Способ очистки воздуха от примесей
Сущность: воздух, содержащий примеси альдегидов и спиртов, подвергают контактированию с многослойным силикагелем, предварительно обработанным тетраметилтионилхлоридом с концентрацией 0,03 М, взятого в 1,4 М растворе серной кислоты. 2 табл.
Изобретение относится к области токсикологии и санитарной химии и может найти применение в гигиене труда и профилактике профессиональных заболеваний.
Известен способ очистки воздуха от примесей путем пропускания через сорбирующие вещества с использованием в качестве сорбента силикагеля. Способ имеет низкую эффективность, обусловленную органической сорбционной емкостью. Цель изобретения повысить эффективность очистки воздуха в гермообъектах от вредных веществ (в частности от альдегидов и спиртов). Поставленная цель достигается тем, что альдегиды и спирты окисляют до конечного малотоксичного продукта углекислоты (по типу биокатализа). Сущность изобретения состоит в том, что для полного удаления альдегидов и спиртов из воздушной среды гермообъекта за счет их окисления до СО2 и Н2О предложено использовать на силикагеле, как сорбенте и носителе, в качестве катализатора широко распространенный искусственный краситель из класса основных, группы тиазиновых красителей тетраметилтионинхлорид (ТМТХ), обладающий фотосенси- билизирующими свойствами. Тетраметилтионинхлорид благодаря фотосенсибилизирующим свойствам на свету самопроиз- вольно переходит в возбужденное синглетное состояние (1S), которое передается молекулярному кислороду воздуха с активацией его до синглетного состояния (1О2). Синглетный кислород атакует окисляемые органические вещества, вызывая их дегидрирование. При этом химическое вещество окисляется, а молекулярный кислород воздуха восстанавливается до Н2О. Удаление из воздуха водорастворимых химических веществ типа альдегидов и спиртов продуктов их превращений: кетонов, кислот и др.) основано на том, что тетраметилтионинхлорид способен на свету генерировать синглетный кислород, сам возвращаясь в исходное триплетное состояние. Синглетный кислород стимулирует цепь сопряженных аутоокислительных превращений: спирты ___ альдегидкетоныы ___ кислоты ___ углекислота В этом процессе дегидрирование происходит по принципу, аналогичному для функционирования биокаталитических (ферментных) систем. Тетраметилтионинхлорид выполняет роль обратимого переносчика протонов (электронов), подобно НАД(Ф)+/НАД(Ф) Н системам в живых организма. Способ осуществляют следующим образом: гранулированный силикагель обрабатывают 0,003 М раствором тетраметилтионинхлорида, взятого в 1,4 М серной кислоте. Заполняют им сорбционную колонну и продувают через нее газовую смесь, содержащую различные органические соединения. Для обеспечения эффективной очистки воздуха в течение длительного времени процесс ведут на свету, необходимом для ауторегенерации тетраметилтионинхлорида. П р и м е р 1. Исследование степени очисти воздуха от спиртов. Проведена серия экспериментов по исследованию эффективности очистки газо-воздушной смеси, содержащей набор спиртов: метилового, этилового, пропилового, бутилового в широком диапазоне концентраций (от 0,001 до 100,0 мг/м3). Газовоздушную смесь продували через сорбционную колонку, наполненную силикагелем, обработанным 0,003 М тетраметилтионинхлоридом в 1,4 М серной кислоте. Скорость потока воздуха составляла 2-10 л/мин. Пропускание газовоздушной смеси длилось от 5 мин до 8 ч непрерывно с многократными повторениями в течение нескольких месяцев. На выходе из колонки помещали уловитель (нагретый до 65оС насыщенный раствор сернокислого аммония), с помощью которого отбирали по 1 мл парогазовой фазы. Анализ полученной пробы производили на хроматографе ЛХМ-8 МД с пламенно-ионизационным детектором. Результаты проверочных испытаний по исследованию степени очистки воздуха, загрязненного различными концентрациями алифатических спиртов гомологичного ряда (С1-С4) показали, что в воздухе, пропущенном через предлагаемую систему очистки, обнаруживаются лишь следовые количества спиртов (табл.1). П р и м е р 2. Исследование степени очистки воздуха от альдегидов. Аналогично предлагаемым способом проведена серия экспериментов по исследованию эффективности очистки воздуха от загрязнения формальдегидом, ацетальдегидом, пропионо- вым и масляным альдегидами в большом наборе концентраций. Полученные результаты показали, что с помощью предлагаемого способа можно практически полностью очистить воздух от загрязнения альдегидами (табл.2). Применение тиазинового красителя тетраметилтионинхлорида в качестве катализатора на силикагеле как сорбента и носителе в разработанном способе очистки воздуха от водорастворимых вредных примесей (типа альдегидов и спиртов) имеет следующие принципиальные преимущества: достигается полная очистка воздуха от загрязнения альдегидами и спиртами в широком диапазоне концентраций (от 0,001 до 100 мг/м3); очистка воздуха эффективна в течение длительного периода времени (до нескольких месяцев), что значительно превышает сроки (несколько часов) реальной очистки воздуха известными до сих пор способами; можно производить очистку воздуха не от одного вредного вещества, а от совместного присутствия целого ряда гомологичных алифатических альдегидов и спиртов, а также продуктов их окислительных превращений; очистка осуществляется до конечного малотоксичного продукта углекислоты; процесс очистки воздуха и регенерации тетраметилтионинхлорида происходит при комнатной температуре, на свету самопроизвольно; при использовании дает несомненный технический и экономический эффект. Использование способа целесообразно при различного рода очистках газо-воздушных смесей от водорастворимых органических соединений (окисляемых), но особенно для очистки воздуха от вредных примесей, загрязняющих атмосферу гермообъектов.
Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2
Похожие патенты:
Изобретение относится к химической и газовой промышленности, а именно к одорантам, применяемым для одоризации сжиженных природных, нефтезаводских и органических соединений, не обладающих запахом
Способ осушки газов // 2050952
Изобретение относится к процессам осушки газов с использованием жидких абсорбентов
Выпарная установка // 2050908
Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано при регенерации воды из отработанных электролитов и концентрировании сточных вод гальванотехники
Аппарат для обезвоживания битума // 2050907
Изобретение относится к дорожному строительству и, в частности, может применяться в асфальтном оборудовании для обезвоживания битума и для обезвоживания других вязких нефтепродуктов
Абсорбент для очистки газа от сероводорода // 2050314
Изобретение относится к составам для очистки газов от сероводорода и может быть использовано в газовой, нефтяной и химической отраслях промышленности
Изобретение относится к катализаторам и способам очистки газов от оксидов азота методом каталитического восстановления их горючими глазами и может быть широко использовано при каталитическом обезвреживании отходящих газов различных производств
Выпарной аппарат для очистки продувочной воды парогенерирующей установки атомной электростанции // 2100041
Изобретение относится к энергетике, а более конкретно к вспомогательным системам парогенерирующей установки атомной электростанции, а также может быть использовано в выпарных установках для упаривания перегретых солесодержащих жидкостей в металлургической, химической и других отраслях промышленности
Способ улавливания оксидов азота // 2100056
Изобретение относится к технологии газоочистки и может быть использовано для снижения выбросов оксидов азота в химической промышленности, теплоэнергетике, автотранспорте
Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано при очистке газовых выбросов от масляного и/или изомасляного альдегида
Установка для очистки газовых выбросов промышленных производств от токсичных органических веществ // 2100059
Изобретение относится к устройствам для очистки газовых выбросов промышленных предприятий от токсичных органических веществ, в частности выбросов алюминиевых производств, включающих полициклические, ароматические углеводороды (ПАУ), например, 3,4- бензпирен (БП), являющийся весьма токсичным канцерогенным веществом
Изобретение относится к алюмоникелевым катализаторам, которые могут быть использованы для очистки газов от оксидов азота
Изобретение относится к области технической химии, катализаторам окисления СО, углеводородов и других веществ отходящих газов промышленных производств, а также к катализаторам, предназначенным для сжигания топлив