SU710598A1 - Способ получени сорбента дл сушки и очистки воздуха от органических микропримесей - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области получени  сорбентов дл  осушки и очистки воздуха, в частности, к области кондиционировани  воздуха помещений и может быть использовано в химической, судостроительной., авиационной и других отрасл х промншленности .

Известны импрегнированные сорбенты на основе галогенидов металлов, например, хлористого лити , нанесенных на поверхность пористого носител . Их получают пропиткой носител  раствором галогенидов с последующей термообработкой 1. Осушающее действие импрегнированных сорбентов основано на гигроскопичности некоторых галогенидов. В процессе поглощени  влаги гигроскопическа  добавка обычно превращаетс  в раствор и продолжает поглощать влагу до тех пор, пока ее концентраци  не .станет равновесной с концентрацией вод ных паров в осушаемом воздухе. В зависимости от пористой структуры носитель обладает свойствами сорбента паров воды и микропримесей. Однако эти свойства не обеспечивают выской емкости поглощени  влаги, котора  определ етс , главнЕлм образом, свойствами раствора, образующегос  в объеме пор носител . Этот раствор при известных способах получени  экранирует объем адсорбционного пространства от проникновени  и адсорбции молекул органических микропримесей .

Известен также способ получени 

осушител , обладающего максимально высокой сорбционной емкостью по парам воды при использовании в самоспасател х , включающий пропитку высокопористого угл  концентрированным раствором галогенида лити  или смесью его с другими галогенидами щелочных или щелочно-земелъных металлов в две стадии с промежуточной сушкой, что обеспечивает максимальное введение галогенида в поры угл  2. Полученный сорбент имеет низкую сорбционную емкость по парам органических веществ, вследствие оплывани  внешней поверхности зерен при эксплуатации за счет выделени  избыточного концентрированного раствора галогенида, и поэтому предназначен дл  одноразового использовани .

Наиболее близким  вл етс  cnocot получени  сорбента осушител  на осн ..ве активного угл , импрегнированного раствором галогенида кальци  или лити . Сорбент получают путем пропитки активного угд  избыточным объемом гор чего раствора галогенида лити  с концентрацией 15-50% (предпочтительно 30) с последующей сушкой пропитанного угл  при 120250с 3.

Недостаток способа заключаетс  в значительном снижении адсорбционных свойств полученного сорбента по парам воды и органическим примес м при многократном использовании в прцессах сорбци -регенераци , так как содержание вводимого галогенида не св зано с пористой структурой носител . При этом несоблюдение определенного соотношени  между пористостью носител  и количеством вводимого галогенида приводит к оплыванию зерен сорбента в процессе сорбции паров воды.

Цель изобретени  - сохранение сорбционных свойств по парам воды и органическим примес м при многократном использовании сорбента в процессах сорбци -регенераци .

Цель достигаетс  способом, включающим пропитку высокопористого активного угл  раствором галогенида лити  с концентрацией 10-20%, вз том в объеме 0,8-0,9 от суммарногсГ объема пор угл , и сушку пропитанного угл  при 120-170 С в токе воздуха или в вакууме.

Отличием способа  вл етс  осуществление пропитки раствором галогенида , вз том в объеме О, от суммарного объема пор угл .

Другим отличием способа  вл етс  осуществлени  пропитки 10-20%-ным раствором галогенида лити .

Способ осуществл ют апедующим образом„

В качестве носител  используют углеродные адсорбенты с развитыми объемами микро- и мехопор, например уголь СКТ-2.

Носитель предварительно высушивают при 105-110°С и затем при тщательном непрерывном перемешивании зерна носител  опрыскивают раствором хлористого лити  с концентрацией 10-20% так, чтобы готовый осУшитель содержал 10-20% хлористого лити . Уменьшение концентрации менее 10% не целесообразно в св зи с резким снижением емкости по .парам воды Увеличение концентрации выше 20% вызывает оплывание зерен в исходном угле-осушителе. Объем раствора, должен составл ть 0,8-0,9 от суммарного объема -пор. После опрыскивани  на поверхности зерен не должно оставатьс  капельно-жидкого раствора.

Импрегнированный сорбент выдерж вают в течение суток дл  завершени  процесса распределени  воды и галогенида в объеме пор раз5личных разновидностей . Обезвоживание сорбента осуществл ют в вакууме или в потоке воздуха при 120-170с, обеспечивающей удаление паров воды и исключающей окисление поверхности пор угл  кислородом воздуха, которое приводит к снижению сорбционной емкости по парам органических веществ,

Увеличение температуры выше 170с может привести к возгоранию угл , а применение температуры ниже 120°С не позвол ет отрегенерировать образцы полностью и приводит к снижению емкости,

У полученного сорбента объем адсорбционного пространства не экранирован кристаллами хлорлстого лити и доступен дл  молекул органических веществ даже при полном насыщении сорбента парами воды, что было установлено экспериментально и можно объ снить следующим.

При постепенном нанесении на зерна угл  раствора хлористого лити  с концентрацией намного ниже концентрации насыщенного раствора про-исходит капилл рное всасывание раствора в объем мезопор без осаждени  соли на поверхности зерна. Объем микропор заполн етс  водой через паровую фазу до тех пор, пока, концентраци  адсорбированных паров воды не станет равновесной с давлением паров воды над раствором хлористого лити  в макро-и мезопорах.

Концентраци  хлористого лити  в объеме макро- и мезопор повышаетс , но поскольку исходна  концентраци  раствора хлористого лити  была много меньше концентрации насыщени  и объем раствора равен 0,8-0,9 от суммарного объема пор, в объеме макропор не про -одит осаждени  соли и объем N - ропор не экранируетс . При постепенном нагревании происходит удаление воды одновременно из объема макропор и из раствора хлористого лити , и таким образом кристаллы хлористого лити .не могут проникнуть в объем микропор, а осаждаютс  только на поверхности макроч мезопор.

Пример 1. Уголь СКТ-2, имеющий объем пор V 0,87-0,88 cMVr, пропитывают раствором хлористого лити  путем опрыскивани  так, чтобы полученный сорбент содержал 10% хлористого лити  (90 г угл  - 80 .раствора хлористого лити , объем раствора 0,9V), затем производ т суточную выдержку li сушку при 120ПО С . Приготовленный таким образом образец  вл етс  эффективнЕлм осушителем , обеспечивающем глубокую осушку с емкостью по парам воды - 30 вес.% и кроме того, он. имеет адсорбционную емкость по парам органических веществ (ацетона, бензола, изооктанаО , соизмеримую с емкостью исходного угл .

Пример 2, Образец получали вьичеописанным способом, но с таким расчетом, чтобы в готовом сорбенте содержалось 20% хлористого лити , Соотношение компонентов было следую щим: 80 г угл  СКТ-2 опрыскивали 70 см 3 (объем раствора 0,8V) раствора хлористого лити  с последующей выдержкой и термообработкой при 120170°С ,

Модифицированный таким образом уголь обеспечивал -глубокую осушку воздуха при высокой дина1.отческой активности сг до 40 вес,% при сохранении емкости по парам органических веществ,

В таблице приведены данные, качающиес  вли ни  условий пропитки на сорбционную емкость сорбента по парам воды и органическим веществамо

Claims (1)

1. Формула изобретения

   1. Способ получения сорбента для осушки и очистки воздуха от органических микропримесей, включающий про-