способ очистки газов от гексафторида селена

Формула изобретения

Способ очистки газов от гексафторида селена, заключающийся в осуществлении адсорбции гексафторида селена медным порошком при повышенной температуре.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам очистки газов от гексафторида селена.

Известен способ очистки газов от фтора и фторсодержащих газов, в частности от фторидов теллура, молибдена, урана и других газов, путем адсорбции на твердых сорбентах. В качестве адсорбентов фтора и фторсодержащих газов используют, например, окись алюминия, химический поглотитель известковый (Галкин Н.П., Зайцев В.А., Серегин М.Б. Улавливание и переработка фторсодержащих газов. - М.: Атомиздат, 1975, с.145-146).

Известен способ очистки газовых сред от микропримесей соединений селена (двуокиси селена), мышьяка, фтора и теллура на адсорбенте, представляющем собой носитель (силикагель), модифицированный адсорбирующим веществом - титаном, или цирконием, или гафнием, или церием (авт.св. СССР 762940, опубл. БИ N 34 15.09.80, МКИ B 01 D 53/02). Силикагель модифицируют титаном или другими указанными веществами путем сорбции последних из раствора с последующим прокаливанием при температуре 400^oC в течение 4,5 часов. Степень очистки газовых сред путем адсорбции на указанных адсорбентах составляет 97%.

Известен способ очистки газов от микропримесей соединений селена (двуокиси селена), фтора и других примесей путем адсорбции. Газовую смесь, содержащую примеси, при температуре 350^oC пропускают через слой сорбента с временем пребывания газа в слое сорбента 3,5 с до проскока извлекаемых компонентов (авт. св. СССР N 889062, опубл. 15.12.81, БИ N 46, МКИ B 01 D 53/02). В качестве адсорбента используют двуокись тория, или окись церия, или двуокись гафния, или двуокись титана. Указанные адсорбенты получают путем прокаливания соответствующих гидроокисей металлов при 400^oC. Степень очистки газовой смеси от примесей составляет 97,5 - 98%.

Проведенные эксперименты показали непригодность известных способов для очистки газов от гексафторида селена. Сорбционная емкость известных сорбентов по отношению к гексафториду селена составляет менее 0,01 мас.% (опыты по адсорбции гексафторида селена проводили при температуре 100 - 300^oC и давлении газа 10- 350 мм рт.ст.). Очистки газа от гексафторида селена практически не происходит.

Задачей изобретения является разработка способа очистки газов от гексафторида селена.

Поставленная задача достигается тем, что в способе очистки газов от гексафторида селена путем адсорбции при повышенной температуре адсорбцию гексафторида селена осуществляют на медном порошке.

В способе используют адсорбент гексафторида селена, состоящий из медного порошка и носителя, выбранного из ряда химический поглотитель известковый, оксид алюминия активированный, фторид натрия, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Медный порошок - 8-10

Носитель - Остальное

Были проведены эксперименты по определению сорбционной емкости медного порошка по отношению к гексафториду селена.

В экспериментах использовали медный порошок с удельной поверхностью 7-8 м²/г, насыпной плотностью 0,4-0,45 г/см² и дисперсностью 0,7-0,8 мкм, содержащий оксиды меди до 10 мас.%.

Медный порошок с содержанием оксида меди 8 мас.% обрабатывали гексафторидом селена при температуре 200^oC. Эксперименты проводили при давлении газа 10, 20, 30, 60, 100 и 150 мм рт.ст. Обработку проводили до полного насыщения сорбента, определяемого по прекращению взаимодействия гексафторида селена с адсорбентом, после чего методами химического анализа определяли емкость адсорбента по гексафториду селена. Результаты опытов представлены в таблице 1.

Медный порошок с содержанием оксида меди 8 мас.% обрабатывали гексафторидом селена при давлении газа 80 мм рт.ст. Эксперименты проводили при температуре 100, 200, 300^oC. Обработку проводили до полного насыщения сорбента, определяемого по прекращению взаимодействия гексафторида селена с адсорбентом, после чего методами химического анализа определяли емкость адсорбента по гексафториду селена. Результаты опытов представлены в таблице 2.

Как видно из таблиц сорбционная емкость медного порошка по отношению к гексафториду селена достигает 47 мас.%.

Очистку газов от гексафторида селена осуществляют следующим образом.

Для очистки газов от гексафторида селена используют адсорбент, содержащий гранулированный или таблетированный носитель, выбранный из ряда химический поглотитель известковый, оксид алюминия активированный, фторид натрия, и медный порошок при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Медный порошок - 8-10

Носитель - Остальное

В экспериментах использовали медный порошок с удельной поверхностью 7-8 м²/г, насыпной плотностью 0,4-0,45 г/см² и дисперсностью 0,7-0,8 мкм, содержащий оксиды меди до 10 мас.%, химический поглотитель известковый по ГОСТ 6755-88, оксид алюминия активированный по ГОСТ 8136-86, фторид натрия.

Адсорбент готовят путем механического смешения медного порошка и гранул или таблеток носителя. Вследствие хороших адгезионных свойств порошок меди удерживается на поверхности гранул или таблеток.

Газовую смесь, содержащую азот и гексафторид селена, пропускают через слой адсорбента при заданной температуре адсорбента (опыты проводили при температуре адсорбента 100-300^oC), давлении газовой смеси 1 атм и при различном парциальном давлении гексафторида селена.

Пример 1. Газовую смесь, состоящую из азота и гексафторида селена с содержанием последнего 113 мг/л, пропускали со скоростью 12 л/мин через никелевую колонку диаметром 50 мм, в которую помещен адсорбент в количестве 1 кг, содержащий медный порошок (10 мас.%) и химический поглотитель известковый (90 мас.%). Очистку газов от гексафторида селена осуществляли при температуре адсорбента 300^oC. На выходе из колонки газовую смесь анализировали на содержание гексафторида селена ИК-спектрометрическим методом. После пропускания 70 л газовой смеси обнаружен проскок гексафторида селена 5 мг/л. Степень очистки составила 95,6%.

Пример 2. Газовую смесь, состоящую из азота и гексафторида селена с содержанием последнего 1130 мг/л пропускали со скоростью 2,5 л/мин через никелевую колонку диаметром 50 мм, в которую помещен адсорбент в количестве 1 кг, содержащий медный порошок (10 мас.%) и химический поглотитель известковый (90 мас.%). Очистку газов от гексафторида селена осуществляли при температуре адсорбента 200^oC. На выходе из колонки газовую смесь анализировали на содержание гексафторида селена ИК-спектрометрическим методом. После пропускания 35 л газовой смеси обнаружен проскок гексафторида селена 5 мг/л. Степень очистки составила 99,5%.

Как показали исследования, такая же степень очистки газов от гексафторида селена достигается и при использовании в качестве носителя оксида алюминия активированного или фторида натрия.

Использование предложенного способа позволяет проводить очистку газов от гексафторида селена.