Способ капсулирования газов

(5 б) Патент США1967,ГАЗОВ к техно- в том ных, кромой при й увели- ванного г диницу адазот или РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ юл. В 37кова, А.А.Прибылов, С.П,Внуков, Д.В,феаидзе и В.С.Никифоро 8. 8)У 3316691, кл. 55-6(54) СПОСОБ КАПСУЛИРОВАЯИЯ (57) Изобретение относится логик капсулирования газов числе ядовитых и радиоакти ме окислительиых, применяе хранении газов и позволяющ чить количество закапсулир за в расчете на массовую е сорбента. Калсулируемый га метан адсорбируют при повьппенных давлении и температуре во время контактирования с микропористым активированным углем, содержащим осажденныйв процессе предварительной обработкиуглерод. Обработку ведут в атмосфереуглеводородного газа при температуреего разложения, Предпочтительно используют метан при температуре 9501200 К и парциальном давлении 1,33100 кПа нли бензол при 1000-1200 К ипарциальном давлении 0,133-10 кПа.После адсорбции сбрасывают температуру и затем давление. Количество за,капсулированного газа в диапазонедавлений 80-110 МПа составляет 4,05- о9,3 ммоль азота на 1 г адсорбента и4,5-9,04 ммоль метана на 1 г адсорбента. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.Изобретение относится к технике хранения любых газов, в том числе ядовитых и радиоактивных, кроме окислительных, с применением физической ,адсорбции и может быть использовано ,в различных отраслях народного хозяй-, :ства.Цель изобретения - увеличение кодичества закапсулированного газа в 10 расчете на массовую единицу адсорбен та. П р и м е р 1. Емкость капсулироваия микропористого активированного 15гля, имеющего объем микропор М = 0,68 смф/г, объем мезопор М - - а 0,15 см/г и объем микропор М= 0,66-0,72 см/г, взятый из промйшменной партии, при капсулировании ме" 20 фана при давлении Рщ 70 ИПа и температуре Т=600 К в течение 5 ч составляет 0,57 ммоль/г. Минимальный раэ" мер входных окон в микропоры промшг ленных углеродных адсорбентов доста точно велик ( 6 1), чтобы осуществлять капсулирование таких газов, как Б Аг, Кг, Н, СН. С целью уменьшенйя . размера входных окон в мюкролоры уг" леродного адсорбента, последний под-. 0 дергают высокотемпературной обработке В атмосфере таких углеводородов как,ме" тан, беизол, ацетилен, в результате которой углеводороды разлагаются, М образующийся пироуглерод осаж- дается иа поверхности меэо- и макроПор адсорбента, частично прикрывая входные окна в микропоры. После та-, Кой обработки углеродный адсорбент способен капсулировать значительныеколичества газов (СН, Б, Кг), превосходящие значения, полученные для синтетичеСких цеолитов при тех же давлениях и температурах капсулирова", ния. После предварительной обработки этого угля в потоке метана, нагретого до температуры 900 К, при парциальном давлении метана 13,3 кПа в течение 3 ч, привес осажденного пиро" углерода составляет 51,5 мас,7., емкость капсулирования модифицированного углеродного адсорбента при.тех жеусловиях капсулирования метана, Измеренная после сброса температуры и затем давления, возрастает более чем в 1 О раз и составляет 6,78;ммоль/г, Емкость капсулирования метана синтетическим цеолитом типа КБаА при температуре хасулирования Т=600 К и давлении Р"68 МПа в течение - 27 ч составляет 2,29 ммоль/ г.П р и м е р 2. Емкость капсулирования азота исходным углеродным адсорбентом при температуре Т=600 К и давлении Р=62,5 МПа в течение 5 ч составляет 0,09 ммоль/г. После обработки этого же адсорбента впотоке метана, нагретого до температуры 800 К, при парциальном давлении метана 13,3 кПа в течение 26 ч, в результате чего привес осажденного пироуглерода составляет 56,4 мас,Х, емкость капсулирования азота модифицированным углеродным адсорбентомпри температуре Т=600 К, давлении азота Р=83 ИПа и продолжительности капсулирования 5 ч составляет 5,2 ммоль/г. Емкость капсулирования азота синтетическим цеолитом типаКБаА при тех же температуре, давлении капсулирования и продолжительности 3 ч почти в 1,5 раза меньше, аименно 3,15 ммоль/г.П р и м е р 3. Образец углеродного микропористого адсорбента обрабатывают в потоке бензола, нагретогодо температуры Тк=1053 К при парциальном давлении бензола Р=6,7 кПаейскв течение 3 ч, в результате чего при вес осажденного пироуглерода составляет 40 мас.Х. Емкость капсулированин метана углеродным адсорбентом, обработанным-по укаэанной технологии, составляет 4,48 ммоль/г при температуре Т=600 К, давлении метана 77 ИПа и продолжительности капсулирования 5 ч.В табл. 1 и 2 приведены условия предварительной обработки активированного угля в атмосфере метана и бензола соответственно, условия капсулироваиия и полученные удельные величины количества закапсулированного газа.Как следует из табл. 1 и 2 предлагаемый способ позволяет повысить количество э акапсулированного газ а по сравнению с известным способом, где используют цеолнт: удельное количество закапсулированного азота вдиапазоне давлений 80-110 МПа и температуре 550-600 К возрастает до 4,05-9,3 ммоль/г против 3 ммоль/г в известном способе при аналогичном давлении и удельное количество эакапсулированного метана при том же давлении возрастает до 4,5-9,03 ммоль/г1428433 Таблица 1 Давпениметанапроцессобработки углякПа Температура процесса обработки,.угля, К Условия капсулир вания Количество закапсулированного газа,ммоль вление, Темпе ИПа тура,4,05 900,95 1200 00 7,113 8 против 4,3 ммоль/г в известном способе,Формула изобретения 1, Способ капсулирования газов,включающий их адсорбцию при контактировании. с микропористым адсорбентомпри повышенном давлении и температу ре с последующим сбросом температуры и затем давления, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью увеличения количества закапсулированного газа в расчете на массовую единицу 1 адсорбейта, в качестве влсорбента ис-,пользуют активированный уголь с осажденным на нем углеродом в процессе предварительной выдержки угля в атмосфере углеводородного газа при тем" пературе его разложения,2. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что в качестве углеводородного газа используют метан при температуре 950-1200 К и парциальном давлении 1,33-100 кПа.3. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что в качеСтве углеводородного газа используют бензол при температуре 1000-1200 К и парциальном давлении 0,133-10 кПа;;8 5,0 1200 0 120 80,0 0 Темпетурацессаработугля Температура про цесса об работки угля у К Давленн метана процесс обработки угля,кйа Давлениебензолав процессе обра ботки,угля,кПа ю еее м Еее аю Ее авеа Условия капсулвания ее 4 Ьеве в Давление ТемпИПа тура 0 . 6 0 6 Продолжение табл.1,Количество эакапсулированного газа,оличество закапсу ованного угля, ммоль/г1428433 Продолжение табл.2 Количество эакапеулированного угля,олоющения ммол авление, ТемперМПа тура,л 84 80 0,1 г,127 2,4 7 7 13,4 3,2 0 кур она Составитель Г.Винола Техред М,Дндык Корректор И.Муска; Редактор 70/12 Тираж 642 ВНИИПИ Государственного:комитет по делам изобретений н открыт 113035, Москва, Ж, Рауаскэя набодписн к 5 нно-полиграфическое предприятие, г., ужгород, ул. Проектная 4 и Темпераура пр есса обаботки гля, К Давленибенэопав процесе обработки,угля,кП