Предупреждение. Спасение. Помощь

Вид материалаРеферат

Содержание


Разработка и исследование хемосорбционного материала для поглощения паров аммиака
Первая стадия.
Вторая стадия.
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   19

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ХЕМОСОРБЦИОННОГО МАТЕРИАЛА

ДЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ПАРОВ АММИАКА



К разряду гидроксокомплексов относится алюминий гидрооксохлорид, который широко используется как катализатор в нефтехимическом синтезе. Данная соль алюминия образует устойчивые комплексы с аммиаком. Поэтому была поставлена задача по исследованию возможности получения нового хемосорбционного материала с использованием в качестве пропиточного раствора хлорида алюминия гидролизованного.

В настоящее время раствор хлорида алюминия, гидролизованный по ТУ 2152-06-53505711-02 с общей формулой Al2(OH)nCl6-n, где n = 0,5 – 1,5 используется на ОАО «Сорбент» в качестве сырья при производстве алюмосодержащего коагулянта.

В институте были проведены исследования по возможности получения нового хемосорбционного материала для поглощения паров аммиака с использованием раствора хлорида алюминия гидролизованного в качестве импрегната для активированного нетканого полотна «Карбопон β-актив» [1].

Плотность исходного раствора определялось по ГОСТ 3950. Данные по концентрации хлорида алюминия в исходном растворе приведены в табл. 1.


Таблица 1

Соотношение концентрации хлорида алюминия в растворе с плотностью раствора

Концентрация хлорида алюминия, г/дм3

ρ, плотность раствора, г/см3

Концентрация хлорида алюминия, г/дм3

ρ, плотность раствора, г/см3

200

1,181

210

1,187

220

1,195

230

1,202

240

1,208

250

1,208

250

1,215

260

1,222

270

1,228

280

1,235

290

1,242

300

1,247


Методы определения основных параметров раствора: массовой доли основного вещества в пересчете на оксид алюминия, массовой доли хлора, атомное отношение хлора к алюминию (хлорное число) изложены в соответствующих НТД.

Для снижения концентрации в пропиточный раствор перед погружением материала добавляли пластификатор (модификатор этиленгликоль ГОСТ 10164-75) характеристика рабочих разбавленных растворов приведены в табл. 2.


Таблица 2

Характеристика разбавленных пропиточных растворов хлорида алюминия

(Условия испытаний стандартные: t = 20 0С, φ = 50 %,V = 30 минут на шайбу)

Соотношение при разбавлении

Плотность раствора, ρ,г/см3

Содержание хлора, % масс.

Содержание Al2O3, % масс.

Отношение Cl/Al

Время защитного действия по NH3, мин

С0 = 0,45мг/л

С0 = 0,2мг/л

исходный раствор

1,230

19,70

8,46

3,34





1 : 1,0

1,124

12,02

5,21

3,31

62 ± 2

138 ± 2

1 : 1,5

1,096

9,01

3,98

3,25

44 ± 2

98 ± 2

1 : 1,20

1,076

7,14

3,03

3,37

35 ± 2

76 ± 2

1 : 1,25

1,070

6,82

2,83

3,46

29 ± 2

65 ± 2

1 : 3,00

1,061

6,10

2,50

3,50

25 ± 2

56 ± 2


Разбавленные пропиточные растворы хлорида алюминия имеют следующие массовые концентрации: 1 : 4 – 5,4 %; 1 : 3 – 6,8 %; 1 : 2 – 9,0 %. Зависимость времени защитного действия от процентной концентрации пропиточного раствора приведена на рис. 1 (для концентрации аммиака 0,2 мг/л).

Таким образом, технология получения нового хемосорбционного материала состоит из двух стадий.

Первая стадия. Приготовление пропиточного раствора хлорида алюминия. Получаемый как отход нефтехимического производства, раствор хлорида алюминия гидрализованный имеет плотность в пределах 1,215 – 1,247 г/см3, что соответствует концентрации хлорида алюминия в пределах 250 – 300 г/дм3, соответственно. Данный раствор также включает некоторые механические примеси в виде сажи, мелких сгустков нефти. Для приготовления пропиточного раствора, исходный раствор фильтруют и затем разводят очищенной водой в соотношениях 1 : 4 – 1 : 2, что соответствует концентрации раствора 5,4 – 9,0 %. Для придания хемосорбционному материалу в последствии пластичных свойств в пропиточный раствор дополнительно вводят пластифицирующую добавку – этиленгликоль в количестве 60 – 90 мл на 1000 мл раствора.




Рис. 1. Зависимость времени защитного действия от концентрации пропиточного раствора


Вторая стадия. Получение хемосорбционного материала. Нетканое активированное полотно «Карбопон β-актив» погружают в приготовленный пропиточный раствор соответствующей концентрации при температуре последнего 40 – 50 0С, выдерживают 20 – 30 минут. Затем пропиточное полотно достают из раствора и помещают материал на сетчатый поддон для вылеживания при комнатной температуре в течение 6 – 8 часов.

Затем материал высушивают при t = 110 – 120 0С в течение 40 – 60 минут до остаточной влажности материала 9 – 12 % масс. Материал охлаждают и помещают в плотно закрытый контейнер. Из полученного материала производят выкройку заготовок фильтрующего респиратора.

Таким образом, можно сделать вывод, что технология получения нового хемосорбционного материала с использованием в качестве хемосорбционной добавки раствор гидроксохлорида алюминия эффективна и прогрессивна по всем показателям. На данный способ получения хемосорбционного материала оформлена заявка на предполагаемое изобретение и получено положительное решение на выдачу патента.


Литература

1. Олонцев В.Ф., Боярский А.Б. Новые эластичные волокнистые адсорбенты и хемосорбенты для конструирования фильтрующих респираторов общепромышленного и специального назначения // Химическая промышленность – сегодня. № 6. 2007. – С. 37 – 48.

Д.А. Бурминский