Очистка водорода методом адсорбции

Ввиду того, что равновесие в системе графит - водород сильно зависит от температуры, причем с повышением температуры количество метана уменьшается и при 1000 °С близко к нулю, возможен перенос углерода из мест с более низкой температурой в места с более высокой температурой (где углерод может осаждаться). При взаимодействии с диоксидом углерода направление переноса массы углерода имеет обратное направление - от более горячих мест к менее горячим. Водород не образует с графитом слоистых соединений. Хемосорбция водорода происходит по активным местам, на что указывает полное прекращение хемосорбции водорода после адсорбции кислорода на поверхности графита при температуре жидкого азота. При повышенных температурах водород реагирует с адсорбированным на графите кислородом, что является эффективным способом удаления поверхностных оксидов с графита, т.е. методом очистки его поверхности. [c.127]

Себестоимость производства водорода методом короткоцикловой адсорбции, по данным [3], приведена ниже (водородсодержащий газ с содержанием 90% Из подвергается очистке при давлении 1,75 МПа, при этом получается 99,9%-ный На, срок амортизации капитальных вложений составляет 3 года) [c.204]

Чаще всего для очистки водорода от азота, а также от кислорода, аргона и окиси углерода используют адсорбционные методы. При низких температурах адсорбенты имеют высокую поглотительную способность по отношению к этим примесям. Обычно адсорбцию ведут при температуре примерно 80 °К (охлаждение жидким азотом). В качестве адсорбентов используют активированный уголь или силикагель [5, 24]. [c.57]

ОЧИСТКА ВОДОРОДА МЕТОДОМ АДСОРБЦИИ [c.126]

Требования 1990-ых годов окажут возросшее давление на современные НПЗ, вынуждая их модифицировать технологические операции и технологические процессы для удовлетворения ожидаемой номенклатуры продуктов. Эти изменения в технологических процессах, в свою очередь, вынудят нефтеперерабатывающие заводы лучше использовать ресурсы водорода. НПЗ, которые в прошлом позволяли себе роскошь работать с избытком водорода, станут перед лицом необходимости снизить потребление водорода, а также рассмотреть возможность извлечения водорода из нетрадиционных источников. Технология очистки водорода процессом адсорбции со сбросом давления фирмы "ЮОП", мембранами и низкотемпературными методами в сочетании с опытом в области технологии нефтепереработки приводит к совместному эффекту, позволяющему наилучшим образом оценить и выявить стратегию использования ресурсов водорода для любых конкретных обстоятельств нефтеперерабатывающих заводов. [c.493]

Для нормальной работы низкотемпературной аппаратуры ожижительной установки газообразный водород требуется предварительно очищать до содержания примесей 10 —10 объемных долей. Существующие методы очистки водорода позволяют удовлетворить указанные требования. Так, метод каталитического восстановления позволяет очистить водород от кислорода до содержания последнего 10" ° объемных долей, а методом адсорбции можно очистить водород от азота и кислорода до содержания их не более 2- 10 ° объемных долей [27]. [c.60]

Для очистки сточных вод от растворенных органических веществ применяются сорбционные методы (адсорбция, ионный обмен), пенная сепарация, экстракция, отдувка газами, перегонка (обычная, азеотропная, с водяным паром или инертными газами), химическое осаждение, обработка сильными окислителями (озоном, хлором, перекисью водорода, двуокисью хлора), жидкофазное и парофазное каталитическое окисление, обратный осмос, электрохимические методы и др. Для удаления из сточных вод растворенных неорганических веществ служат методы дистилляции (выпаривания), ионного обмена, обратного осмоса, химического осаждения, вымораживания, электродиализа и др. [c.15]

За последние годы применение адсорбции на молекулярных ситах в области нефтепереработки шло по пути разработки запатентованных процессов разделения многочисленными фирмами. Назначение этих процессов в основном сводится к двум операциям фракционирования а) для удаления или извлечения н-алканов —С20 и б) для очистки водорода, содержащегося в различных нефтезаводских фракциях, с получением продукта чистотой 90—99,9% и выше. Это связано с неуклонным ростом потребности в новых источниках водорода и новых методах очистки имеющегося водорода для современных процессов нефтепереработки. [c.213]

Для производства полупроводниковых материалов применяют газообразный водород с содержанием примесей не более 10 —10 % (об.) [749]. Существующие методы очистки и получения чистого водорода позволяют удовлетворить указанные требования. Например, методом каталитического восстановления водород можно очистить от кислорода до его содержания Ю- ч объемных долей, а методом адсорбции можно очистить от азота и кислорода до содержания их не более 2-10- объемных долей [103, 750]. [c.505]

Метод адсорбции широко применяется для очистки газа от примесей азота и кислорода в водородо-ожижительных установках [98, 36]. В качестве адсорбента наиболее часто употребляется активированный уголь или силикагель. [c.126]

Выделение гелия из минералов (торианита, клевеита, монацита и др.) производится путем нагревания минерала с разбавленными кислотами или при высокой (до 1000—1200°) температуре, а также путем сплавления его со щелочами. При обработке минералов кислотами или щелочами для равномерного и более полного выделения гелия требуется особенно тщательное измельчение минерала до тонкого порошка. Только путем полного разложения минерала удается выделить все содержащееся в нем количество гелия. Полученный из минералов сырой гелий может содержать в качестве примеси окись и двуокись углерода, водород, кислород, азот, сероводород, водяные пары, инертные газы. Очистку гелия от газообразных спутников можно производить методами абсорбции, сожжения или методом адсорбции на охлажденном до температуры жидкого воздуха древесном угле, который поглощает все газы, за исключением гелия, неона и водорода. [c.41]

На стадии предварительного разделения газовой смеси этот способ используют при осушке воздуха, природного и конвертированного газов, а также других газовых смесей, применяя такие адсорбенты, как силикагель, алюмогель и синтетические цеолиты [64, 90]. В некоторых случаях одновременно с осушкой производится адсорбция из газовой смеси и незначительного количества других примесей, например СО2, Нг8 и углеводородов. При криогенных температурах метод адсорбции получил наибольшее распространение при очистке гелия, неона и водорода от небольших количеств азота, кислорода и метана, а также гелия от примесей неона и водорода. Этот метод применяется при очистке от примесей и других газов, таких как аргон, криптон и ксенон [16, 90]. [c.53]

По сообщению Шойхет С. П., на одном из наших заводов разработан и внедрен в производство адсорбционный метод очистки водорода от ртути, представляющий большой интерес. Адсорбция паров ртути производится активированным углем, предварительно обработанным разбавленной азотной кислотой. [c.85]

Глубина очистки адсорбционным методом зависит от степени предварительной регенерации адсорбента. В варианте адсорбционного способа выделения и очистки водорода процесс адсорбции примесей происходит под давлением 2,0 4,0 МПа, а десорбция проводится сбросом давления до атмосферного, затем вакуумированием и, наконец, продувкой чистым водородом. Установка, состоящая из трех, четырех и более адсорберов с автоматически действующей системой переключения обеспечивает непрерыв-нуто работу (из четырех адсорберов один на стадии адсорбции, остальные на различных стадиях регенерации) и позволяет получать водород чистотой 99,9999 мол. %. При наличии в сырье активных сильносорбирующихся примесей перед входом в основную установку рекомендуется включить дополнительный адсорбер. При лабораторных испытаниях адсорбционного способа выделения чистого водорода из метано-водородной фракции пиролиза с использованием в качестве адсорбента активного угля СКТ получают водород с содержанием основы 99,9 мол. %. [c.910]

По изотермам адсорбции N2 и О2 оценена степень очистки водорода и гелия от азота и кислорода методом хроматографического разделения на активир. угле. Экспериментально показано, что этим путем можно получить водород с содержанием примесей [c.91]

Очистка газообразного водорода от примесей может проводиться химическим способом, методом глубокого охлаждения, фильтрацией или адсорбцией [27]. [c.55]

По техническим условиям, действующим в США, общее содержание примесей в водороде после его прохождения через систему очистки должно быть не выше 5- 10 , а содержание кислорода не выше 1 10 весовых долей [10]. Наряду с методами химической очистки и адсорбции применяется также фильтрация жидкого водорода с целью освобождения его от [c.60]

ДО 0,0001%. На установке паровой конверсии фирмы Selas, снабженной короткоцикловой адсорбцией с четырьмя адсорберами, получают водород высокой степени чистоты (99,99% Нг)-. Процесс короткоцикловой адсорбционной очистки водорода на цеолите типа 4А разработанный фирмой Union arbaid, описан в работе [14]. Значительные успехи по очистке водорода методом короткоцикловой адсорбции достигнуты во Франции [15]. Повышение эффективности, адсорбционной очистки водорода можно достичь охлаждением газа в цикле адсорбции [16], вакуумированием в цикле регенерации, однако применение холода и вакуума существенно усложняет процесс. [c.53]

Газ с ВЫСОКИМ содержанием гелия (95% или более) сначала подвергают химической очистке от примесей кислорода, водорода, двуокиси углерода, водяных паров и азота . Для этого газ последовательно пропускают над нагретой медью и окисью меди (при 500— 600 °С) и далее через раствор едкого кали, твердое едкое кали, пятиокись фосфора и металлический кальций, нагретый до 400—500 °С. Этот процесс в случае необходимости повторяют или делают замкнутым, давая газу циркулировать через систему очистки. Остаточный газ подвергают разделению методом адсорбции прп температуре жидкого воздуха или жидкого азота. В качестве сорбентов используют активированный уголь и хабазит. Адсорбцию газа повторяют до тех пор, пока опектросконичеакое исследование газа н.е покажет наличие одного гелия. - [c.293]

Адсорбционная очистка. Адсорбционный метод применяется для очистки водорода, полученного в результате реакции с участием водяного пара. Водородсодержащая газовая смесь проходит через раствор щелочи или моноэталомина, поглощающих в основном СО2, или молекулярные сита с селективной адсорбцией. Очистка таким методом экономически выгодна до 970/0 (об.). [c.383]

Метод КБА используется для разделения широчайшего круга смесей газов и паров. Известна, например, схема короткоцикловой безнагревной адсорбции для очистки водорода от оксида углерода с помощью активированного угля при Т= -50 °С. [c.576]

Постановка этих исследований вызвана использованием для последующей очистки водорода от сопутствующих газов метода безнагревной короткоцикловой адсорбции, разработанного в ИГИ для данных конкретных условий. Результаты опытов по изучению давления на процесс конверсии дизельного топлива представлены в табл. 2. [c.16]

Например, для производства 95 -ного водорода из азотоводородной смеси, пoJ чefiнoй путем разложения аммиака, можно использовать систему из трех адсорберов с активированным углем, каждый из которых работает попеременно в режиме короткоцикловой адсорбции при положительной температуре и давлении 0,7 Ша. Применение при тех.же рабочих условиях молекулярных сит в качестве сорбента позволит проводить очистку водорода от СО, СО2 и углеводородов. Экономически целесообразно использовать такой метод только при условии, что общее содержание СО и СО2 в очищаемом водороде не превысит 1,5% мол. [9]. [c.71]

Обычно низкотемпературную очистку проводят при разных температурах в зависимости от состава примесей. Если в исходном д-азе много примесей, очистка водорода может быть выполнена в две ступени. Вначале осуществляют фракционную конденсапшо примесей полученную жидкость отделяют в специальн<М1 сепараторе от основного потока газа. После этого можно использовать метод адсорбции с поглощением на твердом сорбенте оставшихся количеств примесей. [c.74]

Для нормальной работы низкотемпературной аппаратуры установок газообразный водород требуется предварительно очищать до содержания примесей 10 - 10 объемных долей. Существущие методы очистки позволяют удовлетворить ука-задные требования. Так, методом каталитического восстановления водород можно очистить от кислорода до его содержания объемных долей, а методом адсорбции можно очистить от азота и кислорода до,содержания их не более 2.10 объемных долей [5]. Считается, что во избежание возможности выпадения осадка кислорода рекомевдуемая водорода по кислороду должна быть ниже [c.195]

Ожижитель (теплообменник средней зоны 10, ванна вакуумного азота 11, теплообменник холодной зоны 12, эжектор 13, сборники 14 и 15) и блок предварительного охлаждения 7 с азотной ванной 8 размещены в сосудах Дьюара с хорошей тепловой изоляцией. Сжатый до давления 12. .. 15 МПа в компрессоре 1 водород последовательно проходит очистку от масла в угольном фильтре 2, от примесей кислорода в реакторе высокого давления 3 и осушку от влаги в алюмогелевом осушителе 6. В реакторе газообразный водород очищается от примесей кислорода методом каталитического восстановления последнего водородом до воды на металлическом катализаторе никель—хром. В результате охлаждения водорода в холодильнике 4 происходит конденсация паров воды с последующим удалением конденсата во влагоотделителе 5. Каталитическая очистка водорода как правило должна быть на потоке водорода из компрессора и желательна на потоке из электролизного отделения до компрессора (в реакторе низкого давления 16). Водород, осушенный от влаги и очищенный от примесей кислорода, проходит блок предварительного охлаждения 7 (теплообменник теплой зоны, состоящий из водородной и азотной секции), и охлаждается в змеевике, погруженном в ванну жидкого азота, который кипит под атмосферным давлением. После азотной ванны 8 сжатый водород (прямой поток) очищается от примесей азота в угольном адсорбере 9. Применение активированного угля для очистки водорода весьма удобно, так как интенсивность адсорбции резко возрастает с понижением температуры и при температуре, близкой к температуре конденсации адсорбируемого газа, достигает максимума. [c.153]

На Стерлитамакскам производственном объединении " Саусгик" (в обоих производствах), Дзержинском производственном объединении "Капролактам" Архангельском ЦБК и Зиминском химзаводе очистка водорода осуществляется 2-х стадийным методом - охлаждением и адсорбцией на активированном угле ХПР-ЗП. Установки эксплуатируются нормально. [c.73]

Наряду с криогенными методами выделения водорода из водородосодержащих газов в промышленности находят применение и некоторые другие методы. Так, для очистки небольших объемов богатого водородом газа используют метод адсорбции [18, 55, 122]. В последнее время получил промышленное применение способ короткоцикловой безна-гревной адсорбции, который применяется для разделения некоторых сухих газов гидрокрекинга, каталитического крекинга и каталитического [c.140]

Схема,, приведенная на рис. 52, а, полечила наибольщее распространение на отечественных и зарубежных заводах для очистки гелиевого концентрата от азота. Она основана на прямоточной конденсации азота при высоком давлении с последующей очисткой гелия методом низкотемпературной адсорбции на активированном угле. Гелиевый концентрат поступает в блок тонкой очистки гелия при низкой температуре, подогревается в противоточном теплообменнике 1 и поступает в реактор 2, где очищается от водорода. Очистка в реакторе, так же как и в последующих схемах, производится путем окисления водорода в воду активной окисью меди при высокой температуре. После реактора поток гелиевого концентрата, очищенный от водорода, охлаждается и осущается в цеолитовых адсорберах 5 затем этот поток сжимается компрессором 4 до высокого давления - 15-20 МПа и последовательно проходит конденсаторы азота 5 и 6. В первом из них из гелиевого концентрата конденсируется значительное количество азота за счет охлаждения жидким азотом, кипящим под давлением несколько выще атмосферного во втором происход1 т дальнейшая очистка от азота, ко охлаждение смеси производится азотом, кипящим под вакуумом. Остаточное содержание азота в гелии, выходящем из конденсатора 6, составляет около 1 %. Окончательная стадия очистки осуществляется в низкотемпературных адсорберах 7, заполненных активированным углем, которые охлаждаются жидким азотом. [c.154]

Технологические процессы, связанные с разделением газовых смесей, могут быть успешно осуществлены путем применения адсорбционных методов. В литературе, в частности, есть указания на возможность осуществления очистки водорода от примесей метана, окиси углерода, азота в движущемся слое активированного угля [1] под повышенным давлением. Расчет адсорбционных колонн может быть проведен только при условии предварительного изучения изотерм адсорбции отдельных компонентов, входящих в состав смеси. Поэтому нами ранее были изучены изотермы адсорбции водорода и его примесей на импортном активированном угле Р-23 при 20° С и давлении до 100 атм [1]. В связи с тем, что в реальном технологическом процессе парциальные давления компонентов не могут превышать 30 атм, наибольший практический интерес представляют начальные участки изотерм, которые представлены на рис. 1. При условии избытка холода на предприятии адсорбционное разделение газовых смесей целесоо бразно проводить при возможно более низких температурах. [c.134]

К чистоте водорода и азото-водородной смеси предъявляются жесткие требования. При существующих методах очистки расходуется большое количество дорогостоящих реактивов, качественных металлов, что удорожает процесс. В связи с этим было начато исследование адсорбционных методов очистки водорода от основных примесей окиси углерода, метана и азота. В настоящем сообщении приведены результаты работ по изучению изотерм адсорбции газов, адсорбции их бинарных и многоколшонент-ных смесей основным назначением этой работы являлось определение показателей и коэффициентов, необходимых для расчета промышленного процесса очистки водорода. [c.154]

В качестве промышленного способа извлечения гелия применяется способ фракционированной конденсации сопутствующих гелию газов при постепенном охлаждении газа до весьма низких температур. Наиболее низкую критическую температуру после гелия имеет водород 1 ( крит = —239,9° С). Получение таких низких температур в промышленных установках связано с большими материальными затратами, поэтому очистку гелия от водорода проводят не методом конденсации водорода, а химическими методами или адсорбцией на активированном угле. Следующей наиболее трудно сжижаемой примесью гелия является азот. При давлении 150 кПсм и охлаждении жидким азотом, кипящим под вакуумом, до температур —200, —203° С можно получить технически чистый гелий, содержащий 1—1,5% азота. Тонкая очистка гелия от примесей (азота и водорода) в конечной стадии процесса осуществляется методом адсорбции на активированном угле при высоком давлении и температурах жидкого азота. [c.179]

В Германии этиленхлоргидрин получали непрерывным методом, пропуская в воду одновременно хлор и избыток этилена [34]. Процесс проводили в колоннах, выложенных внутри керамиковыми плитами и затем гуммированных. Не вступивший в реакцию этилен возвращали обратно в процесс, предварительно отмыв от него хлористый водород раствором едкого натра и удалив пары хлорированных углеводородов адсорбцией активированным углем. Выделяющегося при реакции тепла оказалось достаточно, чтобы нагревать до 45° продукты реакции, вытекающие из колонны. Был подобран такой режим процесса, чтобы получить 4—5%-ный раствор хлоргидрина, который без предварительных концентрирования и очистки перерабатывали непосредственно в окись этилена (стр. 188). По сравнению с периодическим методом при проведении непрерывного процесса приходится работать с меньшей степенью превращения, чтобы выдержать на том же уровне количество побочно образуюи1,егося дихлорэтана. [c.185]

В СССР А. А. Жуховицким и его сотрудниками разработаны весьма эффективные варианты хроматографических методов. В настоящее время созданы специальные типы адсорбентов и различные хроматографические приборы. Хроматографическими методами удается анализировать смеси, из которых эпитаксиально наращиваются пленки различных примесных полупроводников при изготовлении пленочных схем, а также решать другие важные задачи полупроводниковой химии и технологии. Динамическая адсорбция используется для удаления влаги из водорода и аргона, что необходимо при очистке полупроводников и создания полупроводниковых приборов в атмосфере этих газов. Динамическая адсорбция используется для улавливания иода из нефтяных вод в колонках с углем и пр. [c.171]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология