Дешевый активный уголь для поглощения вредных веществ

Дешевый активный уголь для поглощения вредных веществ

Известно, что окружающая среда, прежде всего атмосфера, все более и более загрязняется результатами деятельности человека: работы электростанции, химических и металлургических заводов, общественного и личного транспорта.

Содержание токсичных примесей, особенно летом, в воздухе многих городов зачастую превышает предельно допустимые концентрации.

Поэтому проблема очистки выбрасываемых в атмосферу газов, загрязняющих атмосферу, весьма актуальна.

Решение этой проблемы возможно путем повсеместного использования сорбентов, активно поглощающих вредные соединения. Кроме того, использование сорбентов, активно поглощающих метан и смеси метана с воздухом, позволит решить задачу снижения пожаро - и взрывоопасности угольных шахт. Для решения экологических проблем сорбенты должны быть эффективными, доступными и дешевыми. Нами разработаны новые активные угли и способы их получения.

Способ получения включает обработку отходов деревообрабатывающей промышленности (опилок хвойных и лиственных пород) импрегнатом : катализатором дегидратации и углефикации и порообразующими добавками, термообработку в интервале 20-550 ° С и последующую отмывку их до нейтральной среды. В условиях термической обработки древесины во время ее углефикации создаются условия формирования пор в получаемом угле.

Сорбционные свойства получаемых углей направленно регулируются изменением состава используемого импрегната [1-2]. Типичные экспериментальные изотермы сорбции паров бензола полученными активными сорбентами представлены на рисунке. Рис.

Изотермы адсорбции паров бензола активным углем (номер кривой соответствует номеру катализатора таблицы; Vs –суммарный объем адсорбционных пор; p / ps – относительное давление) Изотермы адсорбции паров бензола на полученных углях (см. таблицу) характеризуются крутым подъемом при p / ps 0,05, что указывает на наличие в структуре адсорбента микропор радиусом r =1,5 мм.

Дальнейшее поглощение сорбируемого соединения указывает на заполнение бензолом имеющихся у адсорбента мезопор . Изотермы адсорбции – десорбции бензола имеют петлю гистерезиса в интервале p / ps -0,95, характерную для мезопористых адсорбентов. В таблице приведена характеристика полученных сорбентов.

Таблица Характеристика активных углей

Катализатор Выход адсорбента при 550 ° С Характеристика угля
Удельная поверхность, м 2 /г Суммарный объем пор по бензолу, см 3 /г Ионо-обменная емкость, мг-экв /г Сорбционная емкость по метану, г/г
1* 50,0 1006 0,62 1,0 0,12
2* 49,0 1105 0,64 1,1 0,14
3** 58,5 1446 0.86 1,3 0,18
4** 56,0 895 0,67 1,8 0,11
* - фосфорсодержащий импрегнат : катализатор углефикации и порообразования; ** - азотсодержащий импрегнат : катализатор углефикации и порообразования.

Следует отметить, что угольные адсорбенты активно поглощают бензол, метан, четыреххлористый углерод, сероводород и др. газообразные соединения, а также ионы тяжелых металлов: свинца, висмута, молибдена, ртути и др.

Наличие в структуре активных углей большой доли микропор обеспечивает их высокую емкость по метану (130 г/г сорбента), что определяет возможность применения полученных активных углей в угольных шахтах для снижения их пожаро - и взрывобезопасности. Кроме того, активные угли испытывали в качестве сорбентов для очистки водного конденсата и сточных вод тепловых станций от примеси органических соединений: масла и нефтепродуктов (при их содержании 4,5-10 мг/дм 3 ). В результате проведенных испытаний установлено, что сорбционная активность полученного угля в 1,5 раза выше, чем специальных активных углей марки ДАУ и БАУ, производимых в России, а ориентировочная стоимость разработанного угля в 3 раза ниже.

Анализ полученных данных показывает, что активный уголь является универсальным сорбентом, способным поглощать различные газообразные соединения по молеклярно-ситовому механизму, а также извлекать из водных растворов ионы тяжелых металлов путем кулоновского взаимодействия (ионообменная сорбция). Разработанный способ в отличие от известных [ 3 ] прост, менее энергоемок, экологически безопасен, быстр (25–30 минут). В настоящее время получение активного угля в Беларуси отсутствует. Между тем, потребность в использовании, безусловно, имеется.

сайт оценки авто в Брянске
оценка нематериальных активов в Смоленске
оценка авторских прав стоимость в Курске