RU2794595C1 - Method for producing chemosorbent absorbent - Google Patents

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: invention relates to the production of chemisorbent absorbents based on active carbons, in particular to the production of chemisorbent absorbents for acidic (H₂S, SO₂), alkaline (NH₃ and its derivatives) gases and vapors of organic substances (C₆H₆, CCl₄), and is intended for equipping means of individual and collective respiratory protection, as well as for use in industrial exhaust gas filters. A method for obtaining an absorbent-chemisorbent of acidic, alkaline gases and vapors of organic substances is presented, including vacuuming of active carbon with a total pore volume of 0.6–1.2 cm³/g, impregnation of the vacuumized active carbon with aqueous solutions of metal salts, such as Cu⁺², Ni⁺², K⁺¹, with a coefficient of 0.6–1.0 depending on the total pore volume of active carbon, heat treatment of impregnated active carbon in a dynamic layer at the temperatures of 120–160°C.

EFFECT: invention provides reduction of manufacturing time and production of absorbents-chemisorbents with high protective characteristics for acidic, alkaline gases and vapors of organic substances.

1 cl, 4 ex

Description

Изобретение относится к области производства поглотителей-хемосорбентов на основе активных углей, в частности, к производству поглотителей-хемосорбентов кислых (H₂S, SO₂ и др.), щелочных (NH₃ и его производные) газов и паров органических веществ (С₆Н₆, CCl₄ и др.).The invention relates to the production of chemisorbent absorbents based on active carbons, in particular, to the production of chemisorbent absorbents for acidic (H ₂ S, SO ₂ , etc.), alkaline (NH ₃ and its derivatives) gases and vapors of organic substances (C ₆ H ₆ , CCl ₄ etc.).

Известен способ получения хемосорбента, включающий пропитывание гранул активного угля раствором хлористого никеля, сушку, термообработку и рассев гранул, причем активный уголь перед пропитыванием нагревают до 40-60°С, после пропитывания продукт вылеживают в течение 2-4 ч при температуре 25-35°С, а термообработку ведут при 80-115°С со скоростью подъема температуры 2-5°С/мин, при этом количество введенного хлористого никеля составляет 25-35 масс. %, а суммарный объем пор активного угля составляет 0,85-1,2 см³/г (см. пат. RU 2237513, кл. B01J 20/20, С01В 31/08, опубл. 10.10.2004). Недостатками данного способа получения являются длительное время изготовления, сравнительно невысокое значение поглотительной емкости хемосорбента по аммиаку, а также высокое содержание хлористого никеля, что снижает остаточную емкость хемосорбента по органическим веществам.A known method for producing a chemisorbent, including impregnation of active carbon granules with a solution of nickel chloride, drying, heat treatment and sieving of granules, and active carbon before impregnation is heated to 40-60 ° C, after impregnation the product is kept for 2-4 hours at a temperature of 25-35 ° C, and heat treatment is carried out at 80-115°C with a temperature rise rate of 2-5°C/min, while the amount of nickel chloride introduced is 25-35 wt. %, and the total pore volume of active carbon is 0.85-1.2 cm ³ /g (see Pat. RU 2237513, class B01J 20/20, C01B 31/08, publ. 10.10.2004). The disadvantages of this production method are the long manufacturing time, the relatively low absorption capacity of the chemisorbent for ammonia, and the high content of nickel chloride, which reduces the residual capacity of the chemisorbent for organic substances.

Известен способ получения поглотителя аммиака и сероводорода, включающий импрегнирование активного угля раствором сульфата меди. Активный уголь представляет собой углеродно-минеральный сорбент с суммарным объемом пор 0,78-0,95 см³/г, полученный из ископаемого каменного угля методом парогазовой активации при следующем соотношении компонентов, масс. %: сульфат меди 12-15, минеральная составляющая активного угля 11-27, углеродная составляющая активного угля -остальное. Способ получения поглотителя включает импрегнирование активного угля раствором сульфата меди, вылеживание, термообработку и рассев гранул. Импрегнирование проводят раствором сульфата меди, взятом в количестве 65-85% от объема пор активного угля, в две стадии с промежутком времени вылеживания не менее трех часов и сушки после каждой стадии (см. пат. RU 2210429, кл. B01D 53/02, B01J 20/20, B01J 20/30, опубл. 20.08.2003). Недостатками данного способа получения являются длительность изготовления, сравнительно невысокое значение динамической активности поглотителя по сероводороду, а также наличие двухстадийной термообработки.A known method for producing an absorbent of ammonia and hydrogen sulfide, including the impregnation of activated carbon with a solution of copper sulfate. Active carbon is a carbon-mineral sorbent with a total pore volume of 0.78-0.95 cm ³ /g, obtained from fossil coal by the method of steam-gas activation in the following ratio of components, wt. %: copper sulfate 12-15, mineral component of active carbon 11-27, carbon component of active carbon - the rest. The method for obtaining the absorber includes impregnation of active carbon with a solution of copper sulfate, keeping, heat treatment and screening of the granules. Impregnation is carried out with a solution of copper sulfate, taken in an amount of 65-85% of the pore volume of active carbon, in two stages with an interval of at least three hours of aging and drying after each stage (see US Pat. RU 2210429, class B01D 53/02, B01J 20/20, B01J 20/30, published 8/20/2003). The disadvantages of this method of obtaining are the duration of manufacture, the relatively low value of the dynamic activity of the absorber for hydrogen sulfide, as well as the presence of a two-stage heat treatment.

Известен способ получения поглотителя, включающий импрегнирование активного угля раствором хлористого никеля, термообработку и рассев, причем перед термообработкой импрегнированный активный уголь вылеживают на открытом воздухе в течение 2,0-2,5 ч, а термообработку проводят путем смешения влажного импрегнированного угля с теплоносителем - природным газом, имеющим температуру 500-600°С, в течение 20-25 мин до массовой доли влаги в поглотителе не выше 3% (см. пат. RU 2216399, кл. B01J 20/20, С01В 31/08, опубл. 20.11.2003). Недостатками данного способа получения является длительность изготовления и сравнительно невысокое значение активности поглотителя по аммиаку, а также использование природного газа в качестве теплоносителя.A known method of obtaining an absorber, including the impregnation of active carbon with a solution of nickel chloride, heat treatment and screening, and before heat treatment, the impregnated active carbon is kept in the open air for 2.0-2.5 hours, and the heat treatment is carried out by mixing wet impregnated coal with a heat carrier - natural gas having a temperature of 500-600 ° C, for 20-25 minutes until the mass fraction of moisture in the absorber is not higher than 3% (see US Pat. RU 2216399, class B01J 20/20, C01B 31/08, publ. 20.11. 2003). The disadvantages of this method of obtaining is the duration of manufacture and the relatively low value of the activity of the absorber for ammonia, as well as the use of natural gas as a coolant.

Известен способ получения сорбента, включающий предварительный нагрев активного угля с суммарной пористостью 0,8-1,2 см³/г, пропитку его раствором хлорида никеля, полученного при его растворении в 0,5-5% водном растворе соляной кислоты, вылеживание пропитанного продукта, термообработку и рассев. Предварительный нагрев активного угля, его пропитывание и вылеживание осуществляют в одном аппарате -смесителе с подогревом при температуре 30-70°С, вылеживание осуществляют в течение 0,5-1,5 ч при перемешивании (см. пат. RU 2333887, кл. С01В 31/08, B01J 20/20, опубл. 20.09.2008). Недостатками данного способа получения является длительность изготовления и сравнительно невысокое значение поглотительной емкости сорбента по аммиаку. A known method for producing a sorbent, including preheating activated carbon with a total porosity of 0.8-1.2 cm ³ /g, impregnating it with a solution of nickel chloride obtained by dissolving it in a 0.5-5% aqueous solution of hydrochloric acid, keeping the impregnated product , heat treatment and screening. Preliminary heating of activated carbon, its impregnation and aging is carried out in one mixer apparatus with heating at a temperature of 30-70 ° C, aging is carried out for 0.5-1.5 hours with stirring (see US Pat. RU 2333887, class C01B 31/08, B01J 20/20, published 09/20/2008). The disadvantages of this method of obtaining is the duration of manufacture and the relatively low value of the absorbent capacity of the sorbent for ammonia.

Наиболее близким по технической сущности и количеству совпадающих признаков является способ получения хемосорбента, включающий пропитку гранул активного угля модифицирующим раствором, вылеживание гранул и их термообработку. Пропитке подвергают активный уголь с объемом микропор 0,36-0,55 см³/г.Пропиточный раствор содержит сернокислую медь, воду и серную кислоту в соотношении 1:(8-10):(0,3-0,5). Коэффициент пропитки составляет 0,8-1,0 (см. пат. RU 2510868, кл. B01J 20/20, С01В 31/08, С01В 31/16, опубл. 10.04.2014). Недостатком данного способа является сравнительно невысокое значение времени защитного действия хемосорбента по аммиаку.The closest in technical essence and the number of matching features is a method for producing a chemisorbent, including impregnation of activated carbon granules with a modifying solution, aging of the granules and their heat treatment. Activated carbon is subjected to impregnation with a micropore volume of 0.36-0.55 cm ³ /g. The impregnating solution contains copper sulfate, water and sulfuric acid in a ratio of 1:(8-10):(0.3-0.5). The impregnation coefficient is 0.8-1.0 (see patent RU 2510868, class B01J 20/20, C01B 31/08, C01B 31/16, published on 10.04.2014). The disadvantage of this method is the relatively low value of the time of the protective action of the chemisorbent on ammonia.

Техническим результатом (целью) изобретения является сокращение времени изготовления и получение поглотителей-хемосорбентов с высокими защитными характеристиками по кислым, щелочным газам и парам органических веществ.The technical result (purpose) of the invention is to reduce the manufacturing time and obtain chemisorbent absorbents with high protective characteristics for acid, alkaline gases and vapors of organic substances.

Поставленная цель достигается предложенным способом, включающим вакуумирование активного угля - основы с суммарным объемом пор 0,6-1,2 см³/г, пропитку ее с коэффициентом 0,6-1,0 водными растворами солей металлов, с последующей термической обработкой пропитанной основы в динамическом слое в токе воздуха при температуре 120-160°С.This goal is achieved by the proposed method, including the degassing of activated carbon base with a total pore volume of 0.6-1.2 cm ³ /g, its impregnation with a coefficient of 0.6-1.0 aqueous solutions of metal salts, followed by heat treatment of the impregnated base in a dynamic layer in an air stream at a temperature of 120-160°C.

Отличие предложенного способа от наиболее близкого по технической сущности состоит в том, что при изготовлении поглотителей-хемосорбентов пропитку осуществляют с коэффициентом пропитки 0,6-1,0, в качестве основы используют предварительно вакуумированный активный уголь с суммарным объемом пор 0,6-1,2 см³/г, благодаря чему происходит удаление воздуха из пор активного угля, что обеспечивает равномерное, глубокое и быстрое распределение пропиточного раствора в объеме активного угля, и получение поглотителя-хемосорбента с высокими эксплуатационными (защитными) характеристиками по кислым, щелочным газам и парам органических веществ. Кроме того, способ отличается ведением процесса термообработки пропитанного активного угля в динамическом слое и малой продолжительностью изготовления поглотителя-хемосорбента ввиду отсутствия стадии вылеживания пропитанного активного угля.The difference between the proposed method and the closest one in terms of technical essence lies in the fact that in the manufacture of absorbers-chemisorbents, impregnation is carried out with an impregnation coefficient of 0.6-1.0, pre-evacuated active carbon with a total pore volume of 0.6-1 is used as the basis, 2 cm ³ /g, due to which air is removed from the pores of active carbon, which ensures uniform, deep and rapid distribution of the impregnating solution in the volume of active carbon, and obtaining an absorbent-chemisorbent with high performance (protective) characteristics for acid, alkaline gases and vapors organic substances. In addition, the method is characterized by conducting the process of heat treatment of the impregnated active carbon in the dynamic layer and the short duration of the manufacture of the absorber-chemisorbent due to the absence of the stage of aging of the impregnated active carbon.

Из научно-технической литературы автору не известны способы получения поглотителей-хемосорбентов кислых, щелочных газов и паров органических веществ с предварительным вакуумированием основы перед пропиткой водными растворами солей металлов с коэффициентом пропитки 0,6-1,0 и термической обработкой пропитанной основы в динамическом слое при температуре 120-160°С.From the scientific and technical literature, the author does not know methods for obtaining absorbents-chemisorbents of acid, alkaline gases and vapors of organic substances with preliminary evacuation of the base before impregnation with aqueous solutions of metal salts with an impregnation coefficient of 0.6-1.0 and heat treatment of the impregnated base in the dynamic layer at temperature 120-160°C.

Использование вакуумирования активного угля позволяет равномерно распределять в его объеме водный раствор с различным содержанием катионов солей металлов, которые участвуют в процессе химических реакций с кислыми и щелочными газами с последующей сорбцией на поглотителе-хемосорбенте. Коэффициент пропитки 0,6-1,0 и термообработка пропитанного активного угля при температуре 120-160°С обеспечивают нанесение оптимального количества соли и оптимальные условия для проведения хемосорбционных процессов, результатом которых является высокий уровень поглощения кислых и щелочных газов. Способ позволяет вести пропитку с различным коэффициентом для нанесения необходимого количества химических добавок, интенсифицировать процесс пропитки, исключить процесс вылеживания и получить поглотители-хемосорбенты с высокими защитными характеристиками по кислым и щелочным газам с сохранением высокой остаточной емкости по органическим веществам.The use of active carbon evacuation makes it possible to evenly distribute in its volume an aqueous solution with a different content of cations of metal salts, which are involved in the process of chemical reactions with acid and alkali gases, followed by sorption on an absorber-chemisorbent. The impregnation coefficient of 0.6-1.0 and heat treatment of the impregnated activated carbon at a temperature of 120-160°C provide the application of the optimal amount of salt and optimal conditions for chemisorption processes, which result in a high level of absorption of acid and alkali gases. The method allows impregnation with different coefficients to apply the required amount of chemical additives, intensify the impregnation process, exclude the aging process and obtain chemisorbent absorbents with high protective characteristics for acid and alkali gases while maintaining a high residual capacity for organic substances.

Способ осуществляется следующим образом. Берут активный уголь с размером частиц 1,5-4,0 мм и суммарным объемом пор по воде в пределах 0,6-1,2 см³/г, помещают в специальный контейнер и с помощью вакуумного насоса создают разрежение 60±5 мм.рт.ст. В реакторе с мешалкой готовят водный раствор, содержащий соль металла, с последующей подачей его в контейнер с вакуумированным углем. Ведут пропитку активного угля подготовленным раствором путем вращения контейнера. Коэффициент пропитки, который должен составлять 0,6-1,0, рассчитывают по формуле:The method is carried out as follows. Active carbon is taken with a particle size of 1.5-4.0 mm and a total pore volume in water in the range of 0.6-1.2 cm ³ /g, placed in a special container and a vacuum of 60 ± 5 mm is created using a vacuum pump. Hg In a reactor with a stirrer, an aqueous solution containing a metal salt is prepared, followed by feeding it into a container with evacuated coal. The active carbon is impregnated with the prepared solution by rotating the container. The impregnation coefficient, which should be 0.6-1.0, is calculated by the formula:

где K_пр. - коэффициент пропитки;where K _pr. - impregnation coefficient;

V_p-pa - объем пропиточного раствора на одну пропитку, см³;V _p-pa - the volume of the impregnating solution for one impregnation, cm ³ ;

m_уг. - масса активного угля на одну пропитку, г;m _corner - mass of active carbon per impregnation, g;

V_Σ - суммарный объем пор по воде активного угля, см3/г.V _Σ - total volume of pores in water of activated carbon, cm3/g.

При получении поглотителя-хемосорбента кислых газов и паров органических веществ активный уголь пропитывают водным раствором карбоната калия, гидроксида калия или йодида калия. В раствор вносят соль в количестве, обеспечивающем нанесение на активный уголь карбоната калия - 6,0-10,0 масс. %, гидроксида калия - 5,0-9,0 масс. %, йодида калия - 3,0-4,0 масс. %.Upon receipt of the absorbent-chemisorbent of acid gases and vapors of organic substances, activated carbon is impregnated with an aqueous solution of potassium carbonate, potassium hydroxide or potassium iodide. Salt is added to the solution in an amount that ensures that potassium carbonate is applied to the active carbon - 6.0-10.0 wt. %, potassium hydroxide - 5.0-9.0 wt. %, potassium iodide - 3.0-4.0 wt. %.

При получении поглотителя-хемосорбента щелочных газов и паров органических веществ активный уголь пропитывают водным раствором хлорида никеля. В раствор вносят соль в количестве, обеспечивающем нанесение на активный уголь хлорида никеля - 18,0-22,0 масс. %.Upon receipt of the absorbent-chemisorbent of alkali gases and vapors of organic substances, active carbon is impregnated with an aqueous solution of nickel chloride. Salt is introduced into the solution in an amount that ensures the application of nickel chloride to activated carbon - 18.0-22.0 wt. %.

При получении поглотителя-хемосорбента кислых (сероводород) и щелочных (аммиак) газов используют раствор сульфата меди. В раствор вносят соль в количестве, обеспечивающем нанесение на активный уголь сульфата меди - 15,0-20,0 масс. %.Upon receipt of the absorbent-chemisorbent of acidic (hydrogen sulfide) and alkaline (ammonia) gases, a solution of copper sulfate is used. Salt is added to the solution in an amount that ensures that copper sulfate is applied to activated carbon - 15.0-20.0 wt. %.

Пропитанные гранулы термообрабатывают в динамическом слое в токе воздуха при температуре 120-160°С. Полученный поглотитель-хемосорбент охлаждают и проводят его оценку по показателям времени защитного действия по сероводороду или аммиаку в зависимости от назначения поглотителя-хемосорбента.The impregnated granules are thermally treated in a dynamic layer in an air stream at a temperature of 120-160°C. The resulting absorbent-chemisorbent is cooled and evaluated in terms of the time of the protective action for hydrogen sulfide or ammonia, depending on the purpose of the absorbent-chemisorbent.

Пример 1. Берут 1 кг дробленого активного угля типа Даусорб с суммарным объемом пор по воде 0,6 см³/г, проводят вакуумирование в течение 15-20 мин. Готовят расчетное количество водного раствора карбоната калия с концентрацией 19% и температурой 50-60°С.Example 1. Take 1 kg of crushed active carbon of the Dausorb type with a total pore volume in water of 0.6 cm ³ /g, vacuum is carried out for 15-20 minutes. Prepare the estimated amount of an aqueous solution of potassium carbonate with a concentration of 19% and a temperature of 50-60°C.

Вакуумированный уголь пропитывают приготовленным раствором с коэффициентом пропитки 0,76 при непрерывном вращении пропиточного аппарата. Время пропитки составляет 10-15 мин до полного впитывания пропиточного раствора активным углем.The vacuumized coal is impregnated with the prepared solution with an impregnation coefficient of 0.76 with continuous rotation of the impregnation apparatus. The impregnation time is 10-15 minutes until the complete absorption of the impregnating solution with active carbon.

После процесса пропитки проводят термическую обработку пропитанного активного угля в динамическом слое в токе горячего воздуха при температуре 130-140°С.After the impregnation process, heat treatment of the impregnated active carbon in the dynamic layer is carried out in a stream of hot air at a temperature of 130-140°C.

Параллельно готовят поглотитель-хемосорбент путем пропитки невакуумированного активного угля идентичным пропиточным раствором с последующим вылеживанием в течение 6 часов и термообработкой при идентичных температурах.In parallel, an absorber-chemisorbent is prepared by impregnation of non-vacuum activated carbon with an identical impregnating solution, followed by aging for 6 hours and heat treatment at identical temperatures.

Качество полученного поглотителя-хемосорбента оценивают по показателю времени защитного действия по сероводороду, диоксиду серы и бензолу.The quality of the obtained absorbent-chemisorbent is evaluated in terms of the time of the protective action for hydrogen sulfide, sulfur dioxide and benzene.

Поглотитель-хемосорбент, полученный на основе вакуумированного активного угля, содержит 8,5 масс. % карбоната калия и имеет время защитного действия по сероводороду - 78 мин, по диоксиду серы - 51 мин, по бензолу - 55 мин.Absorbent-chemisorbent, obtained on the basis of vacuum activated carbon, contains 8.5 wt. % potassium carbonate and has a protective action time for hydrogen sulfide - 78 minutes, for sulfur dioxide - 51 minutes, for benzene - 55 minutes.

Поглотитель-хемосорбент, полученный на основе невакуумированного активного угля, содержит 8,5 масс. % карбоната калия и имеет время защитного действия по сероводороду - 65 мин, по диоксиду серы - 38 мин, по бензолу - 52 мин.Absorbent-chemisorbent, obtained on the basis of non-vacuum activated carbon, contains 8.5 wt. % potassium carbonate and has a protective action time for hydrogen sulfide - 65 minutes, for sulfur dioxide - 38 minutes, for benzene - 52 minutes.

Пример 2. Берут 1 кг гранулированного активного угля типа Сорбер-40 с суммарным объемом пор по воде 0,75 см³/г, проводят вакуумирование в течение 15-20 мин. Готовят расчетное количество водного раствора йодида калия с концентрацией 6% и температурой 40-50°С.Example 2. Take 1 kg of granulated active carbon type Sorber-40 with a total pore volume in water of 0.75 cm ³ /g, vacuum is carried out for 15-20 minutes. Prepare the estimated amount of an aqueous solution of potassium iodide with a concentration of 6% and a temperature of 40-50°C.

Вакуумированный уголь пропитывают приготовленным раствором с коэффициентом пропитки 0,73 при непрерывном вращении пропиточного аппарата. Время пропитки составляет 20-25 мин до полного впитывания пропиточного раствора активным углем.Vacuumed coal is impregnated with the prepared solution with an impregnation coefficient of 0.73 with continuous rotation of the impregnation apparatus. The impregnation time is 20-25 minutes until the complete absorption of the impregnating solution with active carbon.

После процесса пропитки проводят термическую обработку пропитанного активного угля в динамическом слое при температуре 120-130°С.After the impregnation process, the impregnated active carbon is heat treated in the dynamic layer at a temperature of 120-130°C.

Параллельно готовят поглотитель-хемосорбент путем пропитки невакуумированного активного угля идентичным пропиточным раствором с последующим вылеживанием в течение 6 часов и термообработкой при идентичных температурах.In parallel, an absorber-chemisorbent is prepared by impregnation of non-vacuum activated carbon with an identical impregnating solution, followed by aging for 6 hours and heat treatment at identical temperatures.

Качество полученного поглотителя-хемосорбента оценивают по показателю проскоковой емкости по сероводороду и адсорбционной активности по четыреххлористому углероду.The quality of the obtained absorbent-chemisorbent is evaluated in terms of breakthrough capacity for hydrogen sulfide and adsorption activity for carbon tetrachloride.

Поглотитель-хемосорбент, полученный на основе вакуумированного активного угля, содержит 2,9 масс. % йодида калия и имеет проскоковую емкость по сероводороду -0,20 г/см³, адсорбционную активность по четыреххлористому углероду - 65%.Absorbent-chemisorbent, obtained on the basis of evacuated activated carbon, contains 2.9 wt. % potassium iodide and has a breakthrough capacity for hydrogen sulfide -0.20 g/cm ³ adsorption activity for carbon tetrachloride - 65%.

Поглотитель-хемосорбент, полученный на основе невакуумированного активного угля, содержит 2,9 масс. % йодида калия и имеет проскоковую емкость по сероводороду -0,17 г/см³, адсорбционную активность по четыреххлористому углероду - 58%.Absorbent-chemisorbent, obtained on the basis of non-vacuum activated carbon, contains 2.9 wt. % potassium iodide and has a breakthrough capacity for hydrogen sulfide -0.17 g/cm ³ adsorption activity for carbon tetrachloride - 58%.

Пример 3. Берут 1 кг кокосового активного угля типа Каусорб с суммарным объемом пор по воде 0,81 см /г, проводят вакуумирование в течение 15-20 мин. Готовят расчетное количество водного раствора хлорида никеля с концентрацией 46% и температурой 60-70°С.Example 3. Take 1 kg of coconut activated carbon type Kausorb with a total pore volume of 0.81 cm3/g in water, vacuum is carried out for 15-20 minutes. Prepare the estimated amount of an aqueous solution of nickel chloride with a concentration of 46% and a temperature of 60-70°C.

Вакуумированный уголь пропитывают приготовленным раствором с коэффициентом пропитки 0,68 при непрерывном вращении пропиточного аппарата. Время пропитки составляет 15-20 мин до полного впитывания пропиточного раствора активным углем.Vacuumed coal is impregnated with the prepared solution with an impregnation coefficient of 0.68 with continuous rotation of the impregnation apparatus. The impregnation time is 15-20 minutes until the complete absorption of the impregnating solution with active carbon.

После процесса пропитки проводят термическую обработку пропитанного активного угля в динамическом слое при температуре 140-150°С.After the impregnation process, the impregnated active carbon is heat treated in the dynamic layer at a temperature of 140-150°C.

Параллельно готовят поглотитель-хемосорбент путем пропитки невакуумированного активного угля идентичным пропиточным раствором с последующим вылеживанием в течение 6 часов и термообработкой при идентичных температурах.In parallel, an absorber-chemisorbent is prepared by impregnation of non-vacuum activated carbon with an identical impregnating solution, followed by aging for 6 hours and heat treatment at identical temperatures.

Качество полученного поглотителя-хемосорбента оценивают по показателям времени защитного действия по аммиаку и бензолу.The quality of the obtained absorbent-chemisorbent is evaluated in terms of the time of the protective action for ammonia and benzene.

Поглотитель-хемосорбент, полученный на основе вакуумированного активного угля, содержит 20,5 масс. % хлорида никеля и имеет время защитного действия по аммиаку - 65 мин, по бензолу - 70 мин.Absorbent-chemisorbent, obtained on the basis of vacuum activated carbon, contains 20.5 wt. % nickel chloride and has a protective action time for ammonia - 65 minutes, for benzene - 70 minutes.

Поглотитель-хемосорбент, полученный на основе невакуумированного активного угля, содержит 20,5 масс. % хлорида никеля и имеет время защитного действия по аммиаку - 42 мин, по бензолу - 64 мин.Absorbent-chemisorbent, obtained on the basis of non-vacuum activated carbon, contains 20.5 wt. % nickel chloride and has a protective action time for ammonia - 42 minutes, for benzene - 64 minutes.

Пример 4. Берут 1 кг гранулированного активного угля типа АГ-3 с суммарным объемом пор по воде 0,92 см³/г, проводят вакуумирование в течение 15-20 мин. Готовят расчетное количество водного раствора сульфата меди с концентрацией 39% и температурой 80-90°С.Example 4. Take 1 kg of granular active carbon type AG-3 with a total pore volume in water of 0.92 cm ³ /g, vacuum is carried out for 15-20 minutes. Prepare the estimated amount of an aqueous solution of copper sulfate with a concentration of 39% and a temperature of 80-90°C.

Вакуумированный уголь пропитывают приготовленным раствором с коэффициентом пропитки 0,78 при непрерывном вращении пропиточного аппарата. Время пропитки составляет 15-20 мин до полного впитывания пропиточного раствора активным углем.The vacuumized coal is impregnated with the prepared solution with an impregnation coefficient of 0.78 with continuous rotation of the impregnation apparatus. The impregnation time is 15-20 minutes until the complete absorption of the impregnating solution with active carbon.

После процесса пропитки проводят термическую обработку пропитанного активного угля в динамическом слое при температуре 150-160°С.After the impregnation process, the impregnated active carbon is heat treated in the dynamic layer at a temperature of 150-160°C.

Параллельно готовят поглотитель-хемосорбент путем пропитки невакуумированного активного угля идентичным пропиточным раствором с последующим вылеживанием в течение 6 часов и термообработкой при идентичных температурах.In parallel, an absorber-chemisorbent is prepared by impregnation of non-vacuum activated carbon with an identical impregnating solution, followed by aging for 6 hours and heat treatment at identical temperatures.

Качество полученного поглотителя-хемосорбента оценивают по показателям времени защитного действия по аммиаку и сероводороду.The quality of the obtained absorbent-chemisorbent is evaluated in terms of the time of the protective action for ammonia and hydrogen sulfide.

Поглотитель-хемосорбент, полученный на основе вакуумированного активного угля, содержит 21,5 масс. % сульфата меди и имеет время защитного действия по аммиаку - 74 мин, по сероводороду - 40 мин.Absorbent-chemisorbent, obtained on the basis of evacuated activated carbon, contains 21.5 wt. % copper sulfate and has a protective action time for ammonia - 74 minutes, for hydrogen sulfide - 40 minutes.

Поглотитель-хемосорбент, полученный на основе невакуумированного активного угля, содержит 21,5 масс. % сульфата меди и имеет время защитного действия по аммиаку - 61 мин, по сероводороду - 32 мин.Absorbent-chemisorbent, obtained on the basis of non-vacuum activated carbon, contains 21.5 wt. % copper sulfate and has a protective action time for ammonia - 61 minutes, for hydrogen sulfide - 32 minutes.

Предложенное техническое решение позволяет повысить время защитного действия поглотителей-хемосорбентов по сероводороду на 20-25%, по диоксиду серы - на 34%, по аммиаку - на 21-55%, по бензолу - на 6-9%, проскоковую емкость по сероводороду - на 18%, адсорбционную активность по четыреххлористому углероду - на 12%.The proposed technical solution makes it possible to increase the time of the protective action of absorbents-chemisorbents for hydrogen sulfide by 20-25%, for sulfur dioxide - by 34%, for ammonia - by 21-55%, for benzene - by 6-9%, the breakthrough capacity for hydrogen sulfide - by 18%, adsorption activity on carbon tetrachloride - by 12%.

Как следует из полученных данных, каждый из заявленных в совокупности признаков в большей или меньшей степени влияет на достижение поставленной цели, а именно повышение времени защитного действия поглотителей-хемосорбентов по кислым, щелочным газам и парам органических веществ.As follows from the data obtained, each of the signs stated in the aggregate, to a greater or lesser extent, affects the achievement of the goal, namely, increasing the time of the protective action of chemisorbent absorbents for acid, alkaline gases and vapors of organic substances.

Claims (1)

Способ получения поглотителя-хемосорбента кислых, щелочных газов и паров органических веществ, включающий вакуумирование активного угля с суммарным объемом пор 0,6-1,2 см³/г, пропитку вакуумированного активного угля водными растворами солей металлов, таких как Cu⁺², Ni⁺², K⁺¹, с коэффициентом 0,6-1,0 в зависимости от суммарного объема пор активного угля, термическую обработку пропитанного активного угля в динамическом слое при температурах 120-160°С.A method for obtaining an absorbent-chemisorbent of acidic, alkaline gases and vapors of organic substances, including degassing active carbon with a total pore volume of 0.6-1.2 cm ³ /g, impregnating the vacuumized active carbon with aqueous solutions of metal salts, such as Cu ^{+ 2} , Ni ⁺² , K ⁺¹ , with a coefficient of 0.6-1.0 depending on the total pore volume of the active carbon, heat treatment of the impregnated active carbon in the dynamic layer at temperatures of 120-160°C.