный (11 - 13%) раствор FeCls-61120 при непрерывном перемешивании добавляют в горячий разбавленный (5,5-6,5%) водный раствор NaOH в количестве 102% от стехио-. метрии, полученный осадок моют декантацией, фильтруют, сушат на воздухе при 20°С, а затем при 137-143°С 3. Недостаток этого

способа состоит в низкой сорбционнои емкости полученного поглотителя по двуокиси углерода (динамическая сорбционная емкость 2,1 мг/г), низкой механической прочности (0,2 кг/мм) и плохой водостойкости.

Целью изобретения является получение регенерируемого поглотителя с высокой сорбционнои емкостью по двуокиси углерода.

Поставленная цель достигается предлагаемым способом, включающим смешение насыщепных растворов солей трехвалентного железа и щелочи, взятой в количестве 120- 130% от стехиометрии, последующую отмывку и сушку получеиного осадка на воздухе. Предпочтительным является осуществление

сушки полученного осадка до влажности 60- 80 вес. % с последующим смешением его с клеем холодного отверждения, преимущественно полнвинилацетатным клеем, и формованием смеси в гранулы.

Технология способа состоит в следующем.

Насыщенный раствор соли трехвалентного железа (РеСЬ-бНгО, Ре(ЫОз)з-9Н20 и другие) при энергичном иеремещивании подвергают взаимодействию с крепким (близким к насыщению) раствором щелочи (KOH.NaOH), взятым в количестве 120-130% от стехиометрии. Полученный осадок промывают водой, фильтруют и выдерживают на воздухе до 60-80%-ной влажности, затем во влажную массу вводят синтетический клей холодного отверждения в количестве 2-12% от веса влажной массы, формуют в гранулы и сущат на воздухе до воздущно-сухого состояния. Во влажную массу можно при необходимости вводить клеевые композиции на основе поливинилацетата, поливинилового спирта, клеящие кремнийорганические смолы, поливинилпирролидон и др. Необходимым условием является совместимость с гидратом окиси железа и низкая температура отверждения. Предпочтительным является поливинилацетатный клей.

Пример. К 0,68 л 12,4 и. раствора КОН при интенсивном перемещивании добавляют 1 л 6,9 н. раствора азотнокислого железа. Суспензию охлаждают до 25°С. Полученный осадок промывают на фильтре водой до отрицательной реакции на ОН. Отмытый препарат выдерживают на воздухе до содержания общей воды в пасте 70 вес. :%, в массу вводят при перемешивании поливинилацетатный клей в количестве 3,5 вес. %, формуют и сущат при комнатной температуре до воздущно-сухого состояния. Полученные гранулы имеют динамическую сорбционную емкость по СО2 11,7 мг/г, механическую прочность на раздавливание 1,3 кг/мм и водостойкость 100%.

Поглотитель, изготовленный предлагаемым способом, имеет повыщенные сорбционные и нрочностные характеристики, ноглощаст двуокись углерода из потока сухого и влажного воздуха, легко регенерируется от поглощенного углекислого газа при относительно низких температурах (20-70°С), сохраняет сорбционную емкость в условиях длительной работы (сорбция-регенерация).

Формула изобретения

1.Способ получения регенерируемого поглотителя двуокиси углерода, включающий взаимодействие соли трехвалентного железа с

избыточным количеством щелочи, последующую отмывку и сущку полученного осадка на воздухе, отличающийся тем, что, с целью повыщения емкости поглотителя по двуокиси углерода, взаимодействию подвергают

насыщенные растворы соли железа и щелочи, в которых содержание последней составляет 120-130% от стехиометрии.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повыщения водостойкости полученного поглотителя, сущку полученного осадка ведут до влажности 60-80 вес. %, после чего смешивают его с клеем холодного отверждения, преимущественно поливинилацетатным клеем, и полученную смесь формуют в гранулы.

Псточники ииформации, принятые во внимание при экспертизе

1.Адсорбенты, их получение, свойства и применение, труды П1 Всесоюзного совещания по адсорбентам, т. I, 1971, с. 73-77, 121- 124.

2.Карякин Ю. В., Ангелов И. PL Чистые химические реактивы. М., «Химия, 1974, с. 99.

3.Патент США № 3132000, кл. 23-200, 05.05.64.