SU1088761A1 - Method of cleaning air from carbon dioxide - Google Patents
Method of cleaning air from carbon dioxide Download PDFInfo
- Publication number
- SU1088761A1 SU1088761A1 SU813240396A SU3240396A SU1088761A1 SU 1088761 A1 SU1088761 A1 SU 1088761A1 SU 813240396 A SU813240396 A SU 813240396A SU 3240396 A SU3240396 A SU 3240396A SU 1088761 A1 SU1088761 A1 SU 1088761A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- carbon dioxide
- air
- sorbent
- evacuation
- cleaning air
- Prior art date
Links
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 36
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 4
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims abstract description 17
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 8
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 3
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 3
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004887 air purification Methods 0.000 description 2
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 description 2
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 description 1
- 229910021386 carbon form Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012458 free base Substances 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 125000000467 secondary amino group Chemical group [H]N([*:1])[*:2] 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000009489 vacuum treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
Landscapes
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
1. СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ОТ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА путем адсорбции слабоосновным полимерным сорбентом в ОН-форМе с последующей рёгенерацией нагреванием и вакуумированиём, отличающийс тем, что,с целью упрощени использовани очищенного воздуха в экологически замкнутых системах путем исключени операции увлажнени f используют импульсное вакуумирование. 2. Способ non.t, отличающийс тем, что процесс вакуумировани ведут при остаточном давле НИИ диоксида углерода от 0,1 до 450 мм f)T.cT.1. METHOD FOR CLEANING AIR FROM CARBON DIOXIDE by adsorbing with a weakly basic polymer sorbent in OH-Form with subsequent regeneration by heating and vacuuming, in order to simplify the use of purified air in environmentally closed systems by eliminating the moistening operation f, a pulse vacuum is used 2. The non.t method, characterized in that the evacuation process is carried out at a residual pressure of the carbon dioxide research institute from 0.1 to 450 mm f) T.cT.
Description
Изобретение относитс к очистке воздуха от диоксида углерода на пол мерных сорбентах и может быть испол зовано дл очистки от С02 дыхательного воздуха замкнутых помещений. Известны способы очистки воздуха от С02 с использованием полимерных сорбентов, которые предусматривают адсорбцию диоксида углерода полимер дивинипбензола с лолиэтиленимином или сильноосновным ани нитом в карб натно форме 2 . При регенерации в указанных способах используют нагре вание и вакуумирование. Недостатки известных способов низка поглотительна способность по диоксиду углерода, а также необходимость увлажнени сло анионита после регенерации. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае .мому результату вл етс способ пог {Лощени диоксида углерода из влажно атмосферы сорбцией на сухом слабоос новном макропористом анионите,содержащем первичные и вторичные аминогруппы з. Недостатком указанного способа вл етс значительна десорбци воды при вакуумировании сорбента, тре бующа последующее разделение диоксида углерода и воды и возвращение последней в дькательный воздух. Высушивание сорбента на стадии регене рации не позвол ет получать воздух, очищенный от COji, с влажностью, соответствующей комфортным услови м дыхательной атмосферы в экологически замкнутых системах, поскольку его влажность не превышает 5-9 отн. в то врем как оптимальна влажност дыхательного воздуха составл ет 5080 отн.%. Цель изобретени - упрощение использовани очищенного воздуха в эк логически замкнутых системах путем исключени операции увлажнени . Поставленна цель достигаетс пу тем адсорбции диоксида углерода гра нулированным слабоосновным полимерным сорбентом, например анионитом АН-511, в ОП-форме с последующей регенерацией нагреванием и импульсным вакуумированием. При этом процесс вакуумировани ведут при остаточном давлении диоксида углерода от 0,1 до 450 мм рт.с На чертеже приведена врем импульсна диаграмма процесса вакуумировани в зависимости от остаточного давлени . Способ осуществл ют следующим образом. Два параллельно соединенных адсорбера объемом 1,2 л каждый зёполнены анионитом АН-511 в форме свободного основани . На очистку в адсорбер 1 подают влажный воздух, содержащий 0,5 об.% СО2. Температура воздуха составл ет 20-25°С, Расход i газовоздушной смеси 0,6 л/мин-см, продолжительность сТадии сорбции (регенерации) 43 мин.Адсорбер II находитс в режиме регенерации, температура греющего теплоносител 90°С, температура сорбента во врем регенерации измен етс от 40 До 80 С. После насыщени сорбента диоксидом углерода адсорбер I переключаетс на режим регенерации, а адсорбер II на режим сорбции. Регенерацию сорбента ведут импульсным вакуумированием с предварительным удалением воздуха из адсорбера в течение 5-25 с. Импульсное вакуумирование провод т при периодическом вакуумного насоса, причем врем его работы составл ет 2-20% от общего времени стадии регенерации при удельной скорости откачивани 120 л/минЛ С02. Кратность периодического изменени давлени составл ет 3-5. При З.ТОМ предпочтительно проводить импульсное вакуумирование так, чтобы давление в адсорбере из- i мен лось от 0,1 до 450 мм рт.ст. Пример. Через адсорбер со слабоосновным анионитом АН-511 (обменна емкость 6,4 мг-экв/г), . высота сло 18,8 см, масса сорбента в пересчете на абсолютно сухой анионит 360 г, подают влажный воздух , содержащий 0,5 об.% COg, со скоростью 0,6 Л/МИНсм. Относительна влажность воздуха 75 отн.%, температура +25 С. Анализ газа на выходе из адсорбера осуществл ют инфракрасным газоанализатором ОА-2209. Динамическа активность сорбента по диоксиду углерода в сорбционном цикле составл ет 3,65 мас.% С02, степень очистки воздуха составл ет 91,3%, средн влажность очищаемого воздуха 67 отн.%.The invention relates to the purification of air from carbon dioxide on polymeric sorbents and can be used to purify the C02 respiratory air from enclosed spaces. There are known methods for purifying air from CO2 using polymeric sorbents, which provide for the adsorption of carbon dioxide to a polymer of divinebenzene with lolythyleneimine or a strongly basic anite in carbon form 2. During regeneration, in these methods, heating and vacuuming are used. The disadvantages of the known methods are low carbon dioxide absorption capacity, as well as the need to wet the anion exchange layer after regeneration. The closest to the proposed technical essence and achieved my result is a method for the absorption of carbon dioxide from a humid atmosphere by sorption on a dry, weakly basic macroporous anion exchanger containing primary and secondary amino groups. The disadvantage of this method is the considerable desorption of water during the evacuation of the sorbent, the subsequent separation of carbon dioxide and water and the return of the latter to the air. Drying the sorbent at the regeneration stage does not allow obtaining air purified from COji, with humidity corresponding to the comfortable conditions of the respiratory atmosphere in environmentally closed systems, since its humidity does not exceed 5–9 rel. while the optimum respiratory air humidity is 5080 rel.%. The purpose of the invention is to simplify the use of purified air in ecologically closed systems by eliminating the moistening operation. This goal is achieved by adsorption of carbon dioxide by granulated weakly basic polymer sorbent, for example, by anion exchanger AH-511, in the OP form, followed by regeneration by heating and pulsed evacuation. The process of evacuation is carried out at a residual pressure of carbon dioxide from 0.1 to 450 mm Hg. The drawing shows the time pulse diagram of the process of evacuation depending on the residual pressure. The method is carried out as follows. Two parallel-connected adsorbers with a volume of 1.2 l each are filled with an anion exchanger AH-511 in the form of a free base. For cleaning, adsorber 1 is supplied with moist air containing 0.5 vol% CO2. The air temperature is 20-25 ° C, the flow rate i of the gas-air mixture is 0.6 l / min-cm, the duration of the sorption stage (regeneration) is 43 minutes. The absorber II is in regeneration mode, the temperature of the heating coolant is 90 ° C, the temperature of the sorbent during regeneration varies from 40 to 80 ° C. After saturation of the sorbent with carbon dioxide, adsorber I switches to regeneration mode, and adsorber II to sorption mode. The sorbent is regenerated by pulsed evacuation with preliminary removal of air from the adsorber for 5-25 s. The pulsed evacuation is carried out with a periodic vacuum pump, and its operation time is 2-20% of the total time of the regeneration stage at a specific pumping rate of 120 l / min C02. The multiplicity of periodic pressure changes is 3-5. With H.TOM, it is preferable to carry out a pulsed evacuation so that the pressure in the adsorber changes from 0.1 to 450 mm Hg. Example. Through an adsorber with a weakly basic anion exchange resin AN-511 (exchange capacity 6.4 mEq / g),. the height of the layer is 18.8 cm, the mass of the sorbent in terms of absolutely dry anion exchange resin 360 g, serves moist air containing 0.5% by volume COg, with a speed of 0.6 L / MINcm. The relative air humidity is 75 rel.%, The temperature is +25 ° C. The analysis of the gas at the outlet from the adsorber is carried out using an OA-2209 infrared gas analyzer. The dynamic activity of the sorbent for carbon dioxide in the sorption cycle is 3.65 wt.% CO2, the degree of air purification is 91.3%, the average humidity of the purified air is 67 rel.%.
После окончани цикла сорбции (продолжительность цикла 43 мин) провод т регенерацию сорбента нагреванием и импульсным вакуумированием. Удельна скорость откачивани составл ет 20 л/минЛ СО при числе импульсов, равном трем. Врем пред-, варительного вакуумировани 5с, продолжительность импульса 15 с. Остаточное давление в абсорбере измен етс от 0,1 до 450 Мм рт.ст. Собираемый газ десорбции содержит 98 об.% СО. ЭнерГозатраты на вакуФизико-химические и энерго-динамические характеристики процесса регенерации при импульсном и непрерывном вaкyy alpoвaнии сорбентаAfter the end of the sorption cycle (cycle time 43 minutes), the sorbent is regenerated by heating and pulsed evacuation. The specific pumping rate is 20 liters per minute per liter with a number of pulses of three. The duration of the pre- and vacuum evacuation is 5 s, the pulse duration is 15 s. The residual pressure in the absorber varies from 0.1 to 450 MmHg. The collected desorption gas contains 98 vol.% CO. Energy consumption for vacuum-physicochemical and energy-dynamic characteristics of the regeneration process with pulsed and continuous sorbent vacuum treatment
умирование сорбента составл ет 7,8 Вт. ч.sorbent doping is 7.8 watts. h
Результаты основных опытов при|ведены в таблице,из которой следует что предлагаемый способ очистки воздуха позвол ет получать очищенный от диоксида углерода воздух с влажностью 38-67 отл.Х, который может быть использован в экологически зам кнутых системах без дополнительного увлажнени . Кроме того, в 2-5 раз снижаютс энергозатраты на вакуумирование сорбент.The results of the main experiments are given in the table, from which it follows that the proposed air purification method makes it possible to obtain air purified from carbon dioxide with a humidity of 38-67 ex. X, which can be used in environmentally closed systems without additional moistening. In addition, the energy consumption for evacuating the sorbent is reduced by a factor of 2–5.
5five
2020
5five
2020
5five
2020
5five
2020
10ten
8eight
3,53.5
1515
2525
1,01.0
20 /20 /
1,1 0,21.1 0.2
0,10.1
5050
99
11,211.2
5050
5050
1515
22,522.5
5050
4040
130130
8080
255255
505505
160160
25802580
25802580
25802580
25802580
51088761б51088761b
Физико-химические и энерго-динамические характеристики процесса регенерации при импульсном и непрерывном вакуумировании сорбентаPhysico-chemical and energy-dynamic characteristics of the regeneration process during pulsed and continuous evacuation of the sorbent
Продолжение таблицыTable continuation
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU813240396A SU1088761A1 (en) | 1981-01-29 | 1981-01-29 | Method of cleaning air from carbon dioxide |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU813240396A SU1088761A1 (en) | 1981-01-29 | 1981-01-29 | Method of cleaning air from carbon dioxide |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1088761A1 true SU1088761A1 (en) | 1984-04-30 |
Family
ID=20940299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU813240396A SU1088761A1 (en) | 1981-01-29 | 1981-01-29 | Method of cleaning air from carbon dioxide |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1088761A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5797979A (en) * | 1997-01-23 | 1998-08-25 | Air Products And Chemicals, Inc. | Removal of acid gases from gas mixtures using ion exchange resins |
| RU2393593C1 (en) * | 2008-12-08 | 2010-06-27 | Открытое акционерное общество "УРАЛЬСКИЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ КОМБИНАТ" | Procedure for purification of air from carbon dioxide for alkaline hydrogen-air fuel elements |
| RU2396107C2 (en) * | 2006-03-30 | 2010-08-10 | Асахи Касеи Кемикалз Корпорейшн | Mixture for extraction of carbon dioxide for application or transport |
-
1981
- 1981-01-29 SU SU813240396A patent/SU1088761A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Патент US № 3659400, кл. В 01 D 53/02, 1970. 2.Авторское свидетельствр ССС № 186988, кл. С 01 31/20, 1966. 3.Авторское свидетельство ССС № 361620, кл. В 01 D 53/02, 1971 (прототип) . JV 76(К .-i ff 9.6 П2 2SI8 У( (П X) эо 35 f l ffnyfltfCOf fj (54) * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5797979A (en) * | 1997-01-23 | 1998-08-25 | Air Products And Chemicals, Inc. | Removal of acid gases from gas mixtures using ion exchange resins |
| RU2396107C2 (en) * | 2006-03-30 | 2010-08-10 | Асахи Касеи Кемикалз Корпорейшн | Mixture for extraction of carbon dioxide for application or transport |
| RU2393593C1 (en) * | 2008-12-08 | 2010-06-27 | Открытое акционерное общество "УРАЛЬСКИЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ КОМБИНАТ" | Procedure for purification of air from carbon dioxide for alkaline hydrogen-air fuel elements |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3981698A (en) | Process for the removal of carbon dioxide from gases | |
| KR100192691B1 (en) | Method of using base treated alumina for pressure swing adsorption | |
| EP0123911B1 (en) | Pressure swing adsorption process for a medical oxygen generator for home use | |
| CN109323352A (en) | Ventilation and air conditioner | |
| SU1088761A1 (en) | Method of cleaning air from carbon dioxide | |
| JPH11244652A (en) | Carbon dioxide adsorbent, carbon dioxide adsorbent, carbon dioxide removal method and carbon dioxide removal device | |
| JP2671436B2 (en) | Method for producing medical oxygen-enriched air | |
| JPS61227821A (en) | Removing method for carbonic acid gas | |
| JPH0549918A (en) | Carbon dioxide adsorbent | |
| SU715120A1 (en) | Method of purifying air from carbon dioxide | |
| RU2244586C1 (en) | Carbon dioxide absorber and a method for removing carbon dioxide for gas mixtures | |
| CN110180325A (en) | Pump type heat solid amine absorption CO2System | |
| JP5922784B2 (en) | Oxygen concentrator | |
| JPH09187622A (en) | Method for separating and recovering concentrated carbon dioxide | |
| JPS60212207A (en) | Dehumidified dry air producing system utilizing solar energy | |
| JPH1085556A (en) | Ozone decomposition equipment | |
| JPH10194708A (en) | Oxygen enricher | |
| RU221050U1 (en) | Sorption air purification filter | |
| JPH0240214A (en) | Separation membrane humidity control device and separation membrane humidity control method | |
| RU2244588C1 (en) | Method for preparation of composite gas and liquid drier | |
| CN112938975B (en) | Carbon dioxide enrichment facility in flue gas | |
| RU2760325C1 (en) | Carbon dioxide absorber, method for its preparation and method for purification of gas mixtures | |
| JP2004344735A (en) | Oxygen concentration device | |
| JPH02157016A (en) | Dry gas manufacturing method | |
| JPH05123525A (en) | Gas purifying method and apparatus therefor |