поглощающий материал для очистки газов от цианистого водорода, способ его получения и способ очистки газа от цианистого водорода
Классы МПК: | B01J20/22 содержащие органический материал B01J41/04 способы с использованием органических обменников B01D53/02 адсорбцией, например препаративной газовой хроматографией |
Автор(ы): | Скачкова В.К., Бегун Б.А. |
Патентообладатель(и): | Скачкова Вера Константиновна, Бегун Бэлла Абрамовна, Институт химической физики РАН им.Н.Н.Семенова |
Приоритеты: |
подача заявки:
1998-05-29 публикация патента:
27.12.1999 |
Изобретение предназначено для очистки газов от ядовитых примесей, в частности для очистки газовых смесей или воздуха от примеси цианистого водорода. Поглощающий материал для очистки газов от цианистого водорода содержит носитель, в качестве которого использован или неорганический адсорбент, или углерод, или природные или синтетические волокна, и нанесенное на его поверхность органическое соединение - металлосодержащий и/или безметальный тетрафенилпорфирин, дисульфонатфталоцианин или (а+в) феофетин в количестве 0,5-10,0% от веса носителя, при этом металл выбран из группы Со, Fе, Cu, Ni. Поглощающий материал получают путем нанесения на поверхность носителя указанного органического соединения возгонкой из газовой фазы при комнатной температуре и давлении 1-0,5
10-4 мм рт.ст., при этом указанное соединение порфиринового ряда нагревают до 250-300oС. Способ очистки газов от цианистого водорода включает пропускание газовой смеси через поглощающий материал при 20-220°С с последующим его восстановлением путем нагревания материала до 240-270°С. Достигается избирательное и необратимое поглощение цианистого водорода из смесей кислых газов в течение длительного времени без замены поглощающего материала. 3 с. и 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
![поглощающий материал для очистки газов от цианистого водорода, способ его получения и способ очистки газа от цианистого водорода, патент № 2143317](/images/patents/328/2143004/183.gif)
Формула изобретения
1. Поглощающий материал для очистки газов от цианистого водорода, включающий носитель и нанесенное на его поверхность органическое соединение, отличающийся тем, что в качестве носителя он содержит или неорганический адсорбент, или углерод, или природные или синтетические волокна, а в качестве органического соединения - металлосодержащий и/или безметальный тетрафенилпорфирин, дисульфонатфталоцианин или (а + в) феофетин в количестве 0,5 - 10,0% от веса носителя, при этом металл выбран из группы, состоящей из Co, Fe, Cu, Ni. 2. Способ получения поглощающего материала для очистки газов от цианистого водорода путем нанесения на поверхность носителя органического соединения, отличающийся тем, что в качестве органического соединения используют Co, Fe, Cu, Ni-содержащий и/или безметальный тетрафенилпорфирин, дисульфонатфталоцианин или (а + в) феофетин, которое наносят возгонкой из газовой фазы при комнатной температуре и давлении 1 - 0,5![поглощающий материал для очистки газов от цианистого водорода, способ его получения и способ очистки газа от цианистого водорода, патент № 2143317](/images/patents/328/2143004/183.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области очистки газов от ядовитых примесей и может быть использовано для очистки газовых смесей или воздуха от примеси цианистого водорода. Можно выделить три группы источников загрязнения окружающей среды выбросами HCN: предприятия основного органического синтеза, в том числе использующие HCN в качестве сырья; цветная металлургия; пиролиз азотсодержащих природных и синтетических материалов. В настоящее время для "сухой" очистки воздуха и газовых смесей от примесей HCN используют способы с применением различных фильтрующих материалов. Например, известен способ очистки воздуха от HCN путем его пропускания через нетканый иглопробивной материал из сильноосновных анионообменных волокон на основе сополимера акрилонитрила и 2-метил-5-винилпиридина с добавкой 5-20 мас. % стекловолокна [1. Авт. свид. СССР N 1338876 A1, кл. B 01 D 53/02, 1982]. К недостаткам известного способа [1. Авт. свид. СССР N 1338876 A1, кл. B 01 D 53/02, 1982] следует отнести его неэффективность в присутствии кислых газов, а также образование больших объемов высокотоксичных водных растворов цианидов при регенерации анионообменных смол. Наиболее близкими к предлагаемому изобретению являются поглощающий материал, способ его получения и способ очистки газовых смесей от HCN, описанные в GB патенте [GB пат. N 2187725 A, кл. C 01 B 31/08, A 62 D 9/00, B 01 D 53/34, 1987]. Поглощающий материал [GB пат. N 2187725 A, кл. C 01 B 31/08, A 62 D 9/00, B 01 D 53/34, 1987], способный удалять HCN из газовых смесей, представляет собой активированный уголь в виде гранул или волокон, импрегнированный по крайней мере одной солью переходного металла и карбоновой кислоты, не образующей с этим металлом прочных хелатных комплексов (ацетаты Co, Ni, Zn), в количестве 0,1-30% от веса активированного углерода. Активированный уголь может быть дополнительно пропитан нитратом серебра и/или циклическим амином (пиридин, триэтилендиамин) в количестве 0,1-20% от веса активированного угля. Способ получения поглощающего материала [GB пат. N 2187725 A, кл. C 01 B 31/08, A 62 D 9/00, B 01 D 53/34, 1987] включает следующие стадии:1) получение активированного угля с удельной поверхностью 500-800 м2/г;
2) промывка активированного угля сильным основанием (pH>14), затем сильной кислотой (pH<1) и затем водой;
3) импрегнирование: гранулы или волокна активированного угля погружают на 30-40 минут при 15-25oC в водный раствор с концентрацией ацетата переходного металла 0,1-30% (концентрация AgNO3 или амина 0,01-10%). Можно использовать органические растворители: ацетон, метанол, этанол. 4) сушка: отжимают уголь между листами фильтровальной бумаги и сушат на воздухе в течение не менее 12 часов. Температура сушки зависит от формы импрегнирующей соли: для гидратированной формы температура сушки должна быть ниже 40oC, для безводных солей 100oC. Способ очистки газов от HCN заключается в пропускании газовой смеси через латунную трубку с увлажненным поглощающим материалом [GB пат. N 2187725 A, кл. C 01 B 31/08, A 62 D 9/00, B 01 D 53/34, 1987] при обычных температуре и давлении со скоростью 1 л/мин и при относительной влажности очищаемого воздуха не менее 80-85%. Содержание цианистого водорода в газовой смеси до 2 мг/л. Эффективность поглощения оценивали по времени проскока (время, по истечении которого содержание цианистого водорода на выходе из трубки не превышает 2
![поглощающий материал для очистки газов от цианистого водорода, способ его получения и способ очистки газа от цианистого водорода, патент № 2143317](/images/patents/328/2143004/183.gif)
- поглощающим материалом для очистки газов от HCN, включающим носитель и нанесенное на его поверхность органическое соединение, который в качестве носителя содержит или неорганический адсорбент, или углерод, или природные или синтетические волокна, а в качестве органического соединения - металлосодержащий и/или безметальный тетрафенилпорфирин, дисульфонатфталоцианин или (a+b)феофетин в количестве 0,5-10% от веса носителя, при этом металл выбран из группы, состоящей из Co, Fe, Cu, Ni;
- способом получения поглощающего материала для очистки газов от цианистого водорода путем нанесения на поверхность носителя органического соединения, в котором в качестве органического соединения используют Co, Fe, Cu, Ni - содержащий и/или безметальный тетрафенилпорфирин, дисульфонатфталоцианин или (a+b)феофетин, которое наносят (одностадийным способом без использования растворителей) возгонкой из газовой фазы при комнатной температуре и давлении 1-0,5
![поглощающий материал для очистки газов от цианистого водорода, способ его получения и способ очистки газа от цианистого водорода, патент № 2143317](/images/patents/328/2143004/183.gif)
- способом очистки газов от HCN, включающим пропускание газовой смеси через поглощающий материал, в котором в качестве поглощающего материала используют Co, Fe, Cu, Ni - содержащий и/или безметальный тетрафенилпорфирин, или дисульфонатфталоцианин, или (a+b)феофетин, нанесенный на поверхность носителя: или неорганического адсорбента, или углерода, или природного или синтетического волокна в количестве 0,5-10,0% от веса носителя, и способ осуществляют при 20-220oC с последующим восстановлением поглощающей способности поглощающего материала без выделения поглощенного цианистого водорода путем нагревания поглощающего материала при 240-270oC. Способ обеспечивает избирательное поглощение HCN из смеси кислых газов. Очищаемая газовая смесь может содержать SO2 и CO2 в концентрациях, многократно превышающих (>300) содержание HCN. Предлагаемый поглощающий материал получали следующим образом. Нанесение поглощающего соединения на носитель из газовой фазы осуществляли в сублиматоре в вакууме при давлении 0,5-1
![поглощающий материал для очистки газов от цианистого водорода, способ его получения и способ очистки газа от цианистого водорода, патент № 2143317](/images/patents/328/2143004/183.gif)
![поглощающий материал для очистки газов от цианистого водорода, способ его получения и способ очистки газа от цианистого водорода, патент № 2143317](/images/patents/328/2143004/183.gif)
Класс B01J20/22 содержащие органический материал
Класс B01J41/04 способы с использованием органических обменников
Класс B01D53/02 адсорбцией, например препаративной газовой хроматографией