close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY4530

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 4530
(13)
C1
(51)
(12)
7
B 01D 53/34,
B 01D 53/58
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ АММИАКА
(21) Номер заявки: a 19980491
(22) 1998.05.20
(46) 2002.06.30
(71) Заявитель: Научно-исследовательский
институт физико-химических проблем Белгосуниверситета (BY)
(72) Авторы: Романий Т.В., Тучковская А.В. (BY)
(73) Патентообладатель: Научно-исследовательский
институт
физико-химических
проблем
Белгосуниверситета (BY)
(57)
Способ очистки газов от аммиака путем сорбции последнего фосфорсодержащим сорбентом, отличающийся тем, что в качестве фосфорсодержащего сорбента используют дигидрат кислого монофосфата алюминия.
(56)
Ваггман В. Фосфорная кислота, фосфаты и фосфорные удобрения.-М.: Госуд. научно-технич. из-во химич. лит-ры, 1957. - С. 359-366.
JP 55111840 А, 1980.
Изобретение относится к способам очистки от аммиака смесей паров и газов и может быть использовано
для очистки воздуха, для концентрирования примеси аммиака, защиты катализаторов, отравляемых аммиаком, удаления аммиака из гермообъемов и т.д.
Известен способ извлечения аммиака путем поглощения последнего дигидратом кислого трифосфата
алюминия состава H2AlP3O10 · 2Н2O (ТФАI -1) [1]. Дигидротрифосфат алюминия селективно поглощает аммиак и другие газы основного характера и не взаимодействуют с газами кислотного характера и инертными
газами. ТФАI - 1 характеризуется высокой сорбционной емкостью (до 20-21 вес.%) и коэрцитивной силой
(т.е. аммиак прочно удерживается сорбентом), что позволяет извлекать аммиак даже при его минимальном
парциальном давлении.
Однако, несмотря на высокие значения сорбционной емкости, дигидрат кислого трифосфата алюминия
не используется в качестве сорбента аммиака. Одна из причин заключается в том, что трифосфаты - весьма
дорогостоящие продукты. Производимый, например, в Японии кислый трифосфат алюминия имеет стоимость 80-100 долл. США за 1 кг. В СНГ кислый трифосфат алюминия не выпускается. Высокая стоимость
трифосфата алюминия обусловлена, в основном, высокой температурой синтеза - 220-240 °С, выдержка 1
сутки.
Недостатком ТФАI-1, как сорбента аммиака, является невозможность его повторного использования, т.к.
вследствие глубокой деструкции ТФАI-1 в процессе сорбции аммиака он не подлежит регенерации.
Из более дешевых и доступных сорбентов аммиака предложено использовать двойной суперфосфат - промышленный продукт, производимый в больших количествах [2], примерный состав которого - 80 % Са(Н2РO4)2 ·
2Н2О + 20 % CaSO4. Сорбционная емкость двойного суперфосфата по аммиаку при 20 °С составляет 12-14 вес.%. В
результате аммонизации монофосфата кальция - основного компонента двойного суперфосфата - образуется смесь
соединений: СаНРO4 + (NH4)2HPO4, которую было предложено использовать как минеральное удобрение. Однако
СаНРO4 - труднорастворимое соединение, а суперфосфат содержит еще ≈20 % CaSO4, и такое удобрение является вы-
BY 4530 C1
сокобаластным, что сдержало использование суперфосфата как сорбента аммиака. Продукт сорбции аммиака двойным суперфосфатом не подлежит регенерации, т.к. аммонизированная часть - (NH4)2HPO4 - растворимое соединение.
Задача изобретения - повышение эффективности процесса поглощения аммиака при использовании более
доступного дешевого сорбента, не требующего регенерации, при высокой сорбционной емкости.
Поставленная задача достигается тем, что в качестве сорбента аммиака предложено использовать дигидрат
кислого монофосфата алюминия - Аl(H2РO4)3 · 2Н2О (МФАI). Процесс поглощения аммиака проводится при
комнатной температуре при внесении МФАI в атмосферу паров аммиака. Монофосфат алюминия способен
прочно удерживать аммиак, десорбция которого при комнатной температуре не наблюдается. В результате
сорбции аммиака монофосфатом алюминия получается продукт, который содержит ≈20 % NH3, растворимый в
воде. Т.о. продукт, получаемый в результате сорбции аммиака МФАI, является комплексным минеральным
удобрением, содержащий фосфор в растворимой форме и азот в аммонийной форме, и может быть использован
в сельском хозяйстве, а значит, нет необходимости в утилизации и регенерации сорбента. Кроме того, МФАI в
отличие от ТФАI-1, синтезируемого при 220-240 °С, получается при температуре 60-90 °С, что существенно
влияет на снижение его стоимости. Сорбционные свойства МФАI изучены по следующей методике: образцы
МФАI массой 1,5-2,0 г экспонировались в парах 25 %-го раствора аммиака при комнатной температуре. Через
заданные промежутки времени образцы поглотителя извлекались, выдерживались на воздухе до постоянной
массы, затем в них определяли количество сорбированного аммиака по методу Кьельдаля. Для сравнения аналогичный эксперимент проводили с двойным суперфосфатом.
Пример 1.
2,00 г МФАI экспонировали в парах аммиака. Через 6 ч образец извлекли, выдержали на воздухе до постоянной
массы. По данным химического анализа образец сорбировал 14,6 вес.% аммиака.
Пример 2.
2,00 г МФАI экспонировали в парах аммиака в течение 24 ч. Содержание NH3 составило 17,7 вес.%.
Остальные примеры, характеризующие сорбцию аммиака на МФАI в сравнении с двойным суперфосфатом, приведены в таблице.
Время сорбции, ч
1
6
12
24
48
72
120
Содержание NH3, %
Двойной суперфосфат
Аl(H2РO4)3 · 2Н2О
5,1
7,8
12,9
14,6
13,3
16,7
14,4 макс.
17,7
18,9
19,5
20,5 макс.
Использование МФАI в качестве сорбента паров аммиака имеет следующие преимущества по сравнению
с прототипом:
по сорбционной емкости МФАI по аммиаку превосходит двойной суперфосфат и не уступает ТФАI,
имеющему высокую сорбционную емкость 20-21 вес.%;
стоимость МФАI выше стоимости двойного суперфосфата, но ниже стоимости лучшего по сорбционной
емкости аналога - ТФАI-1;
продукт сорбции может быть использован в качестве комплексного минерального удобрения, поэтому
сорбент не требует утилизации и регенерации.
Источники информации:
1. JP 55111840 A, 1980.
2. Ваггаман В. Фосфорная кислота, фосфаты и фосфорные удобрения.- М.: Госуд. научно-технич. из-во
химич. лит-ры, 1957. - С. 359-366.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
102 Кб
Теги
by4530, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа