химический каталог




Активные угли и их промышленное применение

Автор X.Кинле, Э.Бадер

циях не представляется возможным. Однако, если время удерживания в одном адсорбере, снаряженном активным углем, достаточно велико по сравнению с периодом полураспада изотопа, то на угле накапливаются твердые продукты, образованные из этих короткоживущих изотопов благородных газов. Чтобы обеспечить достаточно продолжительные времена удерживания, используется система из нескольких адсорберов (рис. 6.20). Отходящий воздух следует дополнительно тщательно осушать с помощью осушителей или конденсацией, чтобы исключить отрицательное влияние влаги на адсорбцию благородных газов, обладающих плохой адсорбируемостью. Срок службы активных углей в этих системах практически неограниченный, используются главным образом формованные тонкопористые угли [23].

Долгоживущий изотоп 85Кг, который присутствует в отходящем воздухе только в очень малых количествах, невозможно уловить с помощью обычных очистных устройств. Для этой цели разработан специальный процесс, в котором в качестве адсорбента используется активный кокс [24]. Поток поступающего на очистку воздуха очищается 8 одном из сдвоенных аппаратов

Рис е.20. Установка для удерживания радиоак-'Ивных благородных газов (фотография Lurgi).

ИЗ

Очищенный воздух

Вакуум

Хе

Рециркуляция J

Концентрат

Рис. 6.21. Технологическая схема процесса «Бергбау-Форшунг» для поглощения радиоактивного криптона 85Кг:

/ — адсорберы с активным углем; 2 — конденсаторы.

почти до проскока криптона, а затем переключается на второй аппарат (рис. 6.21). Первый адсорбер откачивается в направлении воздушного потока и небольшой объем содержащего криптон газа, выделяющегося из слоя адсорбента при откачивании, также направляется во второй адсорбер. Основной объем радиоактивного благородного газа можно удалить из слоя угля откачиванием и вытеснением небольшим количеством водяного пара. После конденсации воды криптон можно выделить в довольно высоких концентрациях. Откачанный реактор снова приводится к нормальному давлению подачей воздуха.

6.7. ПРОТИВОГАЗОВАЯ ЗАЩИТА

6.7.1. Общие сведения

Одной из старейших областей применения активного угля является противогазовая защита. Со времени первой мировой войны, когда хлор и фосген были применены в качестве боевых газов, противогазовые маски с активным углем стали использоваться для защиты от отравляющих веществ.

Не прекращающиеся в течение последних десятилетий исследования привели к тому, что в настоящее время появились высокоактивные противогазовые угли с широким диапазоном защитного действия. Для удаления твердых или жидких аэрозолей противогазовые устройства комбинируются с аэрозольными фильтрами. Такие комбинации применяются не только в известных противогазах для защиты органов дыхания (рис. 6.22), но также и в вентиляционных установках убежит и транспортных средств. На рис. 6.23 показам переносный фильтр для очистки воздуха помещений производительностью 10 м3/ч. Обычно для противогазовой защиты применяются нм-прегнированные активные угли, на которых в зависимости от вида примеси может происходить чисто физическая адсорбция,

Рис. 6.22. Патронный фильтр для респиратора (фотография Auergesell-schaft).

Рис. 6.23. Переносный фильтр для очистки воздуха в помещениях (фотография

Dragerwerk)

хемосорбцня или каталитическое разложение (гидролиз); часто эти механизмы действуют одновременно.

6.7.2. Вредные вещества

Высокомолекулярные органические отравляющие вещества можно поглощать в процессе физической адсорбции. Другие вредные примеси удаляются по специфическим механизмам при использовании пропитывающих составов. Это можно показать на следующих типичных примерах.

Синильная кислота HCN разлагается в присутствии медьсодержащих добавок:

2HCN + Cu20 —-> 2CuCN + Н20

Ее можно также удалять с помощью соединений цинка:

2HCN-fZnO •—у Zn(CN)2 + H20

Хлорциан C1CN — газ, оказывающий отравляющее действие на нервную систему и кровь, может хемосорбироваться на солях меди и затем гидролизоваться адсорбированной водой в присутствии тяжелых металлов:

C1CN + 2H20 NH4C1 + C02

115

Аммиак, образующийся при гидролизе хлорида аммония, связывается медными солями в виде комплексов.

Фосген СОС12 легко гидролизуется, особенно в присутствии солей металлов; добавки нейтрализуют соляную кислоту: СОС12 + Н20 —у 2НС1 + С02 МеО + 2НС1 —> МеС12 + Н20 Хлорпикрин (трихлорнитрометан) CCI3NO2 — вещество, поражающее легкие; может быть удалено физической адсорбцией. Однако при высоких концентрациях возможно медленное разложение хлорпикрина на угле, сопровождающееся образованием окислов азота и выделением теплоты.

Зарин (изопропиловый эфир фторангидрида метилфосфино-вой кислоты)

Ск .ОСзНт

представляет собой жидкость, оказывающую поражающее воздействие на нервную систему человека. После физической адсорбции зарина под воздействием влаги происходит его разложение до менее летучего и менее токсичного гидроксизарина и фтористого водорода:

О. /ОС3Н7 /ОС3Н7

,К —-* уР( +HF F/ ^СНз НО' ХЗНз

Через Р—ОН-группу гидроксизарин химически связывается с катионами добавок металлов.

Арсин АэНз окисляется кислородом воздуха в присутствии каталитических добавок — соединений серебра:

2AsH3 + 302 ->¦ As203 + 3H20

6.7.3. Пропитка противогазовых углей

Используемые обычно импрегнирующие добавки содержат в основном соли хрома и меди, а также следовые количества солей серебра. Пропитывающий раствор для 100 кг активного угля имеет, например, следующий состав:

Раствор А Основный карбонат меди 6 кг

Карбонат аммония 5 кг

Аммиак, 25%-ный водный раствор 10 л

Вода 25 л

Раствор В Бихромат калия 3 кг

Вода 34 л

Раствор С Нитрат серебра 170 г

Вода 0,5 л

116

туре. При этом выделяется аммиак и образуются каталитически активные компоненты. Введение пропитывающих растворов частями с промежуточной осушкой увеличивает поглощающую способность активного угля, поскольку таким образом, очевидно, достигается лучшее распределение солей металлов.

При значительном насыщении активного угля неорганическими солями адсорбционная емкость угольной основы, естественно, снижается на 15—25%. Это особенно проявляется на тонкопористых углях, используемых для адсорбции газов, поскольку у таких активных углей относительно невелик объем пор, доступных для импрегнирующего состава. Поэтому для противогазовой защиты применяются высокоактивные исходные угли с удельной поверхностью 1200—1500 м2/г.

6.7.4. Испытания пропитанных противогазовых углей

Активность противогазовых углей обычно проверяется по многим веществам в отдельности по специально разработанным методикам. При этом предварительно увлажненные, т. е. имеющие некоторую равновесную относительную влажность (например, 80 % при 23 °С), активные угли подвергаются воздействию влажного воздушного потока с определенным содержанием примеси. Так, используется поток, содержащий 11,6 г/м3 водяного пара и 5 г/м3 хлорпикрина при 23°С. Время до проскока при заданном методе индикации и установленной предельной проскоковой концентрации вещества за слоем называется временем защитного действия. Концентрация 1мг/м3 в этом случае считается проскоковой. Обычно для испытаний используется готовая снаряженная противогазовая коробка; однако при определенной степени заполнения можно использовать также другой подходящий испытательный патрон (динамическую трубку).

Влияние температуры на время защитного действия активного угля по хлорпикрину и хлорциану показывает, что оба газа поглощаются по разным механизмам. Физическая адсорбция хлорпикрина падает с повышением температуры и, следовательно, время защитного действия снижается; время защитного действия по хлорциану возрастает с повышением температуры [26]:

Температура, °С 10 18 30

Время защитного действия, мин по хлорпикрину 82 45 28

по хлорциану 34 40 44

6-7.5. Пропитанные активные угли

для промышленного применения

Противогазовые маски применяются для защиты органов Дыхания в нормальных и особенно аварийных условиях на Многих химических производствах. Для этих целей разработаны

страница 29
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58

Скачать книгу "Активные угли и их промышленное применение" (2.76Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
справка срочно вич и сифилис
официальный сайт помощи больным детям
таблички название предприятия
дом с участком новая рига

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(11.12.2017)