SU947043A1 - Method for preparing gas absorbing composition - Google Patents

Description

(5) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЗОПОГЛОТИТЕЛЬНОЙ МАССЫ(5) METHOD OF OBTAINING A GAS AND ABSORBENT MASS

Изобретение относитс  к технике химической обработки бентонитов дл  поглощени  газов. Известен способ получени  газопоглотительной массы, заключающийс  в осаждении гидроокислов железа,меди и алюмини  в отдельности из их растворимых солей (нитратов) с помощью раствора каустической соды. Полученные гидроокиси промывают, высушивают прокаливают при 650°С; затем измельчают и смешивают в следующих мол рных соотношени х: 1) СиО - , 2) .СиО - ЗАе2.0,; З) СиО - АВгО,, 2Ре2 Оз; А) СиО - - . , Из этих четырех видов считаетс наи .лучшим адсорбентом третий, т. е. CuO-A 2.0 2Ре2,Оз.,, сероемкость которого около 520 мг/г lj. Существенным недостатком способа получени  этого газопоглотител   вл  етс  дороговизна и сложность, а поглощение сернистого ангидрида ограничено , оно идет только при ЗОО-бОО С. Наиболее близким по технической сущности и достигаеомому результату к предлагаемому  вл етс  способ получени  газопоглотительной массы путем обработки бентонита минеральными кислотами , осаждени  гидроокисей железа и алюмини , отмывки и термообработки 2. Способ характеризуетс  недостаточно высокой сероемкостью и механической прочностью массы. Цель изобретени  - повышение сероемкости и механической прочности газопоглотительной массы. Поставленна  цель достигаетс  способом получени  газопоглотительной массы, включающим обработку бентонита химическим реагентом и термообработку, в качестве химического реагента ис пользуют раствор нитратов или гидроокисей железа и меди при массовом соотношении FeyO и CuO в растворе, рав ном 1,8-3,4:1, и соотношении бентонита к раствору, равном 1:0,, а термообработку ведут при температуре 300-450С. Пример 1.ВО,8л дистиллированной воды раствор ют 0,658 кг нит рата железа и 0,228 кг нитрата меди. Берут 1 кг воздушно-сухого тонко измельченного бентонита, например аскан гель, содержащего в своем составе. вес.: . 62,05;АС О 20,26, FenO 2,95; МдО,3,98; СаО б,23; TttT 0,36; + Кор 4,30 и остальное - прочие примеси. К нему добавл ют раствор нитрата железа и меди и в течение 5-10 мин тщательно перемешивают,, нагревают при 300-450С до получени  готового твердого продукта, дл  чего требуетс  около 2 ч. Затем готовый твердый продукт измельчают на куски. Пример 2. В1,5л дистиллированной воды раствор ют 1,295 кг нитрата железа и 0, кг нитрата меди . Берут 1 кг воздушно-сухого тонко измельченного бентонита, например |аскангель указанного состава, к нему добавл ют раствор нитрата железа и меди и в течение 5-10 мин тщательно перемешивают, нагревают при 300-450 0 до получени  готовогб твердого продукта , дл  чего требуетс  около 2ч. Затем готовый продукт измельчают на куски. Пример 3ВО,8л дистиллированной воды раствор ют 0,337 кг нитрата железа и 0,152 кг нитрата ме ди. Берут 1 кг воздушно-сухого тонко измельченного бентонита, например аскангель указанного состава, к нему добавл ют раствор нитрата железа и меди и в течение мин тщательн перемешивают, нагревают при 300-450 до получени  готового твердого продукта , дл  чего требуетс  около 2 ч. Затем готовый продукт измельчают на куски.This invention relates to a technique for the chemical treatment of bentonites to absorb gases. A known method for producing the getter mass, consisting in precipitating the hydroxides of iron, copper and aluminum separately from their soluble salts (nitrates) using a solution of caustic soda. The resulting hydroxides are washed, dried and calcined at 650 ° C; then crushed and mixed in the following molar ratios: 1) CuO -, 2). Cuo - Za2.0 ,; H) CuO - AVGO ,, 2Re2 Oz; A) Cuo - -. , Of these four species, the third is considered the best adsorbent, i.e. CuO-A 2.0 2Re2, Oz., The gray intensity of which is about 520 mg / g lj. A significant disadvantage of the method of obtaining this getter is the high cost and complexity, and absorption of sulfur dioxide is limited, it goes only with ZOO-BOO C. The closest to the technical essence and the achieved result to the proposed method is the production of getter mass by treating bentonite with mineral acids, precipitating iron and aluminum hydroxides, washing and heat treatment 2. The method is characterized by insufficiently high sulfur content and mechanical strength of the mass. The purpose of the invention is to increase the sulfur capacity and mechanical strength of the getter mass. This goal is achieved by the method of obtaining the gas absorption material, including the treatment of bentonite with a chemical reagent and heat treatment, as a chemical reagent is used a solution of nitrates or hydroxides of iron and copper with a mass ratio of FeyO and CuO in the solution equal to 1.8-3.4: 1, and the ratio of bentonite to the solution, equal to 1: 0, and the heat treatment is carried out at a temperature of 300-450C. Example 1.BO, 8 l of distilled water dissolve 0.658 kg of iron nitrate and 0.228 kg of copper nitrate. Take 1 kg of air-dry finely ground bentonite, for example, askan gel containing in its composition. weight.: . 62.05; AC O 20.26, FenO 2.95; MDO, 3.98; Cao b, 23; TttT 0.36; + Cor 4.30 and the rest - other impurities. A solution of iron and copper nitrate is added to it and stirred for 5-10 minutes, heated at 300-450 ° C to obtain a finished solid product, which takes about 2 hours. Then the finished solid product is crushed into pieces. Example 2. 1.5 liters of iron nitrate and 0 kg of copper nitrate are dissolved in distilled water of B1.5 l. Take 1 kg of air-dry finely ground bentonite, for example, Ascangel of the indicated composition, a solution of iron and copper nitrate is added to it and thoroughly mixed for 5-10 minutes, heated at 300-450 ° until a ready-made solid is obtained, which requires about 2h Then the finished product is crushed into pieces. Example 3BO, 8 liters of distilled water dissolved 0.337 kg of iron nitrate and 0.152 kg of copper nitrate. Take 1 kg of air-dry finely ground bentonite, for example, Ascangel of the specified composition, a solution of iron and copper nitrate is added to it and thoroughly stirred for a minute, heated at 300-450 until the finished solid product is obtained, which takes about 2 hours. the finished product is crushed into pieces.

П р И м е р 4. В 1 КГ воздушносухого тонко измельченного бентонита, например аскангель, добавл ют 0,174кг гидроокиси железа и 0,092 кг гидроокиси меди и в течение мин тщательно перемешивают, нагревают при 300-450 С до получени  готового твер- 55 дого продукта, дл  чего требуетс  около 2 ч. Затем готовый твердый про дукт измельчают на куски.EXAMPLE 4. In 1 KG of air-dry finely ground bentonite, for example, Ascangel, 0.174 kg of iron hydroxide and 0.092 kg of copper hydroxide are added and mixed thoroughly for a minute, heated at 300-450 C to obtain the finished solid product, which takes about 2 hours. Then the finished solid product is crushed into pieces.

Таким образом, наилучшей газопоглотительной массой  вл етс  образец 1 .Thus, sample 1 is the best getter mass.

Из табл. 1 видно также, что сероемкость газопоглотительной массы, полученной из растворов нитратов железа и меди и из гидроокислов железа и меди, почти одинакова, вместе с тем из той же таблицы видно, что в образце 3 сероемкость меньше, чем в обПример 5- К1кг воздушносухого тонко измельченного бентонита, например аскангель, добавл ют 0, кг гидроокиси железа и 0,10 кг гидроокиси меди и в течение 5-10 мин тщательно перемешивают, нагревают при С до получени  готового твердого продукта, дл  его требуетс  около 2ч. Затем готовый твердый продукт измельчают на куски, Пример 6. К 1 кг воздушносухого тонко измельченного бентонита; например аскангель, добавл ют 0,0б7кг гидроокиси железа и 0,0б1 кг гидроокиси меди и в течение 5-10 мин тщательно перемешивают, нагревают при 300-450 С до получени  готового твердого продукта, дл  чего требуетс  около 2 ч. Затем готовый твердый продукт измельчают на куски. Обработанный указанным способом бентонит (пример 1) имеет следующий химический состав, вес.%: SiO 51,20; Ае2.0 16,85; ,3 15,35; MgO 3,15; СаО 0,17; TiOj 0,30; Na,2,0 + 3,52; CuO 7,05 и остальное - прочие примеси. Активированна  газопоглотительна  масса условно - АК-аскангель . В табл. 1 приведены физико-химические характеристики полученной газопоглотительной массы. Как видно из табл. 1, повышенна  механическа  прочность и сероемкость полумаетс  при соотношении главных окислов FeflOWCuO 2,1 и окислов железа и меди к бентонитам 0,23 (образец 1) и 3,40 и окислов железа и меди к бентонитам 0,36 (образец 2) в широком температурном интервале активации 300-450С, но более экономично производить активацию при температурном интервале 300-350 0. Образец 2 по сероемкости и физикохимическим свойствам несколько лучше, чем образцы 1 и 3 но он уже не экономичен . разцах 1 и 2, но по сравнению с известными газопоглотительными массами он больше поглощает как 50, так и . В 1 ние температурного режима активации на сероемкость газопоглотитель ной массы АК-аскангел  приведено в табл, 2. Как видно из табл. 2, поглощение почти одинаково протекает в игроком температурном интервале от 300. до 50°С. Этот интервал  вл етс  оптимальной температурой активации, но более экономично производить акти вацию в температурном интервале 300350 С . Готовый продукт в технике можно использовать при температурных режимах , приведенных в табл. 3. Как видно из табл. 3, сероемкость АК-аскангел , модифицированного окис ми железа и меди, довольно высока и практически не зависит от температуры в интервале 25-250 С. АК-аскангель быстро взаимодействует с сероводородом и сернистым ангидридом. Как видно из табл. t, сероемкость отработанного поглотител  также достаточно высока и практически не висит от температуры в интервале 25 . Таким образом, целесообразно поглотитель АК-аскангель после применени  и насыщени  сернистым ангидридом заменить свежим, а отработанный отправить дл  очистки газов от сероводорода и наоборот. Наконец, отработанный поглотитель АК-аскангель замен ют свежим и отработанный отправл ют на сернокислотные заводы дл  обжига (получени  серной кислоты или жидкой SOj). Обожженный поглотитель оп ть можно использовать дЛ  поглощени  сернистого ангидрида и сероводорода, сероемкость которого не менее 150 мг/г. Таким образом АК-аскангель можно использовать многократно с использованием обжигового продукта. , Предлагаемый способ позвол ет получить газопоглотительную массу дл  очистки газовых выбросов от сероводорода и сернистого ангидрида, сероемкость которой по сравнению с прототипом увеличиваетс  в 3 раза.From tab. 1 also shows that the sulfur-absorption capacity of the gas absorption material obtained from solutions of nitrates of iron and copper and from hydroxides of iron and copper is almost the same, but it is also clear from the same table that sample 3 is less sulfur-containing than sample Example 5- K1kg of air-dry thin crushed bentonite, for example ascangel, add 0 kg of iron hydroxide and 0.10 kg of copper hydroxide and thoroughly mix for 5-10 minutes, heat at C until the final solid product is obtained, it takes about 2 hours. Then the finished solid product is crushed into pieces, Example 6. To 1 kg of air-dry finely ground bentonite; For example, Ascangel, 0.0b7kg of iron hydroxide and 0.0b1 kg of copper hydroxide are added and thoroughly mixed for 5-10 minutes, heated at 300-450 C to obtain a finished solid product, which takes about 2 hours. Then the finished solid product crushed into pieces. The bentonite treated in this way (Example 1) has the following chemical composition, wt%: SiO 51.20; Ae2.8, 16.85; 3 15.35; MgO 3.15; CaO 0.17; TiOj 0.30; Na, 2.0 + 3.52; CuO 7.05 and the rest - other impurities. The activated gas absorption mass is conditionally AK-Ascangel. In tab. 1 shows the physico-chemical characteristics of the resulting gas absorption mass. As can be seen from the table. 1, the increased mechanical strength and graying capacity is reduced when the ratio of the main oxides FeflOWCuO is 2.1 and the oxides of iron and copper to bentonites 0.23 (sample 1) and 3.40 and oxides of iron and copper to bentonites 0.36 (sample 2) in a wide activation temperature range is 300-450C, but it is more economical to perform activation in the temperature range 300-350 0. Sample 2 is somewhat better in terms of sulfur-holding capacity and physicochemical properties than samples 1 and 3, but it is no longer economical. samples 1 and 2, but compared to the known getter masses, it absorbs more than 50, and. At 1 time, the temperature of the activation mode on the gray-capacity of the gas absorption material of the AK-Asgangel is given in Table 2. As can be seen from Table. 2, the absorption proceeds almost equally in the player temperature range from 300 to 50 ° C. This interval is the optimal activation temperature, but it is more economical to activate in the temperature range of 300–350 ° C. The finished product in the technique can be used at temperature conditions given in table. 3. As can be seen from the table. 3, the sulfur content of the AK-angelgel modified with iron and copper oxides is rather high and practically does not depend on the temperature in the range of 25–250 ° C. The AK askanghel rapidly interacts with hydrogen sulfide and sulfur dioxide. As can be seen from the table. t, the sulfur absorption capacity of the spent absorber is also quite high and practically does not depend on temperature in the range of 25. Thus, it is advisable to replace the AK-Ascangel absorber after application and saturation with sulfuric anhydride with fresh one, and send the spent one to purify gases from hydrogen sulfide and vice versa. Finally, the spent AK AK-angel absorber is replaced with fresh one and the spent one is sent to sulfuric acid plants for firing (production of sulfuric acid or liquid SOj). The burned absorber can again be used to absorb sulfur dioxide and hydrogen sulfide, the sulfur content of which is not less than 150 mg / g. Thus, AK-askangel can be used repeatedly with the use of calcined product. The proposed method allows to obtain getter mass for cleaning gas emissions from hydrogen sulfide and sulfur dioxide, the gray content of which increases by 3 times compared to the prototype.

ооvou ооoowou oo

сос |а оо viелsos | aoo viel

г сог г ооооg coz go ooo

II I IIIII I III

оinо1Лооoinoo1loo

- f vO-4-1Лr- f vO-4-1Lr

оосоооооооооooooooooooooo

0U4ошоо0U4oohoo

« чОJtLTVfоооооооосооо«Chottltvfoooooooooooooo

1IIIII о1Ло1лто rf чао( оооооо1IIIIII o1Lo1lto rf chao (oooooo

-3- CTl1Л о-3- CTl1L about

1г г о иг оо г - см о о1g g oig oo g - sm o o

- см г -3- 1Л vo- cm g-3-1L vo

Сероемкость уже использованного дл  поглощени  и SOАК-аскангел , мг/гSulfur-holding capacity already used for absorption and SOAK-asngel, mg / g

АК-аскангель, уже использованный дл  поглощени  Н S по 502 AK-askangel, already used to absorb H S 502

АК-аскангель, уже использованный дл  поглощени  S02 по формула изобретени  Способ получени  газопоглотительной массы, включающий обработку бентонита химическим реагентом и термообработку , отличающийс  AK-Asquangel, already used to absorb S02 as claimed in the invention. A method for preparing the getter mass, including treating bentonite with a chemical reagent and heat treatment, which is different

Таблица 2table 2

Таблица kTable k

300300

320320

180180

190 тем, что, с целью упрощени  способа, повышени  сероемкости и механической прочности газопоглотительной массы, в качестве химического реагента используют раствор нитратов или гидроокисей железа и меди при массовом190 by the fact that, in order to simplify the process, to increase the sulfur-holding capacity and the mechanical strength of the getter mass, a solution of nitrates or iron and copper hydroxides with mass

11 ia.11 ia.

соотношении CuO в растворе, 1. Патент Японии № 52-106/2,the ratio of CuO in solution, 1. Japan patent No. 52-106 / 2,

равном .,S-3,, и соотношении бен-кл. 8(9), 1977.equal to., s-3 ,, and the ratio of ben-cl. 8 (9), 1977.

тонита и раствора, равном 1:0,67- .tonit and solution equal to 1: 0.67-.

1,25, а термообработку ведут при тем- 2. Комаров B.C. Адсорбционно-струкпературе SOO-JSO C.5турные, физико-химические и каталитиИсточники информации, .ческие свойства глин. Минск, 1970,1.25, and the heat treatment is carried out at a temperature of 2. Mosquito B.C. Adsorption-structural temperature SOO-JSO C.5tourism, physico-chemical and catalytic sources of information,. The properties of clays. Minsk, 1970,

прин тые во внимание при экспертизес. 168.taken into account during the examination. 168.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Способ получения газопоглотительной массы, включающий обработку бентонита химическим реагентом и термообработку, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, повышения сероемкости и механической прочности газопоглотительной массы, в качестве химического реагента используют раствор нитратов или гидроокисей железа и меди при массовомA method of obtaining a getter mass, comprising treating bentonite with a chemical reagent and heat treatment, characterized in that, in order to simplify the method, increase the sulfur intensity and mechanical strength of the getter mass, a solution of nitrates or iron and copper hydroxides is used as a chemical reagent in bulk 11 947043 u.11 947043 u. соотношении Fe^O^n CuO в растворе, равном 1-,8-3,4:1, и соотношении бентонита и раствора, равном 1:0,67“ 1,25, а термообработку ведут при температуре 300-450°С. 5the ratio Fe ^ O ^ n CuO in the solution equal to 1-, 8-3.4: 1, and the ratio of bentonite and solution equal to 1: 0.67 “1.25, and heat treatment is carried out at a temperature of 300-450 ° C. 5