Способ получения сорбента


 


Владельцы патента RU 2408422:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая академия" (RU)

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а именно к способу получения сорбента для снижения загазованности рабочей зоны органическими загрязнителями. Монтмориллонитовую глину с содержанием монтмориллонита 95% активируют в импульсном магнитном поле в течение 30 с при величине магнитной индукции 0,011 Тл, а через 48 часов проводят тепловую обработку при 453 К в течение 1 часа. Полученный сорбент эффективен для обезвреживания производственных материалов и снижения эмиссии токсичных соединений в промышленных помещениях. 5 табл.

 

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а именно к способу снижения эмиссии высокотоксичного свободного мономера формальдегида из клеевой композиции на основе карбамидоформальдегидной смолы. Способ применим на предприятиях, использующих производственные материалы, содержащие токсичные соединения, и имеющие отходы, в которые входят эти соединения, том числе и на мебельных предприятиях.

Известен способ получения сорбента для аэротенков биохимической установки, выбранный в качестве прототипа, отличающийся тем, что монтмориллонитовую глину с содержанием монтмориллонита 60-70% активируют 80%-ным раствором ортофосфорной кислоты при температуре 80-90°С в течение 4 часов при соотношении по массе сорбент:ортофосфорная кислота 1:3 [Патент Ru №2333791 C1 B01J 20/12 (2006.01), C02F 1/28 (2006/01) [Текст] / Бельчинская Л.И., Козлов К.А., Бондаренко А.В., Читечан С.С; заявитель и патентообладатель ВГЛТА. - №2007124971/15; заявл. 02.07.2007; опубл. 20.09.2008. Бюл. №26]. Данный способ очистки весьма эффективен при очистки водных объектов, но не используется при адсорбции токсикантов из газовой фазы.

Изобретение решает задачу снижения загазованности органическими загрязнителями производственных помещений. Это достигается тем, что в способе получения сорбента, включающем активирование монтмориллонитовой глины, согласно изобретению глину с содержанием 95% монтмориллонита активируют в течение 30 с импульсным магнитным полем с величиной магнитной индукции 0,011 Тл и через 48 ч проводят ее тепловую обработку при 453 К в течение 1 ч.

Для определения оптимальных условий активации монтмориллонитовой глины проводили следующие исследования.

Опыт 1.

Адсорбционно-структурные характеристики активированных сорбентов зависят от исходного минерального состава природных глин.

Известно [Бельчинская Л.И. Комплекс природозащитных технологических решений при использовании лаковых композиций и смол в деревообрабатывающей промышленности. - Дисс… докт. техн. наук., - Воронеж, 1996. - 534 с.], что с увеличением содержания монтмориллонита усиливается его адсорбционная способность. Поэтому выбран образец с максимальным содержанием природного монтмориллонита. Более высокого (свыше 95%) содержания породообразующего компонента в глинах не обнаруживается. В качестве критериев оценки использовали показатели удельной поверхности (S), пористости (Р) и емкости монослоя (а).

Данные представлены в таблице 1.

Таблица 1
Содержание сорбента, % S, м2 Р, % а, мг/г
32 112,35 29,56 36,45
55 122,69 29,89 45,87
78 138,42 31,54 48,32
95 152,65 36,12 52,02

Согласно данным табл.1 наилучшими показателями по всем критериям оценки обладает глина с содержанием монтмориллонита 95%.

Опыт 2.

Определение оптимального времени обработки в импульсном магнитном поле проводилось путем оценки адсорбционных свойств активированного монтмориллонита. Полученные данные приведены в таблице 2.

Таблица 2
Время воздействия, с
Сорбционная емкость, мг/г 10 20 30 40
32,6 61,2 71,4 58,6

Увеличение адсорбционной емкости наблюдалось в интервале 10-30 с. При 40 с адсорбция формальдегида адсорбентом, модифицированным импульсным магнитным полем, снижается. Таким образом, время обработки, равное 30 с, является оптимальным для повышения эффективности сорбента.

Опыт 3.

Магнитная индукция импульсного магнитного поля (В) является основным фактором в создании нового сорбента с наилучшими показателями адсорбции. Уменьшение магнитной индукции способствует значительному активированию сорбционного материала.

Таблица 3
В, Тл а, мг/г
0,200 12,91
0,100 55,02
0,050 60,25
0,011 71,04
0,005 64,12

Сорбционная емкость имеет максимальные значения при В=0,011 Тл.

Опыт 4.

Для усиления воздействия импульсного магнитного поля проведена термическая обработка монтмориллонитового образца. Установлен оптимальный режим термообработки образца. Результаты представлены в таблице 4.

Таблица 4
Время воздействия, ч Температура обработки, К
398 433 453 473
0,5 46,2 47,6 48,0 47,5
1 48,6 50,0 52,4 50,23
2 47,3 48,2 49,1 49,0

Наибольшей адсорбционной способностью после проведения термической модификации обладает образец, обработанный в течение часа при 453 К.

Опыт 5.

Определено время наибольшей активации образца после действия ИМП с В=0,011 Тл. Результаты представлены в таблице 5.

Таблица 5
Сорбционная емкость, мг/г Время после воздействия импульсного магнитного поля, ч
12 24 36 48 60 72
18,6 27,98 60,25 71,04 58,64 36,58

Максимальная сорбционная способность проявляется через 48 ч после воздействия импульсного магнитного поля.

Опыт 6.

Значения десорбции формальдегида из сорбента с 95% содержанием монтмориллонита, активированного в течение 30 с в импульсном магнитном поле с величиной магнитной индукции 0,011 Тл и через 48 ч подвергнутого тепловой обработке при 453 К в течение 1 ч, представлены в таблице 6.

Таблица 6
Десорбция, мг/г
Магнитная индукция, Тл
0,2 0,1 0,05 0,011 0,005
17,4 5,56 2,64 0 2,02

Проведение комбинированной обработки - в импульсном магнитном поле и термически во время максимального отклика на воздействие поля - наиболее эффективно при В=0,011 Тл, так как десорбционные процессы полностью отсутствуют.

Способ получения сорбента, включающий активирование монтмориллонитовой глины, отличающийся тем, что глину с содержанием 95% монтмориллонита активируют в течение 30 с импульсным магнитным полем с величиной магнитной индукции 0,011 Тл и через 48 ч проводят тепловую обработку при 453 К в течение 1 ч.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к сорбентам для поглощения жидкостей и газов. .
Изобретение относится к области прикладной экологии и может быть использовано в химической, металлургической промышленности и в различных отраслях машиностроения для очистки сточных вод предприятий от ионов тяжелых металлов и нефтепродуктов.
Изобретение относится к материалам, поглощающим масло. .
Изобретение относится к способу получения гранулятов из глины, а также к грануляту, полученному этим способом. .
Изобретение относится к очистке дымовых газов. .
Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а именно к способу получения сорбента для очистки сточных вод от органических соединений. .
Изобретение относится к области производства алюмосиликатных адсорбентов для процессов нефтепереработки, химии и нефтехимии. .
Изобретение относится к области неорганических сорбентов, используемых в водоподготовке. .
Изобретение относится к технологии получения сорбционных материалов, использующихся в процессах очистки вод и других природных объектов
Сорбент // 2471549
Изобретение относится к сорбентам на основе природных глинистых пород
Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а именно к способу снижения концентрации высокотоксичного мономера формальдегида из газовой фазы

Изобретение относится к способу удаления органических компонентов из их смеси с водой, в частности для удаления масла из эмульсии типа «масло в воде»
Изобретение относится к области охраны природной среды и может быть использовано для очистки поверхностных вод, используемых для подпитки водозабора. Способ заключается в расположении на дне водного канала, служащего подпиткой грунтовых вод для водозабора, фильтрующего материала слоем 1-1,5 м. Фильтрующий материал состоит из смеси цеолитсодержащих глин местного происхождения - Ирлит 1, Ирлит 7, Аланит - и барита. Барит берется в количестве 5-7% от общего объема глин. Обеспечивается упрощение способа за счет использования местного природного сырья.
Наверх