Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,074

БУРОУГОЛЬНЫЕ АДСОРБЕНТЫ ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОКОВ

Еремина А.О., Головина В.В., Угай М.Ю.

Уникальным сырьем для получения углеродных адсорбентов являются ископаемые угли, имеющие развитую систему пор, образующихся на этапах углеобразования. Так, пористая структура бурых углей характеризуется наличием пор различных размеров и значительной долей мезопор. При термическом воздействии пористая структура бурых углей изменяется незначительно. Благодаря этому полукоксы бурых углей пригодны в качестве дешевых зерненых адсорбентов одноразового действия для адсорбции из водных фаз веществ в том числе и с достаточно крупными размерами молекул: для извлечения смолистых веществ, масел, фенолов, поверхностно-активных веществ и др.

Для получения адсорбентов использовали бурый уголь Бородинского месторождения Канско-Ачинского бассейна со следующими характеристиками (%): Wr - 11,2; Ad - 6,3; Cdaf - 72,4; Hdaf - 4,8; Ndaf - 0,8; Sа - 0,2; низшая теплота сгорания (Qir) - 3820 ккал/кг. Адсорбенты получали в реакторе кипящего слоя по одностадийной технологии пиролиза-активации: температура процесса 700-7500С, концентрация водяного пара 30-32 об.%, концентрация кислорода в парогазовой смеси 4,5-5,0 об.%, продолжительность пребывания частиц угля в реакторе 15-45 мин.

Адсорбенты испытаны при очистке водных растворов от меди, хрома, фенола, нефтепродуктов, поверхностно-активных веществ (анионных: волгоната, углепена ПО-12, нейтрализованного черного контакта; катионного: катамина АБ), летучих алифатических кислот (муравьиная, уксусная кислоты), молочной кислоты. Для этого использовали модельные водные растворы фенола с концентрацией 50 мг/л; нефтепродуктов (смесь нефтей Восточной Сибири) - 20-80 мг/л; летучих алифатических кислот, молочной кислоты - 6,5-100 ммоль/л; меди (сульфата меди), хрома (бихромата калия), поверхностно-активных веществ - 100 мг/л в расчете на основное вещество.

Получены кинетические и равновесные закономерности адсорбции вышеуказанных веществ на буроугольных адсорбентах. Для адсорбентов характерны изотермы адсорбции II типа по классификации БЭТ. Это свидетельствует о наличии в адсорбентах наряду с микропорами значительного количества мезо- и макропор, и, следовательно, о проявлении полимолекулярной адсорбции. Изотермы существенно различаются по величинам адсорбционной емкости при одинаковых равновесных концентрациях адсорбтивов даже одинаковой природы.

Испытания в динамических условиях (проточная установка, объемная скорость подачи растворов адсорбтивов 20 ч-1) показали, что буроугольные адсорбенты имеют высокую динамическую емкость как по фенолу (48-90 мг/г), так и по нефтепродуктам (123-256 мг/г) в широкой области концентраций примесей в исходном водном растворе: фенола 50-500 мг/л и нефтепродуктов (89,5-1030 мг/л). Буроугольные адсорбенты были также испытаны в лабораторных условиях для очистки концентрированных фенолсодержащих сточных вод. Для достижения степени очистки 90-95% расход адсорбентов составил 25-40 кг/м3 при исходной концентрации фенола в стоках 1070 мг/л и 70-90 кг/м3 при исходной концентрации фенола 5640 мг/л.

Отработанные углеродные адсорбенты рекомендованы для сжигания в энергетических установках в качестве облагороженного топлива (теплота сгорания Qir - от 5800 до 7200 ккал/кг).


Библиографическая ссылка

Еремина А.О., Головина В.В., Угай М.Ю. БУРОУГОЛЬНЫЕ АДСОРБЕНТЫ ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОКОВ // Фундаментальные исследования. – 2008. – № 6. – С. 78-79;
URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=3229 (дата обращения: 23.09.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074