XIV Міжнародна наукова інтернет-конференція ADVANCED TECHNOLOGIES OF SCIENCE AND EDUCATION

Русский English




Научные конференции Наукові конференції

к.х.н. Пономарьова І.Б., Гнеденко М.В. ВУГЛЕЦЕВОМІНЕРАЛЬНІ СОРБЕНТИ

к.х.н. Пономарьова І.Б.,  Гнеденко М.В.

Донецький медичний університет,

Донецький національний університет

ВУГЛЕЦЕВОМІНЕРАЛЬНІ СОРБЕНТИ

  Робота відноситься до способу одержання вуглецевомінеральних сорбентів, які мають гідрофобні властивості та застосовуються в адсорбційних і каталітичних процесах [1,2].

Як компоненти шихти використовують багатотоннажні неутилізуємі відходи промисловості - відпрацьоване буре вугілля Олександрійського родовища після вилучення з них гумінових кислот у вигляді гуматів амонію. Як мінеральну основу використовують глини Очеретенського родовища Донецької області. Таким чином, компоненти вихідної шихти представляють доступним матеріали - глини і неутилізовані відходи непаливної переробки бурого вугілля - залишкова буре вугілля (ЗБВ).

В основу технології одержання сорбенту поставлена задача створення способу одержання вуглецевомінерального сорбенту, в якому підвищується ефективність процесу шляхом утилізації промислових відходів і спрощення способу одержання вуглецевомінеральних сорбентів і за рахунок цього може бути використаний в адсорбційних і каталітичних процесах.

Поставлена задача вирішується тим, що в способі одержання вуглецевомінерального сорбенту, який містить нагрівання мінеральної основи і вуглецевовмісного компоненту, відповідно технології вуглецевовмісний компонент безпосередньо змішують з мінеральною основою, за яку використовують глину в співвідношенні з мінеральною основою 1:1÷4 і процес ведуть при температурі 550-800оС. Така задача була обумовлена необхідністю утилізації ЗБВ, що утворюються в процесі екстракції гуматів амонію з бурого вугілля.

Технологія одержання сорбентів здійснювалася таким чином: вихідна шихта, яка містить складові компоненти ЗБВ (вологістю 52,6%), шлікер глини (Гл.) (вологістю 69,1%) в об'ємному співвідношенні 1:1 перемішують до однорідної консистенції та підсушують на повітрі до пластичного стану. Одержану суміш гранулюють екструзією. Гранули сушать  на повітрі при температурі 25-30оС, а потім в сушильній шафі на протязі 1 години при 110-120оС.

Гранули вмішують в керамічний тигель і засипають дрібнодисперсною графітовою засипкою, яка являє собою відхід ливарного виробництва - бій графітових електродів. Випал проводять в муфельній печі при 800оС. Графітова засипка створює захисну відновлюючу атмосферу і зберігає піровуглець на поверхні і в масі сорбенту, запобігає його вигоранню та окисній деструкції. По закінченню випалу сорбент охолоджується в муфельній печі до кімнатної температури. Засипку (графіт) відсіюють.

Вихід гранул сорбенту, які містять піровуглець, складає 87,5 мас.% від вихідної загрузки. Ступень використання вуглецю складає 70,2%. Додатково змінювали температуру: 550оС та 700оС, а також співвідношення ЗБВ:глина (табл. 1).

Таблиця 1. Характеристика вуглецевомінеральних сорбентів*

№ досліду Співвідношення ЗБУ:Гл Ступінь використання вуглеводної складової, мас.% Температура випалу, оС Адсорбційний об'єм по бензолу, см3
1 1:1 70,2 800 0,075
2 1:1 73,8 700 0,480
3 1:1 85,0 550 0,128
4 2:1 75,8 800 0,281
5 2:1 69,0 700 0,750
6 2:1 86,2 550 0,340
7 3:1 78,2 800 0,189
8 3:1 75,1 700 0,845
9 3:1 79,5 550 0,080
10 4:1 79,5 800 0,111
11 4:1 75,8 700 0,710
12 4:1 84,0 550 0,073

*- у дослідах № 1-12 проводився випал під шаром дрібнодисперсного графіту.

Найбільш сорбційний об'єм по бензолу мають сорбенти, які одержуються при випалі при 700оС. При цій температурі відбувається менший ступінь зв'язування вуглецю, ніж при випалі при 550оС, але сорбційний об'єм по бензолу найбільш високий, ніж при термообробці при 800оС і 550оС.

Таким чином, одержання вуглецевомінеральних сорбентів по запропонованому способу дозволяє утилізувати відходи виробництва, замінити складну апаратуру на просту, понизити енергозатрати, так як термообробку проводять при температурі 550-800оС. Отримані сорбенти можливо використовувати для сорбційної очистки від нафтопродуктів, важких та токсичних металів.

Література:

•1.     А.с. СРСР № 988324, МКІ В 01 20/20, 20/06. Опубл. в БІ № 2, 1983.

•2.     А.с. СРСР № 1673206, МКІ  В 5 01 20/20. Опубл. в БІ № 32, 1991.

 


Залиште коментар!

Дозволено використання тегів:
<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <code> <em> <i> <strike> <strong>