Сорбирующий элемент

 

Изобретение относится к сорбционной технике, в частности к получению сорбирующих элементов, и может быть использовано для осушки и адсорбции газов и паров. Целью изобретения является устранение пыления, снижение времени полуотработки и повышение сорбционной емкости по парам воды. Сорбирующий элемент содержит термостойкую оболочку 1 в виде пористой фильтрующей мембраны и микропористый адсорбент 2, причем фильтрующая мембрана имеет размер пор 20-100 нм и выполнена из материала на основе ароматического полиамида из ряда: полиметафениленизотерафталамид, полиметапарафениленизотерфталамид или полиметафениленизофталамид, а адсорбент выполнен в виде изделия. Сорбирующий элемент позволяет обеспечить при отсутствии пыления высокую скорость адсорбции , характеризующуюся низким временем полуобработки элемента (4- 13 мин), и высокой сорбционной емкостью по парам воды (0,25-0,43 г/см3) и органических веществ (0,,46 г/см3 по гексану), соответствующие показатели прототипа равны 0,16 г/см3 и 0,17 г/см . 1 з.п. ф-лы, 1 ил,, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г (21) 4657307/26 (22) 28.02.89 (46) 23.04.91. Бюл. М 15 (71) Ленинградский технологический институт им. Ленсовета (72) Н.Ф. Федоров, Г.К. Ивахнюк, M,È. Нилова, В.В. Самонин, М.Л. Подвязников, А.и. Бом, Г.Л. Горлова, А.Ф. Гусев и Т.О, Дроздова (53) 66.074,7(088.8) (56) Патент США N 3990872, кл. В 01 Р 53/04, 1976.

Патент США %4131544, кл. 8 01 0 15/00, 1978. (54) СОРБИРУ10ЩИЙ ЭЛЕМЕНТ (57) Изобретение относится к сорбционной технике, в частности к получению сорбирующих элементов, и может быть использовано для осушки и адсорбции газов и паров.

Целью изобретения является устранение пыления, снижение времени полуотработки

„„. Ж„„1643060 А1 (я)ю В 01 0 53/02, В 01 J 20/00, F 25 8 43/00 и повышение сорбционной емкости по парам воды. Сорбирующий элемент содержит термостойкую оболочку 1 в виде пористой фильтрующей мембраны и микропористый адсорбент 2, причем фильтрующая мембрана имеет размер пор 20 — 100 нм и выполнена иэ материала на основе ароматического полиамида иэ ряда: полиметафениленизотерафталамид, полиметапарафенилениэотерфталамид или полиметафенилениэофталамид, а адсорбент выполнен в виде изделия. Сорбирующий элемент позволяет обеспечить при отсутствии пыления высокую скорость адсорбции, характеризующуюся низким временем полуобработки элемента (413 мин), и высокой сорбционной емкостью по парам воды (0,25 — 0,43 г/см ) и органических веществ (0,26- 0,46 г/см по гексану), соответствующие показатели прототипа равны 0,16 г/см и

0,12 г/см . 1 з,п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

1643060

Изобретение относится к сорбционной технике, в частности к получению сорбирующих элементов, и может быть использовано для осушки, адсорбции газов и паров.

Цель изобретения — устранение пыления, повышение прочности и снижо;:.",а времени полуотработки сорбирующего элемента по парам воды.

На чертеже приведен сорбирующий элемент.

Сорбирующий элемент состоит из оболочки 1 и адсорбента 2, В качестве адсорбента используют активный уголь, силикагель, цеолит, активную окись алюминия и т.n., Оболочка представляет собой пористую фильтрующую мембрану с размерами пор 20 — 100 нм и выполнена из материала на основе ароматического полиамида (полиметафениленизотерефталамид, полиметапарафениленизотерефталамид, полиметафениленизофталамид). Края материала пропаивают при температуре размягчения полиамида (Траэц, = 300 — 350 С).

Сорбирующий элемен работает следующим образом.

Адсорбент регенерируют, затем помещают в оболочку, края которой запаивают.

Полученный элемент помещают в объем, из которого необходимо извлечь микропримеси паров воды, Объем герметизируют, à после окончания срока эксплуатации обьема элемент извлекают, регенерируют и снова используют по назначению.

Сочетание в сорбционном элементе микропористого адсорбента в виде пластины и ультрафильтрационной мембраны на основе ароматического полиамида, имеющей сродство к парам воды, повышает скорость диффузии этих паров через мембрану к сорбенту, Это обусловлено тем, что микропористый адсорбент, заключенный внутри оболочки, прочно удерживает пары вещес 8. продиффундировавших через мембрану, и создает область пониженного давления, примыкающую к оболочке. Сорбционный элемент в целом, таким образом, представляет собой "адсорбционный насос", скорость адсорбции паров воды которым практически не снижается в сравнении с исходным адсорбентом. Размер пор мембраны 20 — 100 нм, что предотвращает пыление адсорбционного элемента и позволяет

35 использовать его в виде блоков, таблеток и т,п., формуемых из порошка и ныли без связующих. 8ыполнение микропористого адсорбента, заключенного внутри оболочки, в виде формованного изделия (пластины, блока) в сравнении с выполнением его в виде гранул, порошка и т.п, (известный) позволяет полностью испольэовать объем оболочки и увеличить емкость сорбционного элемента на 20 — 30 Это связано с тем, что масса единицы объема дисперсного сорбента определяется его насыпной плотностью, которая составляет 0,6 от величины кажущейся плотности сорбента, B то же время для формованного адсорбента кажущаяся плотность совпадает с насыпной, а масса . единицы объема сорбционного элемента будет максимальной, Пример 1. 0,02 r цеолита NaX (м и кро кристалл ичес кого), размер частиц

0,1-10,0 мкм, в виде таблетки оазмеоом

5х5х1 мм упаковывают в ультрофильтрационкую мембрану на основе йолиметафениленизофталамида, края которой запаивают при температуре размягчения полимера, составляющей 330 С, Размеры отверстий мембраны 100 нм, масса оболочки 0,01 г.

Пример 2, 0,25 г силикагеля KCM (порошок 1 — 100 мкм) в виде пластины диаметром 25 мм и толщиной 1 мм упаковывают в ультрафильтрационную мембрану на основе полиметапарафенилентерефталамида, края которой запаивают при 350 С, Размеры пор мембраны 90,9 нм, масса оболочки

0,095 г, Примеры 3 — 12 приведены в таблице.

Формула изобретения

Сорбирующий элемент, содержащий термостойкую оболочку в виде пористой фильтрующей мембраны и микропористыйадсорбент, отличающийся тем, что, с целью устранения пыления, снижения времени полуотработки и повышения сорбционной емкости по парам воды, фильтрующая мембрана имеет размер пор 20 — 100 нм и выполнена из материала на основе ароматического полиамида из ряда: полиметафениленизотерефталамид, полиметапарафениленизотерефталамид или полиметафениленизофталамид.

1643060 ярема полуотрзбо2ии

2 62 .и

Г1 ь1 л ге н»е

Серо/О/О», ав з

ЕмлОСть . гуеьг

0 нзо

= 0,85

Р 2г

i гб от

1 г

„1,з/

С 355 !0 18

14

180

Есть

Иэвестнь/е сорбируюьоие злг"»сить

10 1 14ах гр (2 — 4 10-1б 10-10" 1 Г;3 > 50.0

11 Нах гр I 2 — 4 10-10 10-10 ПП 50.0

l2 0-Х 0 I 2 — 6 10-10 10-10 00 10 l

32

0.06 О 1200

0.04 О 1000

0.16 0.16 6 . 16

0.16

/ ь 17

Нет и р и м е 4 à í» з, пмтт/ийтА — полиметафег»0ле- .гзогг/гала:ил; пм-пФи1А — non»;. гапарафениленнзотерез/тал:: ил .

Пмто»ТА — полгттгетэфе22»ленизо ере/рталам»А; ПЭ вЂ” полизтг ен: ПП вЂ” пол1 пn" п16леi: .

Составитель Т. Чиликина

Техред M.Moðãåíòàë Корректор С. Шекмар

Редактор Н. Яцола

Заказ 1194 Тираж 456 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101.26

26 (.26 .26 .26 .26 нзо н

p/p =, D/o

=.065, .0,13

025, О 25

О,4З, О.2

025 I 0.25

0,25 0,25

0,25 1 0,25

025 < 024

0.25; 0,25

025 025

8

1С !3