Способ получения гранулированного углеродного молекулярного сита для разделения газов

,ЯО 12912 1 Л 20 20 В О 1 Р 53 02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с 41 РО ОСУДАРСТБЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(71) Институт горючих ископаемых(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИВАННОГО УГЛЕРОДНОГО МОЛЕКУЛЯРНОГО СИТА ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ГАЗОВ(57) Изобретение относится к области неорганической химии, а именно к способу получения углеродного молекулярного сита, иможет быть использовано для получения обогащенных азота и кислорода из содержащих их смесей и позволяет повысить адсорбционную способность и селективность молекулярного сита по кислороду. 80 кг угля измельчают до величины частиц менее 60 мкм и гранулируют с добавлением 20 кг 2,50- ного раствора сульфитно-дрожжевой бражки, Влажность составляет 2000. Гранулы сушат и подвергают карбонизации. Образуется 68 кг карбонизата с выходом летучих 1000.Карбонизат охлаждают и смешивают с измельченным углем при соотношении гранулы: уголь 1:1,5 и подвергают термообработке в токе аргона с добавкой 0,2 об.00 кислорода. Температура на входе гранул в печь 500 С, на выходе из печи 900 С. Подъем температуры осуществляют со скоростью 1 ОС в 1 мин. Полученные молекулярные сита отсеивают от частиц угля. В готовом а продукте определяют равновесную сорбцию кислорода при 5 ати. Производительность рр установки по обогащенному азоту 120 л/л %Уф адсорбента в 1 ч. 3 табл.1291200 таблица 2 Содержание в обогащенном газе, 7 РавноДобавка Ог кинертномугазу,7. При 1 О мер веснаясорбцияог Х ог Нг 7 0,05 27,0 8 0,1 26,7 9 0,2 26,5 10 0,3 26,8 91,7 51,5 92,5 55,9 95,0 58,0 92,0 0,4 27,0 90,7 53,9 Таблица 3 Соотношение При 35 РавноСодержание Ог втехничесСодержа -ние Иг втехничесвеснаясорбцияОг, мг/г гранул и угля ком киском азоте,7, лороде,7. 4 О 12 2:0,9 27,1 48,4 88,2 13 1:1 54,5 92,0 14 1:15 26,5 58,0 95,0 РавноСодержание в обогащенном газе, % Выход летуПример 45 15 1:2 54,2 92,8 веснаясорбцияОг, мг/г чих из карбо 16 1:2,5 ог 19,0 49,1 89,7 низата,%Формула изобретения 50 91,5 92,5 94,2 94,1 91,0 Изобретение относится к неорганической химии, а именно к способу получения углеродного молекулярного сита, и может быть использовано для получения обогащенных азота и кислорода из содержаших их смесей.Цель изобретения - повь 1 шение адсорбционной способности и селективности молекулярного сита по кислороду.Пример 1. 80 кг угля измельчают в вибромельнице до величины частиц менее 60 мкм и гранулируют на тарельчатом грануляторе с добавлением к угольной пыли 20 кг 2,5%-ного раствора сульфитно-дрожжевой бражки. Влажность сырых гранул составляет 20%. Сырые гранулы сушат в ленточной сушилке и подвергают карбонизации во вращающейся муфельной печи с внешним обогревом, При этом образуется 68 кг карбонизата с выходом летучих 10%, Карбонизат охлаждают до комнатной температуры, смешивают с измельченным углем при соотношении гранул и угля, равном 1:1,5, и подвергают термообработке во вращающейся муфельной печи в токе аргона с добавкой 0,2 об.% кислорода. Температура на входе гранул в печь 500 С, на выходе из печи 900 С. Подъем температуры осуществляют со скоростью 10 С в 1 мин. Полученные молекулярные сита охлаждают и отсеивают от частиц угля. В готовом продукте определяют равновесную сорбцию кислорода при 5 ати и разделение воздуха за одну стадию на короткоцикловой установке, состоящей из двух параллельно работающих адсорберов емкостью 2 л каждый с осуществлением адсорбции при 5 ати и десорбции при 20 торр. Длительность цикла адсорбции составляет 2 мин. Производительность установки по обогащенному азоту 120 л/л адсорбента в 1 ч,Пример 2, Процесс осуществляют по примеру 1 с тем отличием, что варьируют выход летучих в карбонизате,Данные по примером 2 - 5 по сравнению с известным примером 6 приведены в табл. 1. 1 10 26,5 58,0 2 7 23,5 54,2 3 8 25,0 56,2 4 12 26,7 57,5 5 13 26,9 57,4 6 5 23 50,5 Пример 3. Процесс осуществляют по примеру 1 с тем отличием, что варьируют содержание кислорода в аргоне в пределах от 0,05 до 0,4 об.%.Данные приведены в табл. 2 (примеры 7 - 11). Пример 4. Процесс осуществляют по примеру 1 с тем отличием, что варьируют соотношение между карбонизованными гранулами и углем в пределах от 1 09 до 1:2,5,Данные приведены в табл. 3 (примеры 12 - 6). Способ получения гранулированного углеродного молекулярного сита для разделения газов, включающий гранулирование смеси угля со связующим, карбонизацию гранул 55 и их термообработку в инертной атмосфере в присутствии углеродсодержащего вещества, отличающийся тем, что, с целью повышения адсорбционной способности и се1291200 Составитель Н. СтрогановаРедактор Н. Тупица Техред И. Верес Корректор А. ИльинЗаказ 67/9 Тираж 511 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 лективности по кислороду, карбонизацию осуществляют до содержания остаточных летучих 8 - 12 Я, перед термообработкой гранулы смешивают с порошкообразным углем при массовом соотношении 1:1 - 2 и подвергают термообработке в инертной атмосфере, содержащей 0,1 - 0,3 об.Я кислорода, с последующим выделением гранул из смеси.