способ регенерации сорбентов-катализаторов

Классы МПК:C01B31/08 активированный уголь 
B01J20/24 высокомолекулярные соединения естественного происхождения, например гуминовые кислоты или их производные
Автор(ы):, , , , ,
Патентообладатель(и):Открытое акционерное общество "Заря"
Приоритеты:
подача заявки:
1995-09-05
публикация патента:

Изобретение относится к сорбционной технике и может быть использовано для регенерации сорбентов-катализаторов, утративших каталитическую активность в процессе длительного хранения. Регенерированные сорбенты-катализаторы могут быть использованы в процессах очистки промышленных газов или в средствах защиты органов дыхания. Предложен способ регенерации сорбентов-катализаторов путем обработки их химическим реагентом, в качестве реагента берут аммиачную воду, содержащую 8-20% углекислоты при соотношении сорбента-катализатора и аммиачной воды 1:(0,4 - 0,7), а затем ведут термообработку при 120-200oC в печи "кипящего слоя". 2 з.п. ф-лы.

Формула изобретения

1. Способ регенерации сорбентов-катализаторов на основе активных углей, включающий их термообработку, отличающийся тем, что перед термообработкой проводят обработку раствором карбонизованной аммиачной воды с содержанием 8

25% аммиака и 8 20% углекислоты при массовом соотношении сорбент раствор, равном 1 (0,4 0,7), а термообработку ведут при 120 200oС в печи "кипящего слоя".

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку раствором карбонизованной аммиачной воды ведут в присутствии в растворе солей металлов.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве солей металлов используют соли меди, хрома, серебра.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сорбционной технике и может быть использовано для регенерации сорбентов-катализаторов, утративших каталитическую активность в процессе длительного хранения. Регенерированные сорбенты-катализаторы могут быть использованы в процессах очистки промышленных газов или в средствах защиты органов дыхания.

Известен способ получения сорбента для поглощения газообразных примесей, включающий контактирование активированного угля с раствором соли металла с последующей термообработкой, которая проводится и с целью повышения динамической активности сорбента [1]

В литературе описан способ химической регенерации активных углей путем обработки 1-2% ным раствором NaOH с последующей сушкой [2]

Использование известных способов регенерации катализаторов не приводит к полному восстановлению активности сорбентов-катализаторов по плохосорбирующимся веществам типа хлорциана.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является способ низкотемпературной регенерации углей, в том числе и металлизированных, включающий отработку сорбента паром или газами при 100-400oC [2, с. 116-125]

Недостатком прототипа является невозможность полного восстановления первоначальной активности сорбентов-катализаторов и обеспечения необходимой стабильности их для дальнейшего использования в средствах очистки воздуха от токсичных плохосорбирующихся примесей.

Целью изобретения является восстановление первоначальной активности сорбентов-катализаторов по плохосорбирующимся веществам после их длительного хранения.

Цель достигается предложенным способом путем обработки дезактивированных сорбентов-катализаторов химическими реагентами с последующей сушкой, причем в качестве реагентов берут аммиачную воду, содержащую 8-20% углекислоты при соотношении сорбента-катализатора и аммиачной воды 1: 0,4 0,7, а сушку ведут при 120-200oC в печи "кипящего слоя".

Из научно-технической литературы авторам неизвестно использование аммиачной воды, насыщенной углекислотой, для регенерации сорбентов-катализаторов.

Сущность способа заключается в следующем.

Поглощение токсичных плохосорбирующихся веществ типа хлорциана происходит за счет их разложения каталитическими добавками, наносимыми на поверхность активного угля. В процессе длительного хранения под действием влажности воздуха происходит кристаллизация добавок, что приводит к потере их активной формы. Сушка такого сорбента-катализатора не позволяет полностью восстановить необходимую форму активных комплексов.

В результате многочисленных экспериментов удалось подобрать химический реагент, позволяющий полностью восстановить активность каталитических добавок и в дальнейшем обеспечить стабильность регенерированного сорбента-катализатора в процессе работы и хранения. Опытным путем установлены соотношения компонентов при пропитке и температурные режимы сушки, оказывающие влияние на восстановление активных комплексов на поверхности угля.

Способ осуществляют следующим образом.

Берут дезактивированный сорбент-катализатор и помещают его в пропиточный аппарат. В отдельном реакторе при нагревании до 40-60oC готовят раствор аммиачной воды с содержанием 8-25% аммиака и 8-20% углекислоты путем разбавления карбонизованной аммиачной воды (ТУ 113-03-38-69-90) промышленной водой до заданных параметров. Затем в пропиточный аппарат дозируют раствор реагента из реактора при соотношении сорбент-катализатор и раствор 1: 0,4 - 0,7. Включают перемешивающий аппарат и проводят пропитку в течение 5-20 мин. Пропитанный сорбент выгружают из аппарата и подают в печь "кипящего слоя", где ведут сушку газовоздушной смесью при 120-200oC. Полученный сорбент-катализатор охлаждают и проводят оценку его динамической активности по хлорциану.

Если при хранении в сорбенте-катализаторе кроме падения активности произошло уменьшение количества каталитических добавок, то на стадии приготовления раствора в аммиачную воду дополнительно вводят соли меди, хрома и серебра из расчета получения в конечном продукте первоначального содержания активных компонентов.

Пример 1. Берут 1 кг дезактивированного сорбента-катализатора с временем защитного действия по хлорциану 25 мин и помещают в пропиточный аппарат.

Готовят раствор аммиачной воды с содержанием углекислоты 20% при нагревании до 50oC. Затем приливают 400 см3 (0,4 кг) раствора в пропиточный аппарат, перемешивают в течение 10 мин, выгружают пропитанный сорбент и подают в печь "кипящего слоя", где проводят термообработку при 200oC. Полученный сорбент-катализатор выгружают, охлаждают в течение 1 ч. Оценку динамической активности катализатора по хлорциану проводят на динамическом приборе. Условия испытаний катализаторов следующие:

Концентрация паров хлорциана, мг/л 5

Высота слоя сорбента-катализатора, см 3,5

Удельный объемный расход паровоздушной смеси, л/минспособ регенерации сорбентов-катализаторов, патент № 2088524см2 0,5

Относительная влажность воздуха, 50

Полученный сорбент-катализатор имел динамическую активность 44 мин.

Пример 2. Берут 1 кг дезактивированного сорбента-катализатора с временем защитного действия 28 мин. Готовят раствор и проводят пропитку как в примере 1, за исключением того, что термообработку проводят при 120oC.

Полученный сорбент-катализатор имел динамическую активность 38 мин.

Пример 3. Берут 1 кг дезактивированного сорбента-катализатора с временем защитного действия 26 мин. Готовят раствор аммиачной воды с содержанием 8%- ной углекислоты. В пропиточный аппарат засыпают катализатор и прибавляют 700 см3 (0,7 кг) раствора, перемешивают в течение 10 мин. Далее проводят сушку как в примере 1.

Полученный сорбент-катализатор имел динамическую активность 36 мин.

Пример 4. Берут 1 кг дезактивированного сорбента-катализатора с временем защитного действия 30 мин, причем содержание меди в катализаторе ниже требуемых значений на 1% а содержание хрома ниже на 0,3% Проводят обработку и сушку катализатора как в примере 1 за исключением того, что в аммиачный раствор дополнительно вводят 17 г купраната меди и 9 г бихромата калия.

Полученный катализатор соответствовал требованиям по содержанию меди и хрома и имел время защитного действия по хлорциану 37 мин.

Как следует из приведенных примеров, в результате обработки дезактивированного сорбента-катализатора аммиачной водой, содержащей 8-20% углекислоты при соотношении сорбента-катализатора и ам. воды 1: 0,4 0,7 и сушки при 120-200oC в печи "кипящего слоя", происходит восстановление активности катализатора по плохосорбирующимся веществам на 20-45%

Из изложенного следует, что каждый из признаков предлагаемой совокупности в большей или меньшей степени влияет на достижение поставленной цели, а именно восстановление активности сорбентов-катализаторов после длительного хранения, а вся совокупность является достаточной для характеристики предлагаемого технического решения.

Класс C01B31/08 активированный уголь 

способ получения модифицированного активного угля -  патент 2529233 (27.09.2014)
способ функционализации углеродных наноматериалов -  патент 2529217 (27.09.2014)
способ получения активного угля из растительных отходов -  патент 2527221 (27.08.2014)
пористые угреродные композиционные материалы и способ их получения, а также адсорбенты, косметические средства, средства очистки и композиционные фотокаталитические материалы, содержащие их -  патент 2521384 (27.06.2014)
способ получения активного угля на основе антрацита -  патент 2518964 (10.06.2014)
способ получения углеродного адсорбента -  патент 2518579 (10.06.2014)
магнитоуправляемый сорбент для удаления эндо- и экзотоксинов из организма человека -  патент 2516961 (20.05.2014)
способ дообработки питьевой воды -  патент 2510887 (10.04.2014)
способ получения хемосорбента -  патент 2510868 (10.04.2014)
способ получения активных углей из шихт коксохимического производства -  патент 2507153 (20.02.2014)

Класс B01J20/24 высокомолекулярные соединения естественного происхождения, например гуминовые кислоты или их производные

способ очистки водных растворов от эндотоксинов -  патент 2529221 (27.09.2014)
гуминово-глинистый стабилизатор эмульсии нефти в воде -  патент 2528651 (20.09.2014)
способ получения плавающего углеродного сорбента для очистки гидросферы от нефтепродуктов -  патент 2527095 (27.08.2014)
кремнегуминовый почвенный мелиорант -  патент 2524956 (10.08.2014)
способ получения реагента для очистки промышленных вод на основе торфа -  патент 2509060 (10.03.2014)
способ очистки сточных вод от фосфатов -  патент 2498942 (20.11.2013)
способ получения композиционного сорбента на основе карбоната и гидроксида магния -  патент 2498850 (20.11.2013)
способ извлечения серебра из сточных вод и технологических растворов -  патент 2497760 (10.11.2013)
способ очистки промышленных сточных вод от тяжелых металлов -  патент 2497759 (10.11.2013)
способ извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов -  патент 2495830 (20.10.2013)
Наверх