Способ очистки кислородсодержащихгазов

Соип Соытских Социалистических Республик(43) Опубликовано 07.05,81. Вюл,четень Мо 17 (45) Дата опубликования описания 07,05.81 СССР ло делам изобретений и открытий(72) Авторыизобретения А, И, Максимович, В. В. Секунов, Е. Н. Суркова,В, В. Стрелко и Н, Т. Картель Киевское научно-производственное объединение Аналитприбор Всесоюзного научно-исследовательского института аналитического приборостроения и Институт физической химии им. Л. В. Писаржевского(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩИХ ГАЗОВ1Изобретение относится к способам очистки кислородсодержащих газов, например воздуха, от микропримесей, в частности от углеводородов, СО, озона, окислов азота и серы, с использованием адсорберов, попеременно работающих в режимах адсорбции и регенерации и может быть использовано для получения чистых газов, применяемых в химической и газовой и других областях промышленности,Известен способ очистки газов от углеводородов и других компонентов путем сорбции их на твердых поглотителях с последующей регенерацией поглотителя П 1.Недостатком данного способа является низкая степень очистки газа.Известен также способ очистки кислородсодерхкащего газа от микропримесей углеводородов, окиси углерода, озона, окисей азота и серы путем адсорбции на активированном угле при повышенном давлении, с последующей регенерацией адсорбента обратной продувкой частью очищенного газа 12).Существенным недостатком этого спосо. ба является быстрое снижение эффективности очистки из-за окислительных процессов на поверхности активированного угля прп воздействии киелорода, в особенности озона, и взаимодействия таких реакционноспо. 2собных примесей как озон, углеводороды,окислы азота с образованием необратимосорбируемых веществ. В результате адсорбент не восстанавливает свои адсорбцпон.ные свойства. Кроме того, такой способ необеспечивает высокую степень очистки отнизкокипящих примесей, например метана,пропана, СО, из-за низкой сорбционной активности сорбента к таким компонентам.Целью изобретения является повышениестепени очистки газа.Указанная цель достигается тем, что вкачестве активированного угля используютуголь на основе полимерных смол с содержанием азота 2 - 7 вес. /о.16При этом регенерацию адсорбента осуществляют при 120 - 300 С.Данный способ позволяет повысить степень очистки газов от мпкропримесей до99 - 99,99%,П р и м е р 1. Сополимер дивинилбензолас винилпирпдином (промышленный анионитВП - 1 АП) карбонпзуют в статическомрежиме при 180 - 300 С в течение 6 - 8 ч,затем активируют углекислым газом при900 С втечение 1 ч. Получают активирован.ный уголь с содержанием азота 6,2 вес. ",О.Через колонку с полученным адсорбен.том (высота слоя 75 мм) пропускают воздухЗО с примесями метана, окиси азота и двуокисиОбразец т он,т, , О 0,7 3,4 4,Ь 6,2 91 13,22 3 о 6 7 3, 4.8 42 45 4 9 3,С З,ь ТаблицаПредельно- сорбционный объем микроиор,ст/г Прочность СодеРжание ан по гранул по о а, МРИСУ 60 8 вес. о о(о О 0,08 0,27 0,27 0,28 0,27 0,24 1 3,6 6,2 3,9 3,4 2, 1,5 99,598,1 97,5 97,097,1 79,4 0 30 Д 48 54 65 1 2 3 4 5 6 Подписное Изд. М 288 Тираж 712 Заказ 3006 Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлисполкома 3серы 1,5.10 ; 0,8 О ; 1,6 Ооб, % соответственно с объемной скоростью 30 мин/мл. Концентрация примесных компонентов на выходе 21 О-, 1,2 10 3 10об. % соответственно.Регенерацию адсорбента осуществляот при нагревании до 250 С посредством обратной продувки чистым воздухом, подвергнутым тонкой очистке от метана каталитическим методом. На протякении 40 - 100 циклов адсорбиия-регенерация адсорбциоп. пая активность сорбепта оставалась на прсжнсм уровне.В процессе очистки па активированном угле АГконцентрация тех ке компонентов на выходе пз адсорбсра первоначально составляла 5 О , 0,9.10 , 0,7 10 " об. %, но уже спустя 25 циклов адсорбция-регенерация составила 1,1 10 ; 4,6 О ", 5,5 1 Ооб, %, соответственно.П р и м с р 2, Лктпвироваппый уголь содержанием азота 2,1 вес. % получают путем карбонизацип сополимсра дивинилбензола с нитрилом акриловой кислоты при 80 - 300 С в тсчение 6 - 8 ч с последующим активировапием углекислым газом при 1000 С в течение 1 ч.Проводят очистку воздуха с содержанием пропана, двуокиси азота, озона 3,4 10 3,310 ; 2 10 з об, % соответственно так, как описано в примере 1, Концентрация примесных компонентов па выходе состявиЛс 1 ВСЛПИНУ НИЖС 110 ОО, о П ОСаняЛяСЬ практически постоянной в теченис 40 - 60 циклов адсорбция-регенерация, в то время как при очистке на образцах актпвирован. ного угля АГстепень очистки укс па 3 в 4 цикла снижалась на 30 - 35%.В табл. 1 приведены характеристики ряда образцов азотсодержащего угля на основе полимерных смол с различным содержанием азота. Примечание, Согласно табличным данным уголь марки СКТ, содержит д 0,7 вес, % азота, прочность гранул 65% (по МИС.60.8); уголь марки АГпе содержит азот, прочность гранул 65% (по МИС.8) .Из таблицы видно, что прочностные ха. рактеристики сильно понижаются у образцов с содерсанием азота менее 2 вес. /о, а сорбционный объем микропор уменьшается 4прп содержании азота более 7 и монс2 вес. %,В табл. 2 привсдспы даппыс сс)попснпвремен удерживания сорбептом мстяа па 20 иболее трудно удаляемая примесь) и воздуха (М + Оо) на образцах с различным содсржанием азота.Результаты показыгают, что наибольшс исорбционпой активностью обладаот образ 25 пы с содержанием азота 2 - 7 всс. %. Дейлвительно, при пропускапии шздуха с примесями метана, окиси азота и двуокиси ссры, концентрации которых сол являкг1,5.10-; 0,8 10-; 1,6 О- об. % сотвссг 30 венно через сорбент с содержанием язг6,2% (высота слоя 75 мм) концсптрацпкомпонентов на выходе ссстявплп 2 О1,2 10 , 3 1 Ооб. %, соотвстствсни, чтосоответствует степени 98,6; 99,8; 9 с),8 оЬ соотвегствснпо, При подаче воздуха, содержащего пропап, двуокись азота, о он3,4 10 , 3,3 10 ; 2 10 " об. % соответственно) через сорбент с содержанием азота2,1 вес, о степень очистки составил 99,9%40 для пропана, 99,9% для двуокиси азота,99% для озона.Формула изобретения1, Способ очистки кислородсодержагцпхгазов от микропримессй углеводородов,окиси углерода, озона, окислов азота и серы путем адсорбции на актпвироваппом угле с последующей его регенерацией обратной продувкой частью очищешоо газа,отличающийся тем, что, с цельо новы50шепия степени очистки, в качестве активпрованпого угля используют уголь па основсполимерных смол с содержанием азота2 - 7 вес. %.2. Способ по п. 1, отличаюцийсятем, что регенерацию адсорбснта осуществляют при 120 - 300 С.Источники информации,принятые во внимание при экспер:нзс1, Авторское свидетельство СССРЛо 380337, кл. В 01 0 53/04, 1973.00 2. Кпа %, Н, Апя. Счеп,7, 43,1971.