Научная статья на тему 'Исследование сорбционной способности окиси магния с добавками'

Исследование сорбционной способности окиси магния с добавками Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
58
12
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — В. В. Нахалов, Н. Ф. Стась, Г. Г. Савельев, Т. С. Горина

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Исследование сорбционной способности окиси магния с добавками»

чевия -I i Х3 ^ + I, Решение этой одномерной задачи уже не представляет труда* Запоминаем полученное максимальное значение $ и соответствующие ему значения координат. Затем последовательно фиксируем xg = I, Х3 = +1, xq - -I» отыскиваем и запоминаем максимальное значение 3 . Из этих четырех максимальных значений J выбираем наибольшее - решение задачи на транш х^ - +1.

б) Фиксируем Xj = -I и вновь повторяем все действия уписанные в пункте маи.

Затем последовательно исследуем грани х2 - xg ~ -I, xg ж -Erl» Xq = «Г. В конце для каждой грани выбираем из решений то, которое соответствует наибольшему значению Сх).

Заключение, Ha. основе описанного алгоритма автором решены экстремальные задачи на поиск оптимальных условий ведения процесса гидрокрекинга при получении чистых бензола, нафталина и мезитилена / I Л Алгоритм прост в вычислительном отношении, доступен любому инженеру-технологу и с малыш затратами ~ его можно реализовать на УЦВМ.

Литература

I. Рубан А.И., Эльберт Э.И.. Расчет экстремальных значений параметров гидрокрекинга при получении чистых бензола, нафталина и мезитилена* Отчет по НИР. Томск - Новокузнецк, 19710

ИССЛЕДОВАНИЕ С0РЕЦИ0Ш0Й СПОСОБНОСТИ ОКИСИ МАГНШ С ДОБАВКАМИ

В.В.Нахалов, Н.Ф.Стась, Г.Г.Савельев, Т.С.Горина

Исследования по сорбции углекислого газа и паров вода проведены на 15 образцах окиси магния, полученной при различных условиях, и на П. образцах с "гомофазньши" добавками.

Окись магния без добавок получали термовакуумным разложением основных карбонатов магния 4б!юсредственно в ячейке весовой установки. Основные карбонаты осаздали из растворов азотнокислого или хлористого цагния различной концентрации растворами бикарбонатов ашоцияг\калия или натрия. Все синтезы прово- ' делесь при комнатной температуре. Основные данные по методикам

-25-

синтаза приведены в табл. I.

Таблица I

Условия получения основных карбонатов магния без добавок (температура - 20°С)

Номер Исходное Концент- Концентрация

образ- вещество рация исходного Осадитель осадителя

ца - в-ва в растворе

I 5 н МН„НС03 5 н

2 К НС03 5 н

3 — « — -И— К нсо3 твердый

4 НаНС03 5 н

5 I Н КНС03 I н

6 -П- I н

7 -М- т нсо3 I н

8 мо се, 5 н (Щсоз 5 н

9 кнсо3 5 н

10 МаНС03 5 н

II I н (ЩС03 I н

12 —И- кнсо3 I н

13 N(111003 I н

Проведенные анализы показали, что состав образцов соответствует формуле

Первая серия экспериментов была проведена с образцом N° II для определения оптимальной температуры разложения основного карбоната, при которой получаются наиболее активные окисно-маг-ниевые поглотители* С этой целью навески после 30-минутного ва-куумирования разлагали в течение одного часа при различных температурах в интервале 280 430°С; после охлаждения сорбировали в течениеУ20 мйнут углекислый газ. С повышением температуры степень разложения увеличивается от 11,4 % при 280°С,при 430°С до 98,2 а кривая сорбции проходит через* максимум, соответствующий разложению основного карбоната на 70,5 %.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что температура 360°С при вакуумировании до Ю"5мм ,рт.ст. является опти-

мальной для получения наиболее активных образцов окиси магния.

Во второй серии экспериментов сорбировали сухой углекислый газ на всех образцах окиси магния, полученных разложением основных карбонатов при 360°С. Образцы М 2, 5+7 сорбировали 40+70- мг/г,, а остальные имели емкость в пределах 130+190 мг/г за два часа при 20°С.

Полученные результаты показывают, что и емкость образцов, и скорость процесса сильно зависят от условий их приготовления. При использовании в качестве исходного вещества нитрата магния активность образцов невелика и не превышает 70 мг/г, за исключением образца Л 3, где в качестве осадителя использовался бикарбонат калия, добавляемый в раствор в кристаллическом виде, благодаря чему емкость повысилась в два раза. При использовании хлорида магния активность образцов увеличивается. Наиболее активным оказался образец Л 13, имеющий емкость 194 мг/г, за два часа сорбции.

Скорость сорбционных процессов на окиси магния довольно высока: в течение часа поглощается до 90$ того количества (Х^, которое поглощается в течение 2-х чассв.

Таким образом, несмотря на высокую температуру регенерации, окись магния можно оценить как перспективный поглотитель углекислого газа. Поэтому были предприняты дальнейшие исследования, преимущественно по влиянию различных "гомофазных" добавок.

Методом совместного осаждения гидроокисей были синтезиро^ ваны образцы с "гомофазными" добавками окислов бериллия* меди, цинка, никеля, железа, хрома и алюминия. Образец с добавкой окиси лития готовился пропиткой свежеосавденной влажной гидроокиси магния гидроокисью лития с последующим тщательным перемешиванием в процессе выпаривания и сушки» Добавку серебра вводили путем пропитки свежеосажденной влажной гидроокиси магния раствором азотнокислого серебра, а добавку ванадия - пропиткой раствором ванадата аммония. Синтезы проводились при комнатной температуре с использованием 2 н растворов солей и 20#-ного раствора аммиака в качестве осадителя. Для сравнения из азотнокислого магния в этих же условиях была приготовлена гидроокись магния без добавок (образец Л 15).

Дегидратация образцов проводилась,как и во всех предыдущих

опытах, -непосредственно в ячейке весовой установки перед проведением процесса сорбции. На каждом образце сорбировали последовательно сначала сухой углекислый газ, затем влажный СР/Р5= I) и пары воды (носитель азот). Конечные результаты сорбции за 2 часа приведены в табл.2.

Таблица 2

Влияние "гомофазных" добавок на сорбционную емкость окиси магния

Номер образца

Состав образца и количество добавки, % мол.

Емкость образцов за 2 часа,

сухой СО2 влажный СО2 %()

ч

210 200

114 240 92,5

148 256 175 *

17,5 365 123

93,2 510 216

156 163 —

214 134 194

97,2 78,0 -

158 287 101

72,4 240 149

51,0 272 92,5

15

16

17

18

19

20 21 22

23

24

25

М$0 Мо0+ ъ% <ЩО+ % Жйо +10%

ЛЦО

М§о

и® о

Ща т%

МаО

що

¿31°

О

СссО 2л0 ПО

мго5

Из таблицы видно, что емкость окиси магния по сухому СО2 ж скорость его поглощения увеличивает только добавка окиси никеля Сиз числа исследованных), в то время как число добавок, увеличивающих активность по влажному СС^» значительно больше

/ ЬсО, Ве О; С^ Од , ^ О, ¿¿г О)

Максимальные значения емкости сорбентов на основе Ж#0% • достигнутые на исследованных образцах, составляют Спри% - 2 вдса): по сухому углекислому газу - 214 мг/г Собр.* 21) и по влажному - 510 мг/г Собр.* 19), Высокие значения емкости свидетельствуют о том, что поглотители на основе окиси магния перспективны и что указанные образцы могут быть рекомендованы для дальнейших испытаний.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.