Разработка адсорбционно-каталитического метода получения особо чистого по углеводородам воздуха

• Автор: Максимович, Александр Иванович
• Шифр специальности: 05.17.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 175 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЯ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

ГЛАВА I. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ ЧШТОГО ПО УГЛЕВОДОРОДАМ ВОЗДУХА

1. Требования, предъявляемые к особо чистому по углеводородам воздуху .

2.Анализ возможных технологий получения особо чистого по углеводородам воздуха

2.1. Технология очистки воздуха от углеводородов,

включая метан, адсорбционным методом .

2.2. Каталитический метод очистки воздуха

2.3. Получение чистого воздуха из его компонентов

синтетический воздух .

3. Выбор и обоснование технологической схемы
получения особо чистого по углеводородам воздуха .
ГЛАВА П. КОНТРОЛЬ СТЕШНИ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА
1. Выбор метода контроля остаточного содержания метана в очищенном воздухе
2. Низкотемпературное концентрирование примесей метана.
3. Выбор сорбента для концентратора .
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ГЛАВА Ш. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ МЕТАНА ИЗ ОЧИЩЕННОГО ВОЗДУХА
I. Определение содержания метана в чувствительном диапазоне хроматографа
Стр.
2. Технологическая схема концентрирования ультрамикропримесей метана на полные тнлалшосвлоксановоы сорбенте
3. Оценка полноты концентрирования метана
4. Выбор оптимальных условий концентрирования метана .
5. Обработка результатов
ГЛАВА У1. ИСПЫТАНИЯ КАТАЛИЗАТОРОВ И АЗОТСОДЕРЖАЩИХ
АКТИВНЫХ УГЛЕЙ В ПРОЦЕССЕ ГЛУБОКОЙ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ОТ УГЛЕВОДОРОДОВ, ВКЛШАЯ МЕТАН
1. Описание установки для определения активности катализаторов.
2. Выбор оптимального катализатора окисления углеводородов
3. Выбор оптимального сорбента для предварительной очистки воздуха от углеводородов
ГЛАВА У. ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГЛУБОКО ОЧИЩЕННОГО ОТ УГЛЕВОДОРОДОВ ВОЗДУХА
1. Технологическая схема глубокой адсорбционнокаталитической очистки воздуха от углеводородов, включая метан.
2. Техническая реализация технологии адсорбционнокаталитической очистки воздуха от углеводородов. Генератор чистого воздуха .
3. Расчет каталитического реактора и адсорбера . .
4. Эксплуатационные особенности генератора чисто
го воздуха
Стр
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ВЬВОДЫ. . ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ I. Акт о внедрении технологии глубокой ад
сорбционнокаталитической очистки воздуха от углеводородов в разработках ВНИИАП Киевского НПО Аналитприбор. .
2. Акт об использовании генератора нулевого газа и методики измерения примесей метана в атмосферном воздухе в научноисследовательских работах,проводимых Институтом микробиологии и вирусологии АН УССР
3. Протокол аттестации генератора 5 ГЧ
4. Свидетельства НПО ВНИИМ им.Д.И.Менделе евао метрологической аттестации генераторов 5 ГЧ Л и Л 2, г
5. Акт о передаче генератора чистого воздуха 5 ГЧ и газовых смесей,предназначенных для выпуска газоанализаторов 3 ИН и 3 ИН в г. на заводе СЕВКАВЭЛЕКТРОПРИБОР г.Нальчик. .
6. Акт о внедрении генератора чистого воздуха 5 ГЧ на заводе СЕВКАВЭЙЕКТРОПРИБОР г .Нальчик
7. Выписка из техникоэкономического обоснования Л 6 проведения НИР по теме Исследования по созданию генератора чистого воздуха ГЧ. Шифр темы 2II3I0. .
Стр.
8. Справка о потребности в генераторе чистого
воздуха.
9. Акт о внедрении методики измерения концентрации метана, этана и пропана на пя А
. Акт о внедрении методики измерения концентрации метана на Смоленском ПО Аналитприбор
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Особо чистый воздух в баллонах под давлением, полученный на опытной установке ВНИИАП, передан заводу Севкавэдектро
прибор и предназначен для метрологического обеспечения выпущенных газоанализаторов в процессе эксплуатации. На основе выполненных работ начата опытноконструкторская разработка генератора чистого воздуха 5ГЧ0. Разработанная технологическая схема очистки воздуха используется в генераторе чистого воздуха 5 ГЧ, обеспечивающего получение очищенного воздуха как от углеводородов, так и от примесей других газов. Ожидаемый экономический эффект от внедрения такого генератора ,6 тыс. Годовая потребность 0 шт. Глубоко очищенный воздух, а также методика измерения фоновых концентраций метана применяется в Институте микробиологии и вирусологии АН УССР для исследования стока атмосферного метана. Эти исследования связаны с охраной окружающей среды и имеют социальный эффект. Методика измерения фоновых концентраций метана внедрена на заводе газоанализаторов Смоленского ПО Аналитприбор, где она применяется для выпуска газовых смесей, в на пя А,где ее используют для контроля степени чистоты технологических газов. По материалам диссертации опубликовано 8 научных статей, получено 3 авторских свидетельства. Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на Всесоюзной конференции по аналитическому приборостроению Методы и средства контроля загрязнения атмосферы промышленных выбросов г. Киев, г. Всесоюзной конференции молодых ученых и специалистов приборостроительной промышленности г. Москва, г. Метода и приборы газового анализа загрязненности атмосферы
г. Структура и объем работы. Диссертация ооотоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, библиографии и приложения. Во введении показана актуальность работы, ее научная новизна и практическая значимость. В первой главе проанализирована литература по методам получения особо чистого по углеводородам воздуха и обоснована перспективность каталитического способа получения такого воздуха. Во второй главе приведены методы контроля содержания метана в воздухе особой чистоты и обоснован хроматографический метод с предварительным концентрированием СН4 для этой цели. В третьей главе изучены технологические особенности концентрирования микропримесей метана из очищенного воздуха. Приведена разработанная схема концентрирования и установлены оптимальные условия концентрирования метана в такой схеме. В четвертой главе экспериментально определен наиболее активный катализатор окисления углеводородов показано влияние более реакционноспособных, чем метан, углеводородов на скорость окисления метана определен оптимальный сорбент для предварительной очистки воздуха от снижающих скорость окисления метана углеводородов и изучены условия его работы при различных температурных условиях. В пятой главе приведена разработанная технологическая схема глубокой адсорбционнокаталитической очистки воздуха от углеводородов перечислены ее эксплуатационные характеристики описаны отдельные элементы схемы приведена конструкция генератора
чистого воздуха нулевого газа 5 ГЧ, созданного на базе предложенной технологической схемы даны расчеты адсорбера и реактора, применяемые в генераторе приведены основные характеристики генератора чистого воздуха. Заключение обсуждение результатов, полученных в диссертационной работе, и возможные пути их дальнейшего применения. На защиту выносятся следующие основные положения. Научное обоснование технологии глубокой адсорбционнокаталитической очистки воздуха от углеводородов, включая метан. Научное обоснование и выбор сорбента для предварительной очистки воздуха от углеводородов. Научное обоснование и выбор наиболее эффективного низкотемпературного катализатора для очистки воздуха от фоновых концентраций углеводородов, включая метан. Научное обоснование и выбор сорбента для технологической схемы концентрирования следовых примесей метана в процессе контроля степени чистоты особо чистого воздуха. Техническая реализация технологии глубокой адсорбционнокаталитической очистки воздуха от углеводородов, включая метан.