способ очистки газа от паров иода

Формула изобретения

Способ очистки газа от паров иода, включающий контактирование с твердым сорбентом, содержащим соли металлов, отличающийся тем, что в качестве сорбента используют торф, последовательно модифицированный растворами щелочей и Al₂(SO₄)₃, с размерами пор 150 170 мкм при среднем диаметре частиц сорбента 0,3 0,4 мм и постоянной влажности сорбента 75 - 80% причем скорость пропускания газа через сорбент равна 0,02 0,03 м/с.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к очистке воздушных смесей, содержащих различные примеси, в частности, пары элементарного йода (I₂).

Известен способ извлечения йода из минеральных вод сорбцией активным углем, причем активный уголь предварительно модифицируют фторсодержащим соединением. В качестве фторсодержащего соединения используют 5-10%-ный раствор плавиковой кислоты или смесь плавиковой кислоты с перфторуглеродной кислотой [1]

Недостатком способа является использование раствора плавиковой кислоты, являющейся дорогим реактивом.

Известен способ микродиффузионного выделения йода из йодосодержащих материалов, включающий их обработку окислителем с последующим поглощением выделяющегося йода, причем обработку ведут концентрированной серной кислотой при 90-100^oC, а поглощение осуществляют смесью карбоната и арсенита натрия [2]

Недостатком этого способа является использование арсенита натрия, который относится к сильно действующим ядовитым веществам. Способ является трудно осуществимым еще и потому, что им выделяют лишь микроколичества йода.

Наиболее близким по технической сущности является способ очистки газов от паров йода, включающий контактирование с твердым сорбентом комплексным соединением, содержащим переходный металл, и термическую регенерацию насыщенного сорбента, причем в качестве сорбента используют иодид гексакарбамиджелеза (III). Кроме того, сорбент используют в смеси с инертным к парам йода твердым веществом при соотношении компонентов, мас.

йодид гексакарбамиджелеза (III) 67-75;

инертное вещество 25-33.

В качестве инертного вещества используют стекловату или стеклянные шарики [3] Недостатком этого способа является недостаточная степень очистки и невозможность очистить от паров радиоактивного йода. Кроме того, сорбент имеет незначительный срок работы.

Задачей изобретения является поглощение йода из воздушных смесей, содержащих его в виде соединения I₂.

Технический результат заключается в том, что повышается степень очистки газовых смесей от йода за счет увеличения степени поглощения при использовании природных сорбентов без применения ядовитых, труднодоступных и дорогих реактивов и достигается тем, что предложен способ очистки газа от паров йода с использованием в качестве твердого сорбента торфа, модифицированного растворами щелочей и солей трехвалентного металла (алюминия). Используемый торфяной сорбент имеет размер пор 150-170 мкм при постоянной влажности сорбента 75-80% Скорость пропускания газа через торфяной сорбент равна 0,02-0,03 м/с. Средний диаметр частиц сорбента равен 0,3-0,4 мм.

Предлагаемый сорбент на основе торфа является экологически безвредным. Торф обладает адсорбционными свойствами, однако, его использование для очистки газовых смесей от паров I₂ не дает положительных результатов. Как известно из литературы, предварительная обработка торфяных структур растворами, содержащими соли металлов, давала возможность очищать водные растворы от органических примесей. Обработка торфяного адсорбента растворами солей алюминия дала неожиданный результат очистки газовоздушных смесей от I₂, но здесь очень важным условием оказалось то, что торфяной сорбент должен быть постоянно важным, причем влажность должна поддерживаться в пределах 75-80% При влажности меньше 75% и больше 80% результаты очистки не ухудшаются, на процессе очистки сказывается скорость пропускания газа. Оптимальными являются пределы 0,02-0,03 м/с.

По сравнению с прототипом извлечения йода из газовых смесей, предлагаемый адсорбент, его состав и условия пропускания газа являются новыми.

Предлагаемый способ позволяет очищать воздушные массы от йода со степенью очистки до 100%

Изобретение поясняется чертежом, где представлена технологическая схема извлечения иода из газовых смесей.

Торфяной фильтр 1 установлен в корпусе 2. В корпусе 2 размещена также прокладка 3 (нижняя) и прокладка 4 (верхняя). В корпусе 2 размещается также вода 5, являющаяся увлажняющим агентом.

Торфяной сорбент, используемый для очистки газа от паров иода, готовят следующим образом.

Берут 330 г низинного торфа (влажность 38,8%) и 2140 г верхового торфа Sphagnum (влажность 86% степень разложения 12-14%). Перемешивают и обрабатывают раствором NaOH (концентрация 12 г/л) или КОН (концентрация 16,8 г/л), причем всего используют 3 л раствора. Потом в эту водную смесь добавляют 2 л 2%-ного раствора Al₂(SO₄)₃ и перемешивают. Получают торфяной сорбент в количестве 7,55 кг с содержанием сухого вещества 7,66% Полученную массу затем выливают на поднос для высыхания до твердообразного состояния. Потом эту массу дробят и рассеивают по фракциям на ситах. После этого выбирают фракцию сорбента с нужным диаметром и заполняют им фильтрационную колонку. Наилучший эффект очистки достигается при применении сорбента с диаметром частиц 0,2-0,3 мм. Сорбент при работе должен иметь влажность 75-80% Наилучший эффект очистки достигается при пропускании через сорбент загрязненного йодом воздуха со скоростью 0,02-0,03 м/с.

Результаты приведены в табл. 1-3.

Данный способ очистки газа от паров иода очень прост в исполнении, так как изготовление торфяного сорбента недорого и легкодоступно. Способ легко реализуется в промышленных условиях и дает хорошие результаты. ча