Способ предварительной подготовки цеолита типа @
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1225810
А ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ CCCP
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3844019/23-26 (22) 30. 11.84 (46) 23. 04. 86. Бюп. У 15 (71) Ленинградский ордена Трудового
Красного Знамени технологический институт холодильной промышленности (72) В.Д.Ковалев, А.Ю.Баранов и М.А.Корженкова (53) 661. 183. 6 (088. 8) (56) Серпионова E.Н. Промыпшенная адсорбция газов и паров.-- М.:
1969, с.251-253.
Лукин В.Д., Анципович И.С. Регенерация адсорбентов. — Л.: 1983, с.24-26. ар4 С 01 В 33/28 В 01,7 4 00 (54) (57) 1. СПОСОБ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ
ПОДГОТОВКИ ЦЕОЛИТА ТИПА NaX включающий его нагрев и охлаждение, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения и стабилизации адсорбцнонной емкости, нагрев ведут до
250-450 С, охлаждение до -100 С, при этом скорость .нагрева и охлаждения составляет 2,5-20 С/мин, а цикл нагрев — охлаждение проводят не менее 85 раз.
2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что циклы нагрев— охлаждение проводят при влагосодержании, соответствующем точке росы д не более -50 С.
1225810
Таблица 1!
Температура ра-. зогрева, C
Р
Атмо- Окру- Атмосфера жаю- сфера щая среда
g = -65 C
-50 -.100 -196
-196
200 1
450 . 2
3 6
Таблица 2
Величина адсорбции, ммоль/г, при режиме термоциклической обработки
Число термоциклов
2 3 4 5 6 7
7,56
7,56
7,56
7,56
7,56
7,56
7,56
7,56
7, 54 7,56
7,56 7,57
7,10
7 05 7 04
7,20
7,15
7,09
7,10
7,10
7,60 7,60
7,54
7,09
7,75
6,.99
7,79
6,95 7,64
7 05
8,10
100
7,69
7,68
7,02
130
7,99
7,08
7,58
7,86
7,48
7,00
7,50
150
7,52
6,80, 7,42.
6,95
6,70
200
7,56
7,42
7,30
Изобретение относится к химической и нефтехимической промышпенности, а также к криогенной технике и может быть использовано при предварительной подготовке адсорбента типа NaX, применяемого для глубокой осушки и очистки газов и жидкости в установ- ках, имеющих ограниченный ресурс работы.
Цель изобретения - повышение и стабилизация адсорбционной емкости.
Пример. Проводят предварительную подготовку нескольких проб адсорбента типа NaX иэ разных промышленных партий. Масса каждой пробы
0,5 кг. Пробу .помещают в контейнер, который поочередно перемещают из криостата в термостат и обратно с постоянной продолжительностью каж". дого цикла, равной 30 мин..При проведении термоциклической обработки из проб отбирают образцы в размере.
10 г, на которых снимают изотермы адсорбции азота при 77,4 К.
Аналогичные испытания проводят с контейнером, помещенным в камеру, в которой поддерживают атмосферу с влагосодержанием, соответствующим точке росы не более -50 С.
План поиска оптимального режима термоцикЛической обработки .адсорбента типа NaX дан в табл. 1; адсорбционная емкость адсорбента по азоту при 77,4 К в .зависимости от режима термоциклической обработки — в табл. 2; величины адсорбции азота при 77,4 К и давлении 86,6 кПа—, табл. 3.
Режим обработки в среде при температуре охлаждения, С
3 12258
Та блица 3
Величина адсорбции азота при 77,4 К и давлении 86,6 кПа, ммоль/г
Число термоциклов
7,56
10
7,15
7,59
7,68
7,71 100
7,68
130
7,55
150
30
Из приведенных данных следует, что адсорбционная емкость приблизительно с 80 термоциклов начинает превосходить начальную, получаемую для образцов адсорбента типа NaX, не прошедших термоциклической обработки, и стабилизируется на протяжении до 60 термоциклов.
Скорость изменения. температуры, в процессе термообработки ограничивается сверху и равна це более а
20 С/мин на основании эксперименвоз никают лишь нез начит ельные колебания в зоне устойчивого исходного поЭ ложения, проходящие на фоне общего постепенного разрушения структуры адсорбента с постоянным падением начальной адсорбционной емкости, имеющие место на практике в эксплуатационных установках с адсорбентом типа NaX.
Термоциклическая обработка со скоростями изменения температуры менее
15-20 С/мин экономически нецелесообразна. При этом требуются специальные установки для термоциклирования
5 со сложными схемами регулирования скорости как охлаждения, так и нагревания адсорбента, не решаемые только . перемещением контейнеров из термостата в крчостат и .обратно. Одно20 временно с уменьшением скорости возрастает полное время одного цикла охлаждения — нагревания, что значительно увеличивает продолжительность (в 3-4 раза) набора необходимого числа циклов термообработки, не приводя к качественным изменениям в структуре адсорбента типа NaX.
Положительный эффект увеличения адсорбционной емкости и ее стабилизации на достигнутом уровне, превышающем начальный, наблюдается после не менее 85 термоциклов и объясняется медленным нарастанием изменений в кристаллической решетке, связанным с миграцией катионов натрия и разрушением связей между кристаллитами и связующим.
45
55 тальных данных при исследовании различных партий цеолита NaX с учетом данных.по термостабильности для аналогичных по структуре материалов.
Нижний предел. скорости изменения температуры связан с возникновением условий для термической раскачки кристаллической решетки, приводящей к миграции катионов с частичным разрушением связей со связующим, что приводит к увеличению доли свободной поверхности кристаллов типа NaX, ранее ;блокируемых связующим, и не доступной адсорбируемым веществом.
При малых скоростях изменения температуры, которые обычно принято считать предельно доступными (до 2,5 С/мин), также имеют место подобные процессы.
Однако релаксационные явления в кристаллической решетке так велики, что
Наилучшие результаты достигаются при проведении термоциклической обработки в атмосфере с влагосодержа. нием, соответствующим точке росы не более †.50 С.
Снижение влагосодержания атмосферы (т.е. парциального давления паров воды в порах) ускоряет процесс перестройки решетки. Это связано с тем, что за счет уменьшения количества молекул воды в порах происходит их перераспределение по видам взаимодействия с уменьшением доли молекул, локализовано взаимодействующих с катионами с высокими характеристическими энергиями и тормозящих процесс перестройки решетки.
По данному способу предварительной подготовки создаются условия, которые позволяют повысить началь10
Составитель Т.Чиликина
Редактор Н.Гунько Техред И.Попович Корректор А.Обручар
Заказ 2024/16 Тираж 450 Подпис ное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 у 12258 ную адсорбционную емкость адсорбента типа NaX перед его засыпкой в установку на 2-6Х и стабилизировать ее значение на протяжении до 60 рабочих циклов осушки и очистки в адсорбционной установке. Использование газбвой среды при проведении предварительной подготовки с влагосодержанием, соответствующим точке росы не более -50 С, позволяет повысить адсорбционную емкость адсорбента типа NaX на 5-107. и стабилизировать ее на протяжении 80 рабочих циклов осушки и очистки.
