Сорбционная очистка отходящих газов мусоросжигательных заводов с использованием микрокристаллического гидроксида кальция тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.08, кандидат наук Паповян, Ольга Эдуардовна

• Паповян, Ольга Эдуардовна
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Паповян, Ольга Эдуардовна

1.2. Основные группы сорбентов..............................................................14

1.2.1. Оксид алюминия, относящийся преимущественно к физической адсорбции..........................................................................................17

1.2.2. Основные группы сорбентов, относящиеся преимущественно к химической адсорбции..........................................................................18

1.2.2.1. Силикагели...............................................................................18

1.2.2.2. Цеолиты...................................................................................21

1.2.2.3. Углеродные пористые адсорбенты (АУ, активированные волокна, МСУ)................................................................................................25

1.3. Иные сорбенты...............................................................................31

1.4 Выводы по главе 1...........................................................................40

ГЛАВА 2. МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ СТРУКТУРЫ И СОРБЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ МГК.

2.1. Методики оптико-электронных исследований кристаллической структуры гидроксида кальция..............................................................................41

2.1.1. Методика исследования кристаллической поверхности гидроксида кальция на инвертированном микроскопе..................................................41

2.1.2. Методика исследования кристаллической поверхности гидроксида кальция на растровом электронном микроскопе............................................43

2.1.3. Методика исследования изучение кристаллической структуры гидроксида кальция на просвечивающем электронном микроскопе..................................49

2.2. Экспериментальная установка для исследования сорбционных свойств

МГК.................................................................................................53

2.2.1. Методика элементного спектрального анализа МГК............................55

2.2.2. Методика фазового анализа МГК.....................................................57

2.3. Выводы по главе 2..........................................................................61

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И РАСЧЕТНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Микроскопический анализ кристаллической структуры МГК....................62

3.2. Обсуждение результатов эксперимента...............................................68

3.3. Результаты фазового анализа образцов МГК.........................................72

3.4. Результаты спектрального элементного анализа МГК...............................75

3.5. Сравнение показателей сорбции МГК и АУ..........................................77

3.6.Теоретическая модель сорбции веществ из отходящих газов на поверхности МГК.................................................................................81

3.7. Выводы по главе 3..........................................................................93

ГЛАВА 4. ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ СОРБЕНТА В СИСТЕМЕ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ МСЗ.

4.1. Технология сепарации МГК.............................................................96

4.2. Регенерация МГК..........................................................................98

4.3. Анализ характеристик порошковых дозаторов и разработка конструкции

для подачи сорбента в поток отходящих газов............................................102

4.4 Выводы по главе 4.........................................................................113

Выводы по диссертации.......................................................................114

Определения, обозначения и сокращения.................................................116

Список литературы.............................................................................117

Приложения......................................................................................132

Приложение А. Схема экспериментальной установки.................................133

Приложение Б. Результаты спектрального элементного анализа.....................135

Приложение В. Протоколы количественного химического анализа.................136

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Интенсивное развитие промышленности приводит к непрерывному увеличению выбросов загрязнений в атмосферу. Обязательным требованием к промышленным предприятиям, является очистка отходящих газов от токсичных веществ и соединений до нормативного уровня.

Широкое распространение при очистке отходящих газов получил адсорбционный метод. В существующих на мусоросжигательных заводах мира (сегодня их действует более 4500) системах газоочистки, в качестве высокоэффективного сорбента для широкого спектра сорбатов, используется порошковый активированный уголь (АУ). Однако, из-за его невысоких физико-механических свойств и низкой экономичности при транспортировке и эксплуатации, целесообразно создание не менее эффективного сорбента, но обладающего большей механической прочностью.

Одним из наименее изученных в области очистки отходящих газов, но перспективных для газоочистки сорбентов является отход производства известкового молока — микрокристаллический гидроксид кальция (МГК), который в настоящее время не используется. Если учесть, что объем образования МГК составляет 3-7 тыс. т/год то, целесообразно экспериментально исследовать о его сорбционные свойства в отходящих газовых потоках мусоросжигательных заводов и, при сопоставимых с АУ сорбционных свойствах МГК, можно обеспечить потребности мусоросжигательных заводов (МСЗ) в сорбционной очистке без привлечения дополнительных природных сырьевых источников.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Сорбционная очистка отходящих газов мусоросжигательных заводов с использованием микрокристаллического гидроксида кальция»

Цель работы

Повышение техносферной безопасности мусоросжигательных заводов путем создания нового высокоэффективного, технологичного сорбента на основе микрокристаллического гидроксида кальция (МГК) для очистки отходящих газов.

Проведенными в диссертации лабораторными исследованиями показана возможность получения известкового сорбента из отходов производства известкового молока.

Задачи, поставленные в ходе выполнения диссертационной работы:

- экспериментально исследовать структуру МГК;

- экспериментально исследовать сорбционную способность МГК в качестве сорбента для широкого спектра сорбатов в потоке отходящих газов мусоросжигательных заводов ;

- экспериментально сравнить показатели сорбции МГК с АУ в потоке отходящих газов мусоросжигательных заводов;

- разработать математическую модель, описывающую кинетику сорбции загрязняющих веществ на МГК;

- разработать технологическую схему процесса получения МГК из отходов производства известкового молока;

- разработать и исследовать конструкцию порошкового дозатора для подачи МГК в поток отходящих газов мусоросжигательных заводов, обеспечивающего снижение пульсаций расхода сорбента и снижающего возможность проскока неочищенных отходящих газов в окружающую среду;

- разработать технологическую схему процесса регенерации МГК.

Результаты исследования:

-результаты экспериментальных исследований сорбционной способности

МГК;

- результаты оптико-электронных исследований кристаллической структуры гидроксида кальция;

- результаты разработки процесса получения МГК из отходов производства известкового молока;

-конструкторские разработки порошковых дозаторов для подачи сорбента в поток отходящих газов мусоросжигательных заводов.

Исследования проводились в лабораториях кафедры «Техника

переработки отходов и техносферная безопасность» Московского государственного машиностроительного университета (МАМИ).

Достоверность полученных результатов: подтверждается применением в исследованиях научно-обоснованных методов экспериментальных исследований, использованием современного аналитического оборудования, стандартных поверенных приборов и результатами промышленных испытаний.

Научная новизна работы:

Впервые предложено использование отхода производства известкового молока — МГК, в качестве сорбента в системах газоочистки МСЗ.

Впервые исследованы сорбционные свойства МГК по отношению к оксидам, хлоридам, фторидам, сульфатам и тяжелым металлам и проведено сравнение сорбционной способности с АУ по фтору, сере и группе металлов.

Экспериментально доказано, что МГК представляет собой бесцветные тригональные ромбические кристаллы, в виде пористых гексагональных пластин или призм с удельной поверхностью от 50 до 600 м \г.

Разработана математическая модель процесса сорбции токсичных веществ на поверхности МГК из потока отходящих газов.

В рамках теории Киркендалла-Френкеля, выдвинуто предположение о том, что причиной порообразования в индивидах МГК и сорбционной активности МГК можно считать наличие ионов исходных примесей.

Практическая значимость:

Предложен и исследован в условиях действующего производства на МСЗ новый высокоэффективный технологичный сорбент на основе микрокристаллического гидроксида кальция (Заявка на патент РФ от 18.03.2014 №2014110084/05 (015912), «Сорбент для очистки потоков отходящих газов).

Технологические рекомендации диссертационной работы нашли применение в планах перспективного развития МСЗ №2 ГУП «Экотехпром» (Акт использования № 1-253/14 от 11.04.2014г.)

Разработана технологическая схема процесса получения

микрокристаллического гидроксида кальция из отходов производства известкового молока с помощью распылительной сушки на МСЗ №2 ГУП «Экотехпром».

С целью повышения эффективности газоочистки предложена конструкция дозатора для подачи сорбента МГК, снижающая в 2-5 раз пульсации расхода сорбента в потоке отходящих газов МСЗ.

Результаты данной работы получены при выполнении государственного контракта Министерства образования и науки РФ от 25 мая 2011 г. № 16.525.11.5003 по теме: «Разработка новой комплексной опытно-промышленной технологии для обеспечения нормативной экологической безопасности высоконагруженного полигона захоронения органосодержащих отходов производства и потребления и его санитарно-защитной зоны».

Личный вклад: состоит в проведении экспериментальных исследований, обработке, интерпретации и обобщении полученных результатов, а также в формулировке выводов.

Апробация работы:

Основные положения диссертационной работы докладывались на следующих конференциях:

- на 8-ой Международной научно-практической конференция «Рециклинг, переработка отходов и чистые технологии» ФГУП «Институт «ГИНЦВЕТМЕТ» в г. Москве (2012г.);

- на II Всероссйской научно-практической конференции школьников, студентов, аспирантов и молодых ученых «Экология, рациональное природопользование и охрана окружающей среды» в г. Лесосибирск (2012г.);

- на 4-ой Международной заочной научно-практической конференции «Научная дискуссия: Вопросы технических наук» в г. Москве(2012г.);

- на 63-й Международной студенческой научно-технической конференции Университета машиностроения в г. Москве(2012г.);

на Международной заочной научно-практической конференции «Актуальные направления исследований 21 века: Теория и практика» в г. Воронеж(2013г.);

- на Всероссийской очно-заочной конференции «Природные и социальные экосистемы», посвященной Году охраны окружающей среды в г. Чебоксары(2013г.);

- на Открытой научно-практической конференции «Всемирный день охраны окружающей среды (Экологические чтения - 2013)» в г. Омск.

Публикации: По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, в том числе 3 работы - в изданиях, рекомендованных ВАК для защиты кандидатских диссертаций.

Структура и объем диссертации

Диссертация включает в себя: введение; аналитический обзор литературы; методическую часть; экспериментальную часть; технологическую и расчетную части, общие выводы. Содержание работы изложено на 139 страницах, включая 51 рисунок и 14 таблиц и 3 приложения, библиография содержит 153 наименований.

Диссертационная работа выполнена на кафедре «Техника переработки отходов и техносферная безопасность» Московского государственного машиностроительного университета (МАМИ).

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПРОБЛЕМ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ АДСОРБЦИОННЫМ МЕТОДОМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СОРБЕНТОВ

1.1 Адсорбционный метод очистки отходящих газов

Интенсивное развитие промышленности приводит к непрерывному увеличению выбросов загрязнений в атмосферу.

Обязательным требованием, предъявляемым ко всем промышленным предприятиям, является очистка загрязненного воздуха, содержащего различные виды производственной пыли и токсичные газы. [94]

Токсичные вещества, содержащиеся в воздухе, могут вызвать раздражающее, удушающее или легкое наркотическое действие, что может привести к органическим повреждениям внутренних органов, кроветворной и нервной систем, а также к острым или хроническим воспалительным процессам дыхательных путей.

Разработаны и используются различные методы очистки газов от технических загрязнений: абсорбционные, адсорбционные, термокаталитические, биохимические, плазмохимические, плазмокаталитические, фотокаталитические методы, термическое дожигание. [9]

В технике защиты окружающей среды важное место отводится адсорбционным методам. Разнообразие сорбентов и возможных технических решений позволяют применять системы сорбционной очистки практически во всех отраслях промышленности.

Методы адсорбции основаны на извлечении компонентов отходящего газа за счет их поглощения пористыми адсорбентами. Наиболее часто используемыми адсорбентами являются активные угли, алюмогели, силикагели, цеолиты и иониты и др.

Адсорбционные методы используют для очистки газов с невысоким содержанием газообразных и парообразных примесей. В отличие от

абсорбционных методов они позволяют проводить очистку газов при повышенных температурах.

Внутренняя структура наиболее распространенных на практике промышленных адсорбентов характеризуется наличием различных размеров и форм пустот или пор, среди которых различают макро-, переходные (мезо -) и микропоры. Суммарный объем последних в единице массы или объема адсорбента определяет в решении задач газоочистки как скорость (интенсивность) поглощения целевого компонента, так и адсорбционную способность (величину адсорбции) твердым поглотителем этого компонента. Характерной особенностью адсорбции в микропорах в этой связи является заполнение их объема адсорбируемыми молекулами. В отличие от микропор в переходных порах возможна слоевая моно- или полимолекулярная адсорбция, так как адсорбционные силы здесь не перекрывают всего объема пор ввиду небольших полей их действия. Завершение заполнения объема переходных пор происходит при определенных условиях по механизму капиллярной конденсации, вызываемой понижением давления пара адсорбируемого вещества над вогнутым под действием сил поверхностного натяжения мениском жидкости в порах (капиллярах). Отнесенная к единице массы удельная поверхность переходных пор промышленных адсорбентов обычно находится в интервале 10 — 400 м /г.

Макропоры промышленных адсорбентов обладают размерами эффективных

•7

радиусов, превосходящими 2*10" м. Удельная поверхность этой разновидности пор обычно составляет лишь 0,5 -2 м /г, что предопределяет ничтожную величину адсорбции на их стенках. Капиллярная конденсация в этих порах отсутствует. Макро- и переходные поры выполняют роль транспортных путей, обеспечивающих при адсорбции доступ поглощаемых молекул в микропоры и эвакуацию адсорбата при регенерации адсорбента.

Адсорбционные процессы осуществляются в адсорберах периодического или непрерывного действия, причем в обоих случаях адсорбция компонента протекает непрерывно, а использование адсорбентов может быть непрерывным или периодическим. При применении адсорберов периодического действия

непрерывность процесса осуществляется за счет попеременного циклического переключения адсорберов.

Установки с неподвижным слоем адсорбента имеют существенный недостаток - низкую скорость прохождения очищаемого воздуха через слой сорбента. Это приводит к недостаточной производительности таких установок.

Для увеличения производительности адсорбционных установок применяют процессы с движущимся или кипящим (псевдосжиженным) слоем сорбента. В установках с движущимся и с кипящим слоем адсорбент находится в замкнутом цикле, по ходу которого проводятся все стадии процесса. В промышленности рекуперационные установки с движущимся и кипящим споем получили ограниченное распространение из-за недостаточной механической прочности применяемых адсорбентов и сложности используемого при этом оборудования. [74]

Изобретение [125] относится к технологии очистки воздуха от оксида углерода. Способ включает пропускание воздуха через слой охлаждаемого адсорбента, а затем через слой катализатора окисления оксида углерода на основе окислов марганца и меди. После катализатора воздух пропускают через подогреваемый адсорбент, после чего изменяют направление воздушного потока на противоположное, с одновременным охлаждением адсорбента на входе потока и подогревом адсорбента на выходе. Адсорбент охлаждают и подогревают с помощью термоэлектрических элементов, в которых осуществляют переключение направления электрического тока синхронно с изменением направления потока воздуха. Фильтрующий модуль содержит адсорбер, который на выходе соединен с патроном. В патроне помещен катализатор окисления оксида углерода. На выходе патрона установлен второй адсорбер. Изобретение позволяет создать надежный способ очистки, но относится к технологии очистки воздуха от оксида углерода. [125]

В [121] приведено изобретение, которое относится к сорбционной газоочистке от загрязняющих примесей. Сущность способа очистки заключается в фильтрации воздуха через поглотительный патрон с адсорбционно-

фильтрующими слоями. В качестве адсорбционно-фильтрующих слоев используют сначала серосодержащие минералы или природные серосодержащие минералы, нанесенные на инертный носитель, в смеси с активированным углем, по ходу потока очищаемого воздуха, затем слой углеволокнистого материала -бусофита, пропитанного сульфидными солями металлов, и слой инертного фильтрующего материала. В патроне для очистки воздуха в качестве адсорбционно-фильтрующих слоев используют закрепленные в общем герметичном корпусе, последовательно расположенные, отделенные друг от друга фильтрующие материалы, и патрон соединен воздуховодом с вентилятором. В качестве серосодержащих материалов используют такие известные природные материалы, как пирит, халькопирит, сфалерит, молибденит, галенит и т.д. Эти минералы известны для адсорбционной очистки газов от тяжелых металлов, например, от ртути [122].

Однако при очистке воздуха, содержащего кроме свинца еще и примеси олова, канифоли, высокие показатели очистки не достигаются, а адсорбированные металлы недостаточно прочно удерживаются этими минералами. [121]

В работе [4] рассмотрены циклические адсорбционные процессы очистки и разделения газовых смесей, регенерация сорбента в которых происходит за счет снижения общего давления. В англоязычной научной литературе они получили название PSA, от английского "Pressure Swing Adsorption" [96]. Сфера использования установок, в основе которых адсорбционное разделение воздуха методом КБА широка [96]. Метод основан на способности адсорбентов лучше сорбировать один из компонентов воздуха при прохождении воздушного потока через слой адсорбента, что приводит к повышению концентрации второго компонента в газовой смеси на выходе из слоя. Целевой продукт может извлекаться из адсорбированной и газовой фаз. Их разновидностью являются процессы с вакуумной регенерацией или короткоцикловая безнагревная адсорбция (КБА). Основные условия осуществления процесса таковы; 1) короткое время цикла; 2) регенерация сорбента за счет снижения общего давления. Короткое время цикла позволяет "законсервировать" тепло адсорбции, и

регенерация идет в нагретом за счет адсорбции слое, что повышает ее эффективность. Стадия же адсорбции идет в охлажденном за счет десорбции слое, что повышает сорбционную емкость адсорбента. Регенерация слоя адсорбента осуществляется либо снижением парциального давления лучше сорбируемого компонента во время продувки слоя продуктовым, хуже сорбируемым компонентом [112], либо за счет использования вакуума [113].

В качестве адсорбентов в установках осушки и очистки газов, главным образом от СОг, а также в установках для получения защитных атмосфер применяют цеолиты [98, 114,115].

Недостатками процессов является большая продолжительность цикла (от двух часов до нескольких дней) и большие потери энергии. В процессах КБА время цикла короткое и продуктивность адсорбента выше.

Адсорбция газов существенно зависит не только от пористой структуры, но и от химического состояния поверхности адсорбента. Оптимальное сочетание свойств пористой структуры и химического состояния поверхности позволяет создавать энергонасыщенные адсорбционные системы аккумулирования газов. Наибольшей адсорбционной активностью и емкостью обычно обладают микропористые адсорбенты.

Недостатки большинства адсорбционных установок — периодичность процесса и связанная с этим малая интенсивность реакторов, высокая стоимость периодической регенерации адсорбентов. Применение непрерывных способов очистки в движущемся и кипящем слое адсорбента частично устраняет эти недостатки, но требует высокопрочных промышленных сорбентов, разработка которых для большинства процессов еще не завершена.

Направления усовершенствования адсорбционных методов очистки: разработка новых модификаций адсорбентов и адсорберов, волокнистых сорбционно-активных материалов, оптимизация стадии десорбции.

1.2. Основные группы сорбентов

В группу природных сорбентов относят горные породы и минералы, обладающие высокими адсорбционными, ионообменными, каталитическими и фильтровальными свойствами.

По характеру кристаллической структуры и проявлению адсорбционных и других свойств природные сорбенты подразделяют на две группы (таблица 1.1): с кристаллической структурой слагающих их минералов и с аморфной гелево-пористой структурой.

Таблица 1.1

Классификация природных сорбентов по кристалл ост руктуриому состоянию и характеру сорбции

Группа сорбентов Подгруппа Характер Характер Вид сырья

сорбентов преобладающей сорбшш преобладающей пористости

Кристал- Каркасные Молекулярная Микропористые Цеолит

лические цеояитового типа сорбция, катион-лый обмен

Слоистые и Иоииый обмен, в Микро- к перс- Бетонит,

ЛС1ГТОЧНО-СЛО- меньшей степени ходнопорисгые палыгор-

исгые разбу- молекулярная скетг, се-

хающие ГЛИНИ- сорбция пнолит

СТОГО тши

Слоистые не- Кати они ый Переходов- и Глауконит,

разбухающне обмен макропористые вермикулит

глинистого

тип»

Аморфные Силикатные Молекулярная Макропористые Диатомит,

опалового типа сорбция и переходнопо-ристыс, меньше микропористые трепел, опока, перлит, пемза

Алюмосили- Тоже Макропористые Боксит,

каткые голофан

Различия в минеральном составе и кристаллоструктурных особенностях приводят к изменчивости величины сорбционной емкости у различных видов природных сорбентов и кинетики процессов сорбции. Активные их центры представлены гидроксильными группами поверхности и избыточным отрицательным зарядом, обусловленным изоморфизмом, генетически связанным с различными структурными позициями и ненасыщенными связями на границе структурных слоев, а также с обменными катионами, компенсирующими избыточный заряд кристаллической решетки.

Природные сорбенты представляют достаточно однородную смесь частиц составляющих их минералов.

Основные физико-химические свойства сорбентов представлены в табице.1.2. [25]

Таблица 1.2. — Основные физико-химические свойства природных сорбентов.

Петрогр*$иче- Породообра- КрИСТЫЛО- Ионообменная Улелшм ИОГИОЙСТКН ЭффтяшшЯ

ОгяЯТИЛ 1>ЮШМС струттурпк способность. поверхность. диаметр пер.

мандолы сосюемие Г • »».'«г «и

Цооллг Кдижипжяо- Клрюст« 04-и 47-М 20-5} ад-ол

Околигнт) л*т. маравсят. фшшшеит. ивабиит цеошояого тжа

Опоь». трепел. ОЛМ.0ПЫ- Аморфжк 0,04-0.12 120-150(мю*Л От 40 (опека) От 2-10 (стоя)

дииомкт ■ркегобалет. 20-50 Схнт- ¿а И (ляпа* <о 100 и более

а-крнств&имг ип) ни) Сдиатймчт)

Бскготгт Мшпморнл.кк нот Слоистое, р*». бушшаее 0,6-1 Л 1.7

Пиыпфсхит Пыигорскмт, ШШТМОрИМО- нмт Сжиего-жетйчмое. не разбухают« 0.2-0.3 100-200 55и55 От 0,4-0.6 до 106-200

Год-кйэшг Г.иуюнмт, ГДГргОИЩ-МеИТНАрИЛЛО- имт Слоистое, не ривухаюшм о.мм 100-115 Нпсш 3-5

йсрштуят Вермикулит, ГМР№ЯОД» Сясиктое, ж рюбухшсшке 0,45.1,11; Истек,? Белее 100

Перлит Стеию хиелм гнлргофеми-N0« Аморфиек 0.05 А1 игл Боже 100*

Адсорбент должен обладать следующими основными свойствами:

- необходимой селективностью;

- отсутствием каталитической активности и химической инертностью к компонентам разделяемой смеси;

- достаточной механической прочностью;

- линейностью изотермы адсорбции;

- быть доступным.

Основными факторами, определяющими взаимодействие между разделяемым веществом и адсорбентом, являются дисперсионные силы.

Природа адсорбирующих сил может быть весьма различной. Если это ван-дер-ваальсовые силы, то адсорбцию называют физической, если валентные (т.е. адсорбция сопровождается образованием поверхностных химических соединений) - химической, или хемосорбцией.

Между физической и химической адсорбцией существует множество промежуточных случаев (например, адсорбция, обусловленная образованием водородных связей). Возможны также различные типы физической адсорбции

наиболее универсально проявление дисперсионных межмолекулярных сил притяжения, т. к. они приблизительно постоянны для адсорбентов с поверхностью любой химической природы (так называемая неспецифическая адсорбция). Физическая адсорбция может быть вызвана электростатическими силами (взаимодействие между ионами, диполями или квадруполями). Значительную роль при адсорбции играет также геометрия поверхности раздела: в случае плоской поверхности говорят об адсорбции на открытой поверхности, в случае слабо или сильно искривленной поверхности - об адсорбции в порах адсорбента. Адсорбционные свойства адсорбентов зависят от химического состава и физического состояния поверхности, от характера пористости и удельной поверхности.

1.2.1. Оксид алюминия, относящий преимущественно к физической

адсорбции

Активный оксид алюминия получают из технического гидроксида алюминия обработкой его едким натром и осаждением азотной кислотой. Выпускаемый сегодня оксид алюминия представляет особую модификацию, которая при нагревании до 1000 °С переходит в неактивную форму. Оксид алюминия является полярным адсорбентом и проявляет склонность к образованию водородных связей (вследствие наличия поверхностных гидроксильных групп) и взаимодействию с ненасыщенными соединениями.

Оксид алюминия получают путем дегидратации при высушивании гидроксида алюминия (III). При этом в зависимости от типа исходного гидроксида, наличия в нем оксидов щелочных и щелочно-земельных металлов, условий термической обработки и остаточного содержания влаги получают различные по структуре типы алюмогеля. Их щелевидные или бутылкообразные поры образованы первичными кристаллическими частицами размером (3-8) *10'9 м.

Промышленные сорта активного оксида алюминия обычно содержат у-А^Оз, реже п-А^Оз [46]. Активный оксид алюминия и алюмогель имеют удельную поверхность 200 400 м /г, отдельные марки до 700 м /г. Суммарный

л

объем пор составляет 0,4- 1,0 см /г.

Характеристики некоторых отечественных и зарубежных марок активного оксида алюминия представлены в таблице 1.3.

Оксид алюминия в адсорбции проявляет высокую активность при взаимодействии с полярными адсорбтивами, прежде всего с НгО.

Таблица 1.3

Марка Пртаг»-«ккдшеды {■«меры гранул. ММ Насишмя ПЛОТЖХЧк, >/(«' Удс.нька* поверхности »«7г Суммарный об км пор. си'.'г 1 ¡;<чй.гад». ЮВДЙ рииучлвр. им ! Содержание «римесса. ?». не

»>.•0. | К*<>

А-1 Россш 0.6} 200 0.К-1.0 7.0 и 30Э | 0,15 I 0.1 1,0

А-2 Роесм» |4,5** 04« 170 - - 0.20 1 0.1 1.5 0,02

В-) Рос си* 2Д*3.$ 0,0 200 - 0.03$ 0,03

К-2 Россия оА\ 170 1 0,04$ | 0.0» ! 0.1$

КА-201 США 0,6-6.0 0,72 380 0.1» { М> Ш о.з 1 -

11-151 США 3.0-6,0 0,8» | 390 1 " 0,13 | 1.6 I 2,2

Алюмогели стойки к воздействию капельной влаги. Их используют для улавливания полярных органических соединений и осушки газов. Поверхностные гидроксилы оксида алюминия более прочны и полностью удаляются даже при 1000 °С. Хотя оксид алюминия широко и давно используют в колонной и тонкослойной хроматографии, его применение в высокоэффективной жидкостной хроматографии имеет ограниченный характер. Это связано с тем, что микрочастицы оксида алюминия выпускают не все фирмы-производители сорбентов.

1.2.2. Сорбенты, относящиеся преимущественно к химической

адсорбции

1.2.2.1. Силикагели

Силикагель представляет собой гель кремневой кислоты, адсорбционная активность которого в основном обусловлена находящимися на поверхности гидроксильными группами. Силикагели получают обычно, действуя на жидкое стекло хлороводородной или серной кислотой. Производимые силикагели различают по размерам пор и частиц: КСМ - крупный силикагель мелкопористый; АСМ - активированный силикагель мелкопористый; существуют также силикагели марок КСК, ШСК, МСК, АСК и др.

Поскольку силикагель является полярным, при анализе газов он сильнее взаимодействует с ненасыщенными соединениями, поэтому этилен элюируется после этана.

Макропористые силикагели получают путем гидротермальной обработки. Затем для устранения оставшихся мелких пор проводят прокаливание до 900— 1000 °С, и поскольку при всём этом поверхность сильно дегидратируется, следующим этапом является кипячение в воде для восстановления гидроксильных групп на поверхности.

Согласно [3], силикагели представляют собой аморфные формы диоксида кремния (содержащие 85-95 % Si02), состоящие из коллоидных сферических частиц размером от 2 до 100 нм. Промышленный силикагель представляет собой полупрозрачные зерна белого или желтоватого (из-за содержания примесей) цвета. Скелет силикагеля образован сферическими частицами, сросшимися в местах их контактов. При таком строении поры представляют собой систему пустот и каналов между различным образом упакованными частицами. Размер частиц определяет величину удельной поверхности, плотность упаковки - объем и радиус пор [46,71,72]. Диаметр глобул обычно составляет 2-3 нм. Зазоры между сферическими частицами и есть поры. Силикагель имеет разную поверхность с преобладанием пор диаметром от 5 до 15 нм. Адсорбционные и химические свойства силикагелей существенно зависят от наличия на их поверхности групп = Si—ОН.

По характеру пористой структуры силикагели подразделяют па крупнопористые (средний радиус пор 4,5-10 нм), средне- (1,8-4,0 нм) и мелкопористые (0,8-2,0 нм).

В таблице 1.4. по данным [71], приведены структурные характеристики силикагелей.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Паповян, Ольга Эдуардовна, 2014 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. ГОСТ 8.003-83 ГСИ. Микроскопы инструментальные. Методы и средства поверки (не действует на территории РФ)

2. Алексеев Б.В., Кольцов Н.И. II ЖФХ. 1991. Т. 65. №11.03094.

3. Алехина М.Б. Промышленные адсорбенты. Учеб пособие. М.: РХТУ им. Д. И. Менделеева. 2007.- 116с.

4. Алехина М.Б, Свойства и особенности поведения микропористых адсорбентов (цеолитов и активных углей), предназначенных для новых процессов очистки и разделения газов: диссертация., Москва 2006 - 307 с.

5. Андреев В.В., Кольцов Н.И., Возяков В.И. II Изв. вузов. Химия и химическая технология. 1994. Т. 37. № 2. С. 90.

6. Баранов Д.А., Кутепов A.M. Процессы и аппараты: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / - 2-е изд., - М.: Издательский центр «Академия», 2005.

7. Бирман С.Р., Экономнолегирование мартенситаостареющие стали. - М.:, «Металлургия», 1974, 205 с.

8. Бордунов C.B. Переработка отходов термопластов в волокнистые сорбенты для очистки воды и воздуха. Автореферат. Барнаул-2001. С. 16-19.

9. Буренин В.В. Новые конструкции пылегазоуловителей для очистки газовоздушных выбросов промышленных предприятий // Экология и промышленность России. - 2008. - № 3.

10. Ветошкин А.Г. Процессы и аппараты пылеочистки. Учебное пособие. Пенза: Изд-во Пенз. Гос. Ун-та, 2005.

11. Ветошкин А.Г., Таранцева K.P. Технология защиты окружающей среды (теоретические основы): Учебное пособие, 2004

12. Визель Я.М. Использование активных щелочных сорбентов для безотходной очистки отходящих газов от окислов серы с утилизацией или регенерации сульфатов. Автореф. дис. ... д-ра техн. наук, по спец 05.17.01., Тех-нол. инст. СПб., 1993.

13. Визель Я.М. Игумнов B.C., Чижиков Ю.В. Безотходная сероочистка отходящих газов с помощью активных щелочных сорбентов: технология и экономика. // Экология и промышленность России. - 2010. - № 6.

14. Власов Е.А. Методы исследования минералов.- М.: МАКС Пресс, Учебное пособие, 2009, 98с.

15. Власов А. И. Электронная микроскопия : учеб. пособие /, К. А. Елсуков, И. А. Косолапов. - М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2011. - 168 с. : ил. (Библиотека «Наноинженерия» : в 17 кн. Кн. 11).

16. Волков Д. П., Строительные машины.; Под ред. заслуженного деятеля науки и техники РСФСР, д-ра техн. наук, проф. Москва: «Высшая школа», 1988.

17. Гегузин Я.Е. Очерки о диффузии в кристаллах. М: Наука, 1974

18. Генералов М.Б. Машины и аппараты химических и нефтехимических производств. Т. IV-12 /, В.П. Александров, В.В. Алексеев и др.; Под общ. ред. М.Б. Генералова.2004-832 е.; ил.

19. Глупанов, В.Н. Получение кислорода и азота адсорбционным разделением воздуха / В.Н. Глупанов, Ю.И. Шумяцкий, Ю.А. Серегин, С.А. Брехнер// Промышленная и санитарная очистка газов. Обзорная информация. - М : ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1991.

20. Гонопольский A.M., Паповян О.Э. Исследование микрокристаллического гидроксида кальция для очистки отходящих газов промышленных предприятий // Экология и промышленность России. 2012. № 2. С. 22-23.

21. Гонопольский A.M., Паповян О.Э. Исследование отхода производства гашеной извести в качестве сорбента для очистки отходящих газов промышленных предприятий // «Химическое и нефтегазовое машиностроение».2013. № 10. С.32-34.

22. Гонопольский A.M., Паповян О.Э. Исследование технологических возможностей получения нового сорбента - микрокристаллического гидроксида кальция // Известия МГТУ «МАМИ».2013. № 1(15). т. 4 .с. 103-107

23. Грег С., Синг К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость. - М.:

Мир, 1984.

24. Деревякии Н. А. Современное оборудование для подачи сыпучих материалов/ Н. А. Деревякин, Е. Н. Капитонов. М.: ЦИНТИхимнефтемаш , 1988

25. Дистанов У.Г., Конюхова Т.П., Минеральное сырье. Сорбенты природные // Справочник. — М.: ЗАО «Геоинформмарк», 1999. —42 с.

26. Докукин А. В. Мощные вибрационные питатели и питатели-грохоты конструкции ИГД им. А. А. Скочинского для горной промышленности [Текст] : (Руководство по конструированию, расчету и выбору) Ч. 3, 1968

27. Дрожалина Н.Д. Углеродные молекулярные сита на основе торфа. -Минск: Наука и техника, 1984.- 150с.

28. Другов Ю.С., Беликов А.Б., Дьякова Г.А., Тульчинский В.М.. Методы анализа загрязнений воздуха (другов) «Химия» Москва, 1984 г.

29. Дубинин М.М. Адсорбенты: их получение, свойства и применение. -Л,1985.-340 с.

30. Дубинин М.М. // Известия АН СССР. Сер.хим. - М: 1981. №1, с 9-23.

31. Дубинин М.М. // Изв. АН СССР Сер.хим. 1983. С. 487.

32. Дубинин М.М., Бибаев П.И., Исирикян A.A. // Изв. АН СССР Сер.хим. 1979. С. 475

33. Дубинин М.М., Кадлец О., Ботлик И. Углеродные адсорбенты с молекулярно-ситовыми свойствами// Докл. АН СССР. Сер. Хим. 1964, - Т. 157 № 3 - с. 656-659

34. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии: Учебник для вузов./ - Изд. 2-е. В 2-х кН. Часть 2. Массообменные процессы и аппараты. - М.: Химия, 1995.

35. Жоров Ю. М. Моделирование физико-химических процессов нефтепереработки и нефтехимии. - М.: Химия, 1978. - 376 с.

36. Жукова 3. А, Кельцев Н. В.— ЖФХ.— 1970.— 44.— № 8.— с. 2067.

37. Жукова И.Л., Орехова С.Е., Хмылко Л.И. Сорбенты на основе целлюлозосодержащих материалов и их утилизация. // Экология и промышленность России. - 2009. - №6.

38. Зайцева Л.А., Путин С.Б, Симаненков С.И. О возможности применения гидрофобных цеолитов для очистки воздуха от вредных примесей // В сб. материалов XIV Всероссийского симпозиума с участием иностранных ученых «Актуальные проблемы теории адсорбции, пористости и адсорбционной селективности», Москва — Клязьма, 2010, с. 97

39. Зимон А. Д., Лещенко Н. Ф. Коллоидная химия: Учеб. для вузов. - М.: Химия, 1995. - 336 с.

40. Зиятдинова Л.Р., Николаев А.Н. Очистка промышленных газовых выбросов от диоксида углерода в полых аппаратах вихревого типа.// Экология и промышленность России. - 2009. - № 3. - С.

41. Иванов, Р.Ц. Дозаторы для сыпучих материалов : Обзор / [Р. Цв. Иванов, П. Ил. Стамова] М. : система "Информсталь" , 1982

42. Каздым A.A. Методические указания по изготовлению прозрачных шлифов и аншлифов. - М.: Изд-во РУДН, 2005. - 29 с.

43. Касаткин А. Г., Основные процессы и аппараты химической технологии, 8 изд., М., 1971.

44. Каталымов, Анатолий Васильевич : Дозирование сыпучих и вязких материалов / А. В. Каталымов, В. А. Любартович Л. : Химия : Ленингр. отд-ние, 1990

45. Катков А. Л, Малов К. И., Коптенармусов В. Б, Полоник А В. Новое поколение адсорбентов на основе железомарганцевых конкреций (ЖМК) для очистки газов от сернистых соединений. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://waste.ua/cooperation/2007/theses/katkov.html

46. Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники. М.: Химия. 1984. - 592с.

47. Киселев A.A., Галкин В.А, Тынкасов С.А. Углеродные адсорбенты и их применение в промышленности. -М.: Наука, 1983. - с.299-311.

48. Киселев А. В. Молекулярные взаимодействия в адсорбции и хроматографии. -М.: Высшая школа, 1986.-180 с.

49. Киселев A.B. Межмолекулярные взаимодействия в адсорбции и хроматографии. - М.: Высш. шк., 1986.

50. Клинов A.B. , Разинов А.И., Башкиров Д.В., Анашкин И.П. Лабораторная работа Изучение процесса периодической адсорбции.

51. Коваленко Т.А, Адеева Л.Н. Исследование состава, пористой структуры и адсорбционной селективности бифункционального сорбента из сапропеля // В сб. материалов XIV Всероссийского симпозиума с участием иностранных ученых «Актуальные проблемы теории адсорбции, пористости и адсорбционной селективности», Москва-Клязьма, 2010, с. 120

52. Колышкин Д. А., Михайлова К. К., Активные угли. Справочник, Л., 1972

53. Косых, В. А. Термическая детоксикация твердых отходов газоочистки с фильтров мусоросжигательных заводов : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 03.02.08, 05.17.08 / В. А. Косых. - М/, 2012. - 20 с.

54. Кочетков А.Ю., Кочеткова Р.П., Коваленко H.A., Резников С.А., Толстопятова М.Н., Манахов А.П., Тимофеева С.С. Абсорбционно-каталитический способ очистки дымовых газов от диоксида серы. // Экология и промышленность России. - 2008. - № 5. - С. 18-21

55. Кочетков А.Ю., Кочеткова Р.П., Коваленко H.A. Катализаторы жидкофазного каталитического окисления сернистых соединений в сточных водах // Катализ в промышленности. 2003. № 4.

56. Кудаков У.Д. Рентгеноструктурный анализ поликристаллов. Часть 1. Учебно-методическое пособие и лабораторный практикум. - Владикавказ, 2012.

57. Кулиш О.Н., Кужеватов С.А., Орлова М.Н., Иванова Е.В., Глейзео И.Ш., Вощинский А., Мендельсон Г. Новый низкотемпературный процесс некаталитической очистки дымовых газов от оксидов азота . // Экология и промышленность России. - 2009. - № 11. - С. 18-19

58. Ладычук Д.В., Сорбционные и структурные характеристики углеродных адсорбентов.: диссертация. Йошкар-Ола, 2000 - 129с.

59. Лаптев А.Г. Математическая модель процесса адсорбции при очистке сточных вод ТЭС от нефтепродуктов., E.H. Бородай .Казанский государственный энергетический университет, г. Казань

60. Лебедев В.П., Макаров A.M., Басов В.Н. Термокаталитическая очистка выбросов от углеводородов и оксидов азота // Экология и промышленность России. - 2009. - № 4. - С. 14

61. Лиопо В.А. Практическая рентгеновская дифрактометрия: учеб. пос.-Иркутск: Изд-во Иркут. гос. ун-та, 2010, 159 с.

62. Липатников В. Е., Казаков К. М. Физическая и коллоидная химия: Учеб. - М.: Высш. шк. 1981. - 232 с.

63. Лурье A.A. Сорбенты и хроматографические носители / A.A. Лурье.-М.: Химия, 1972.-320 с.

64. Майоров, П. Е. Роторные машины для дозирования сыпучих материалов. Исследование устойчивости и чувствительности автоматических весов роторного типа[Текст, Лекция] / О-во "Знание" УССР. Киевский дом науч.-техн. пропаганды. Семинар "Автоматич. роторные линии" Киев: [б. и.], 1964

65. Малиновская О.А.,Бесков В.С.,Слинько М.Г. Моделирование каталитических процессов на пористых зернах. Новосибирск: Наука, 1975. 267 с.

66. Матвейкин В.Г. Математическое моделирование и управление процессом короткоцикловой безнагревной адсорбции / В.Г. Матвейкин, В.А. Погонин, С.Б. Путин, С.А. Скворцов. — М.: «Издательство Машиностроение-1», 2007. - 140с.

67. Мирошник З.А., Салтыков С.Н., Ширяева Г.Б.. Методические указания к лабораторным работам по общей и неорганической химии «Химическая кинетика. Химическое равновесие». Липецк: ЛГТУ, 2005. - 32 с.

68. Морис Ф., Мени Л., Тиксье Р. Микроанализ и растровая электронная микроскопия / Франция, 1978: пер. с франц.: М.: Металлургия, 1985. - 392 с.

69. Мухин В.М., Глебова O.A.. Оценка импортируемых активных углей По российским методикам // В сб. материалов XIV Всероссийского симпозиума с участием иностранных ученых «Актуальные проблемы теории адсорбции, пористости и адсорбционной селективности», Москва — Клязьма, 2010, с. 61

70. Муштаев В.И., Ульянов В.М. Сушка дисперсных материалов в химической промышленности. М.: Химия, 1988. 363 с.

71. Неймарк И.Е. Силикагель, его получение, свойства и применение / И.Е. Неймарк, Р.Ю. Шейнфайн. - Киев: Наукова думка, 1973.- 101 с.

72. Неймарк И.Е. Синтетические минеральные адсорбенты и носители катализаторов/ И.Е. Неймарк. - Киев: Наукова думка, 1982. - 216 с.

73. Новиков И. И. Дефекты кристаллического строения металловИзд-во «Металлургия», 1975. 208 с.

74. Олонцев В.Ф., Олонцев В.В. Активные угли.-Изд. 2-е доп. / Издание осуществлено по заказу РАЕН.-Пермь, 2005.-88с., ил.

75. Орлов С. П. Дозирующие устройства [[Текст]] . - 3-е изд., перераб. и доп. Москва : Машиностроение , 1966

76. Панич А.Е., Левина Т.Г. Физика сегнетоэлектрической керамики. Ростов-на-Дону,2002

77. Подольский И.И., Вакалюк Ю.В. Зернистый саморегенерируемый фильтр для механической очистки загрязненных сред. // Экология и промышленность России. - 2009. - №6.

78. Потапов C.B. Исследование процессов адсорбции ксенона, криптона, кислорода и азота на микропористом углеродном адсорбенте при повышенных давлениях применительно к системам аккумулирования газов: диссертация. Москва. 2011 -196 с.

79. Пушкин Л. Методические рекомендации по автоматизированному проектированию рабочих органов дозатора сыпучих материалов / Отд-ние ВАСХНИЛ по Нечернозем, зоне РСФСР, Н.-и. и проект.-технол. ин-т механизации и электрификации сел. хоз-ва Нечернозем, зоны РСФСР; [Сост. А. М. Валге и др.] : НИПТИМЭСХ НЗ РСФСР , 1987

80. Pao Ч.Н.Р., Гоналакришнан Дж. Новые направления в химии твердого тела. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-е, 1990. - 182 е.: ил.

81. Расембуаринирина А. А. Закономерности окислительно-адсорбционного процесса очистки газов от сероводорода на активных угдях.: диссертация. Москва. 2000 - 138с.

82. Романков П. Г., Фролов В. Ф. Массообменные процессы химической

технологии. - JI.: Химия, 1990. - 384 с.

83. Романов Ю . Я., Лимонов Н. В., Ивахнюк Г. К. О развитии пористости при активации карбонизованных углей // Журн. прикл. химии-. 1992.. Т. 65, № 8. с. 1666-1670.

84. Сакодынский К. И. Полимерные сорбенты для молекулярной хроматографии / К.И. Сакодынский, Л.И. Панина. - М.: Наука, 1977- 166 с.

85. Саттерфилд Ч.Н. Массопередача в гетерогенном катализе. М.: Химия, 1976. 240 с.

86. Тарасевич Ю.И. Адсорбция на глинистых минералах. К: Наукова думка.

1975.

87. Темных В.И. Просвечивающаяся и растровая микроскопия: Лабораторный практикум.- Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2005, 91с.

88. Толстых Т.Ю. Углеродные адсорбенты с молекулярно -ситовыми

свойствами на основе газовых углей: Дис.....канд. техн. наук/ Институт горючих

ископаемых-. М. 1993.

89. Фенелонов, В.Б. Введение в физическую химию формирования супрамолекулярной структуры адсорбентов и катализаторов /В.Б. Фенелонов. — Новосибирск : Изд-во СО РАН, 2004. - 442 с.

90. Фенелонов В.Б. Пористый углерод.- Новосибирск: ИК СО РАН, 1995.-

514с.

91. Фролов Ю. Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы: Учеб. для вузов. - М.: Химия, 1982. - 400 с.

92. Фуртат И. Б. Математическая модель процесса адсорбции // Вестник АГТУ. 2008. №1.

93. Цветков М. В. Поглощение хлористого водорода при газификации твердого топлива с добавками кальцийсодержащих сорбентов в режиме фильтрационного горения: Автореф. дис.... канд. хим. наук: 01.04.17. -М., 2010.

94. Чубаров Д.Н. Адсорбционные методы очистки газов // ADVANCES IN CURRENT NATURAL SCIENCES.- 2012.- № 6. - С. - 192.

95. Черенкова Ю.А., Котова Д.Л., Крысанова Т.А., До Тхи Лонг, Альтова Е.П., Братусь Е.А., Бекетов Б.Н. Сорбционные и физико-химические свойства цеолита месторождения Приполярного Урала Югры // Сорбционные и хроматографические процессы._2006. Том 6. Выпуск 6. часть 4. С.1455-1459.

96. Шумянский Ю.И. Адсорбция: процесс с неограниченными возможностями. M высш. школа 1998

97. Энгель Л., Клингель Г.. Растровая электронная микроскопия. — Справочник. -М:, «Металлургия», 1986,200 с.

98. Эстрин Б.М. Контролируемые атмосферы в производстве металлопродукции M Металлургия 1991

99. Юров Ю.Л., Девисилов В.А., Кириченко В.Н., Басманов П.И. Высокоэффективная очистка газов от аэрозолей фильтрами на основе волокнистых материалов ФП и их аналогов // Приложение к журналу «Безопасность жизнедеятельности». 2003. № 10.

100. Юсубов Ф.В., Бабаев Р.К. ,Гулиева., Л.Э. Математическое моделирование адсорбционных процессов Азербайджанская Государственная Нефтяная Академия.

101. Яковлев C.B. «Инженерное оборудование зданий и сооружений» Энциклопедия.

102. Адсорбционная регенерационная система очистки воздуха [Электронный ресурс]. - Режим доступа: "АРС - Аэро" http://ele-spb.ru/main/?q=node/27

103. Питатели Н-559-67-1: Каталог / М-во угольной пром-сти СССР. Главшахтопроект. Гос. проектный ин-т Гипрошахт Ленинград : [б. и.], 1967

104. Российский химический журнал. - 1995. - Т. 39 - №6.

105.3аявка на патент - 015912 Российская Федерация, МПК В09В1/00, В09ВЗ/00. Сорбент для очистки потоков отходящих газов [Текст] / A.M. Гонопольский; О.Э. Паповян.:патентообладатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный машиностроительный университет

(МАМИ)". № 2014110084/15; заяв.: 18.03.2014.

106. Патент - 7747 BY, МПК (2006) В 01 J 20/30, В 01 D 53/58 Способ очистки газов от аммиака / Н.А. Шманькова, СЕ. Орехова, В.А. Ашуйко, ЛИ. Хмылко; заявитель Бел. гос. технол. ун-т. № а 20020555; заявл. 26.06.2002; опубл. 28.02.06.

107. Патент - 2254916 Российская Федерация, МПК B01J 20/30 B01D 52/02. Способ приготовления сорбента для очистки газов от сероводорода [Текст] / А.А.Мошкин, В.И.Лазарев, А.Н.Соболев, В.И.Гераськин. №2004102652/15; заяв.: 30.01.2004; опубл. 27.06.2005, 8 стр

108. Патент - 10334 BY, МПК (2006) С 02 F 1/28, В 01 J 20/22, С 02 F 1/62 Способ очистки сточных вод от ионов хрома(Ш) и (VI) / И.Л. Жукова, СЕ. Орехова, ВА. Ашуйко, Л.И. Хмылко; заявитель Бел. гос. технол. ун-т. № а 20050654; заявл. 30.06.2005; опубл. 22.11.07.

109. Пат. 2102114 Российская Федерация, МПК6 B01D45/04 Вихреди-намический сепаратор Текст. / Г. П. Дмитриев, А. А. Черников : заявитель и патентообладатель Г. П. Дмитриев, А. А. Черников. —№ 96122822/25 ; заявл. 12.02.96 ; опубл. 20.01.98, Бюл. № 2.

110. Патент - 6194198 США B01D53/85, C02F3/04, C02F3/10 Device For Purifying Gases, Such As Air In Particular, Or Liquids, Such As Water In Particular, And Method For Use With The Device

111. Патент - 6171853 США B01D53/85, C12S5/00, C12M1/16 Method and apparatus for treating volatile organic compound (VOC) and odor in air emissions

112. Патент - 2944627 США МКИ3 ВО IB 53/04 Method and Apparatus for Fractionationg Gaseous Mixtures by Adsorption.

113. Патент - 3155468 США МКИ3 B01B 53/04 Process for Separating Binary Gaseous Mixtures by Adsorption.

114. Патент - 5551257 США МКИ6 F25 J3/00 Production of ultrahigh purity nitrogen

115. Патент - 6616732 США МКИ B01D 053/047 Zeolite adsorbents, method for obtaining them and their use for removing carbonates from a gas stream.

116. Патент - 2381832 Российская Федерация, МПК B01J20/06. Твердый сорбент сероводорода на основе оксидных соединений марганца [Текст] /А. Н.Епихин, С.И Сучков, А. А. Сомов, И.О. Крылов, И.Г. Луговская.: патентообладатель Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт". №2009101408/15; заяв.: 20.01.2009; опубл. 20.02.2010.

117. Патент - 2452561 Российская Федерация, МПК B01J20/16, B01J20/04, B01J20/30, B01D53/02 . Сорбент для очистки атмосферного воздуха [Текст] /Н.М. Алыков.: патентообладатель Е.Е.Евсина. №2010128819/05; заяв.: 12.07.2010; опубл. 10.06.2012, 5 стр.

118. Патент - 2254916 RU, МПК B01J 20/30 B01D 52/02. Способ приготовления сорбента для очистки газов от сероводорода [Текст] / А.А.Мошкин, В.И.Лазарев, А.Н.Соболев, В.И.Гераськин. 2004102652/15; заяв.: 30.01.2004; опубл. 27.06.2005, 8 стр.

119. Патент - 2336945 Российская Федерация, МПК B01J 20/06, B01J 20/08, B01J 20/10. Сорбент С-КП для очистки атмосферного воздуха [Текст] / Н.М. Апыков, Е.М.Евсина.: заявитель и патентообладатель Астраханский государственный университет. №2007108441/15; заяв. 06.03.07; опубл. 27.10.08, бюл. №30, 7 стр.

120. Патент - 2344099 Российская Федерация, МПК B01F3/12 С04В2/02. Водная известково-магнезиальная суспензия и способ ее приготовления. [Текст] / Диаз Чавес Луис Альфредо (BE), Солтер Тимоти Л. (BE), Хабиб Зиад (BE), Лэнжелен Анри-Рене (BE). №2006106223/15; заяв.: 27.07.2004; опубл. 20.01.2009, 9 стр.

121. Патент - 2112587 Российская Федерация, МПК B01D53/02, B01J20/00, А62В19/00. Способ очистки воздуха рабочего помещения от загрязняющих

примесей и патрон для очистки воздуха рабочего помещения [Текст] / Н.И. Володин; А.Г. Хрупачев; Е.А. Дронов; В.М .Сотников.: заявитель и патентообладатель Н.И. Володин. №97119288/25; заяв.: 28.11.1997; опубл. 10.06.1998.

122. Патент - 2035993 Российская Федерация, МПК B01J20/02, B01J20/30, B01D53/02. Способ получения сорбентов для очистки газов от ртути [Текст] / А.Е. Горенбейн; Р. Аксель; А. Ребитцер; П. Дэтлеф; Ю.Ф. Линов.: патентообладатель А.Е. Горенбейн. №93045418/26; заяв.: 30.09.1993; опубл. 27.05.1995.

123. Патент - 2028812 Российская Федерация, МПК А62В11/00. Установка для регенерации воздуха [Текст] / A.A. Кримштейн; И.А. Кунаков; Б.В Путин.: патентообладатель Тамбовский научно-исследовательский химический институт. №5055366/23; заяв.: 20.07.1992; опубл. 20.02.1995.

124. ЕР, заявка 0465371, А 62 В 19/00, 1992. Способ очистки воздуха рабочего помещения от загрязняющих примесей и патрон для очистки воздуха рабочего помещения

125. Патент - 2274485 Российская Федерация, МПК B01D53/86, B01D53/04. Способ очистки воздуха от оксида углерода и фильтрующий модуль для очистки воздуха от оксида углерода [Текст] / С.Н. Ерохин; С.И. Симаненков; Э.И Симаненков; С.Б. Путин; Н.Ф Гладышев. ¡патентообладатель: Федеральное государственное унитарное предприятие "Тамбовский научно-исследовательский химический институт" (ФГУП "ТамбовНИХИ"). № 2004120688/15; заяв.: 06.07.2004; опубл. 20.04.2006.

126. Патент - 3706535 США, МПК 422/105; 422/122; 423/247. Аппарат для обработки сжатого воздуха для дыхания целей [Текст] / Bentz; Robert В. Porter, Bentz; Robert В. Porter, ¡патентообладатель: Domnick Hunter Filters Ltd. № 2004120688/15; заяв. 23 ноя 1970; опубл. 27.08.2001; опубл. 19 дек 1972

127. Патент - 2172641 Российская Федерация, МПК B01D53/02, B01D53/04, B01D53/86, B01D35/01. Способ очистки воздуха от токсичных компонентов и

фильтрующий модуль для очистки воздуха от газообразных токсичных компонентов. [Текст] / И.В. Кумпаненко; В.В. Лосев; И.П. Шеляпин; Н.П. Васильев; Э.В. Романчук; Б.К. Замараев; М.М. Дейкун; А.И. Ермаков; А.Н. Довидчук.: патентообладатель: ООО "Экоспецстройснаб". № 2000128897/12; заяв.: 21.11.2000; опубл. 27.08.2001.

128. Патент - 6953495 США, МПК B01D47/10 Low-energy venturi pre-scrubber for an air pollution control system and method

129. Aris R. The Mathematical Theory of Diffusion and Reaction in Permeable Catalysts. Oxford: Clarendon Press, 1975. 443 p.

130. Belsky A., Hellenbrandt M., Karen V.L., Luksch P. New developments in the Inorganic Crystal Structure Database (ICSD): accessibility in support of materials research and design // Acta Cryst. 2002. Vol. B58, № 3. P. 364-369.

131. Chang W. Chi, Lee A. Hanju.—J. Chem. Eng. Symp.Ser.-1973.-69.- № 134.- p.

55.

132. Dommer R.A., Metcher R.G. - Amer. Ind. Hyg. Assoc. J., 1978, v. 39, N 3,p.

240

133. Faber J., Fawcett T. The Powder Diffraction File: present and future // Acta Cryst. 2002. Vol. B58, № 3. P. 325-332.

134. Filteranlage mit PTFE — Membranen reinigt rauch — und staub- haltige Abluft // Maschinenmarkt, 2001, №22.

135. Galos K.A., Smakovski T.S., Szhigal J. Flue-gas desulphurization products from Polish coal-fired power-plants. Krakow: Polish Academy of Science, Minerals and Energy Economy Research Institute, 2003.

136. Gonopol'skii A.M., Papovyan О. E. Study of Slaked Lime Production Waste as a Sorbent for Cleaning Industrial Enterprise Exhaust Gases. Chemical and Petroleum Engineering. 2014. T. 49. № 9-10. C. 686-689.

137. Hollod G. J., Eisenrich S. J. - Anal. Chim. acta, 1981, v. 124, N 1. p. 31.

138. Innovation in fibrous dust filtration//IPW: Int. Papierwirt,2001, № 3.

139. Kane M.S., Goellner J.F., Foley H.C. Symmetry Breaking in Nanostructure Development of Carbogenie Molecular Sieves:Effects of Morphological Pattern

Formation on oxygen and Nitrogen Transport //Chem.Mater.- 1996.- V. 8, №8 . -P.2159-2171.

140. Katoh M., Yoshikawa T., Tomonari T. Adsorption Characteristics of Ion-Exchanged ZSM-5 Zeolites for C02/N2 Mixtures // Journal of Colloid and Interfase Science. -2000. - V. 226. - P. 145-150.

141. Koltsov N.f„ Alekseev B.V. II Appl. Catalysis. 1989. V.46.P. 189.

142. Lamparski L. L., Nestrick T.J. - Anal. Chem., 1980, v. 52, N 13. p. 2045.

143. Nguyen C., Do D.D. Dual Langniuir Kinetic Model for Adsorption in Carbon Molecular Sieve Materials //Langmuir.2000.-V.16, № 4 .- P. 1868-1873.

144. Okoye I.P., Benham M., Thomas K.M. Adsorption of gases and vapors on Carbon molecular sieves. //Langniuir. 1997,V. 13, №15 . - P. 4054-4059.

145. Rao M.B., Jenkin R.G., Steel W .A. Potential function for diffusive motion in carbon molecular sieves //Langmuir.- 1985-. V. 1, № 1. -P. 137 141.

146. Rege S.U., Yang R.T. A novel FTIR method for studying mixed gas adsorption at low concentrations: H20 and C02 on NaX zeolite and y-alumina // Chemical Engineering Science. -2001. V. 56, -P. 3781-3796

147. Reid C.R., Thomas K.M. Adsorption of Gases on a Carbon Molecular Sieve Used for Air Separation: Linear Adsorptives as Probes for Kinetic Selectivity// Langinuir.- 1999.- V. 15, №9. - P. 3206-3218.

148. Reid C.R., Okoye I.P., Thomas K.M. Adsorption of gases on carbon molecular sieves used for air separation. Spherical adsorptives as probes for kinetic selectivity. //Langniuir. 1998,V. 14, №9 . - P. 2415-2425.

149. Rogues M., Bastich M. Some structural characteristics of microporous carbons deduced from adsorption and diffiusion data //Fuel. - 1979.- V. 58, №8. P. 561564.

150. SeatonN .A, Friedmans .P., MacElroy J.M.D., Murphy B.J. The Molecular Sieving Mechanism in Carbon Molecular Sieves: A Molecular Dynamics and Critical PathAnalysis//Langmuir.l997,V. 13, №5 .-P. 1199-1204.

151. Verma S.K. Development of molecular sieving proiperties in microporous carbon// Carbon. 1 991.V. .29, №6 .P . 793-803.

152. Walker P.L. Carbon: an old but new material revisited // Carbon.- 1990 .-V. 28, №2/3.-P. 261-279

153. Yamazaki T., Katoh M., Ozawa S., Ogino Y. // Molec. Phys. - 1993. - V. 80. -P. 313.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Прил.А. — Схема экспериментальной установки

Прил. Б — Результаты спектрального элементного анализа

Прил. В — Протоколы количественного химического анализа.

Инб. ttnoûn. Подп. u äama

Взам. инЬ. W

Согласовано

50

45

iJ.

.¿JEL,

i |сла>

gf 5 s

Ii

-II

§1

II

О О

» S j • о

■ô о

S I"

11 S- *

8f

5 s

pi о

II

11

6 *

sl

I § 0

1

ta

7

/

129

oo

ru о о

-1

СП

•xj

td

4 2

, 2

<—) V .

СО " © .....^ ° 1

ru - 1— -S* Г\

2. 32

5 .

Щ.

07

>

ca

m

СП

56

lu «о

7ч

4 2

l_3 2

j—» СП с,

cry

■4 22

(к

II

il; \

Приложение Б.

Результаты спектрального элементного анализа

N мин N320, м8о, А120З, ЭЮг, К20, тю2, МпО, Ре203, Р2О5, БОз, СЬ, V, Сг, N1, Си, Zn, РЬ,

% % % % % % % % % % % % ррш ррт ррш ррш орт ртт

1 Чист 0,02 0,62 0,03 0,01 0 0 0,011 0,02 0,01 0,02 0,031 0,005 <10 <10 2 26 6 0

2 1 0,17 0,62 0,05 0,06 <0,01 0,01 0,014 0,02 0,03 0,09 0,063 0,01 <10 <10 7 193 23 0

3 1,5 0,15 0,60 0,05 0,02 <0,01 0,01 0,013 0,03 0,02 0,18 0,104 0,018 <10 <10 10 113 33 6

4 4 0,11 0,62 0,06 0,03 <0,01 0,01 0,009 0,03 0,02 0,21 0,099 0,02 <10 <10 9 113 31 4

5 5 0,07 0,61 0,05 0,02 <0,01 0,01 0,013 0,02 0,03 0,13 0,086 0,02 <10 <10 9 192 27 9

6 40 0,16 0,61 0,02 0,09 0,02 0,01 0,014 0,03 0,02 0,34 0,160 0,03 18 12 10 198 97 22

N Со, ЯЬ, 8г, гр, Ва, и, ТЬ, V, N1), Аэ, Мо, XV, Та, Бс, ва, ве, А& БЬ, 8п, Те, 1п, са, В1,

мин ррт ррш ррт ррт ррт ррт ррт ррт ррт ррт ррт ррт ррт ррт ррт ррт ррт ррт ррт ррт ррт ррт ррт

1 Чист <10 3 213 - - <10 - - - -

2 1 <10 2 217 - - - - - - <10 - - - - - - - - - - - - -

3 1,5 <10 4 212 - - - - - - <10 - - - - - - - - - - - - -

4 4 <10 3 209 - - - - - - <10 - - - - - - - - - - - - -

5 5 <10 3 213 - - - - - - <10 - - - - - - - - - - - - -

6 40 <10 3 205 10 5 2 2 3 2 6 5 5 5 3 3 2 5 5 5 5 5 5 5

Приложение В. стр. 136

ФГУП НТЦРадиационно-химнческой безопасности и гигиены ФМБА России

Лаборатория физико-химических исследований __(аттестат аккредитации № РОСС 1Щ.0001.510023)

Заказчик: Объект анализа: НД на отбор проб: Место отбора пробы: Дата отбора пробы: НД на МВИ:

123182 Москва, ул. Щукинская, 40, тел/факс : [phone]. ntc [e-mail]

ПРОТОКОЛ №17 ED/12 от от 25 мая 2012 г. количественного химического анализа

ГУП "Экотехпром"

промышленные выбросы

Приложение Б ПНД Ф 13.1.65-08.

МСЗ № 2, линия № 3, выход из системы очистки.

24.04.2012 г.

ПНД Ф 13.1.65-08. Методика выполнения измерений суммарного содержания полихлорированных дибензо-п-диоксинов и дибензофуранов в пересчете на 2,3,7,8-тетрахлордибензо-п- диоксин в пробах промышленных выбросов в атмосферу методом хромато-масс-спектрометрии.

РЕЗУЛЬТАТ АНАЛИЗА

Массовая концентрация 2,3,7,8-хлорзамещенных ;

чйжкзйе. «зTx^Minw дибензо-п-диоксинов и дибензофуранов (суммарно в пересчете --.ЗЩ':

. : ■■У-- 'ШЩГ^Ш

на 2,3,7,8 тетрахлордибензо-п-диоксин) при содержании кислорода gsjggg.

в дымовых газах 11%, нг ДЭ/мЗ_

Расширенная неопределенность измерения ± 65%

*) ДЭ (I-TEF) - диоксиновые эквиваленты токсичности в соответствии с НД.

Отв. исполнитель: зав. лабораторией

I Ü 1

V i, . -i.f

Va'

Смирнов B.H.

стр. 137

ФГУП НТЦ Радиацнонно-хнмической безопасности и гигиены ФМБА России

В I

Лаборатория физико-химических исследований (аттестат аккредитациях» РОСС Яи.ООО 1.510023) 123182 Москва, ул. Щукинская, 40; тел/факс : [phone]. тс [e-mail]

ПРОТОКОЛ №18 ЕР/12 от от 25 мая 2012 г.

количественного химического анализа

Заказчик: Объект анализа: НД на отбор проб: Место отбора пробы: Дата отбора пробы: НД на МВИ:

ГУП "Экотехлром"

промышленные выбросы

Приложение Б ПНД Ф 13.1.65-08.

МСЗ Х° 2, линия X» 3, вход в систему очистки

24.04.2012 г.

ПНД Ф 13.1.65-08. Методика выполнения измерений суммарного содержания полихлорированных дибензо-п-диоксинов и дибензофуранов в пересчете на 2,3,7,8-тетрахлордибензо-п- диоксин в пробах промышленных выбросов в атмосферу методом хромато-масс-спектрометрии.

РЕЗУЛЬТАТ АНАЛИЗА

Массовая концентрация 2,3,7,8-хлорзамещенных

дибензо-п-диоксинов и дибензофуранов (суммарно в пересчете

на 2,3,7,8 тетрахлордибензо-п-диоксин), при содержании кислорода

в дымовых газах 11%, нг ДЭ/мЗ__

Расширенная неопределенность измерения ± 65%

*) ДЭ (ЬТЕБ) - диоксиновые эквиваленты токсичности в соответствии с НД.

Отв. исполнитель:зав. лабораторией

к®

сТгУ .^^Фьл/о Ч

жттт

I II

Смирнов В.Н.

ИГ

и «

стр. 138

ФГУП НТЦ Радиационно-хнмической безопасности и гигиены ФМБА России

Лаборатория физико-химических исследований _(аттестат аккредитации № РОСС 1Ш.0001.510023)

123182 Москва, ул. Щукииская, 40; тел/факс : [phone]. тс [e-mail]

ПРОТОКОЛ №21 ЕЭ/12 от от 25 мая 2012 г.

I,

количественного химического анализа

Заказчик: Объект анализа: НД на отбор проб: Место отбора пробы: Дата отбора пробы: НД на МВИ:

ГУП "Экотехпром"

промышленные выбросы

Приложение Б ПНД Ф 13.1.65-08.

МСЗ № 2, линия № 1, выход из системы очистки.

27.04.2012 г.

ПНДФ 13.1.65-08. Методика выполнения измерений суммарного содержания полихлорированных дибензо-п-диоксинов и дибензофуранов в пересчете на2,3,7,8-тетрахлордибензо-п- диоксин в пробах промышленных выбросов в атмосферу методом хромато-масс-спектрометрии.

РЕЗУЛЬТАТ АНАЛИЗА

Массовая концентрация 2,3,7,8-хлорзамсщенных дибензо-п-диоксинов и дибензофуранов (суммарно в пересчете на 2,3,7,8 тетрахлордибензо-п-диоксин) при содержании кислорода в дымовых газах 11 %, нг ДЭ/мЗ Расширенная неопределенность измерения ± 65%

■ 11 •■!

Ш.ЩЩщт

ШШ '-ШШш.

"Чшшш

*) ДЭ (1-ТЕР) - диоксиновые эквиваленты токсичности в соответствии с НД.

Отв. исполнитель:зав. лабораторией

!Щщёш)~

Смирнов В.Н.

I !

Я I

*№ »

, л

ФГУП НТЦ Раднационно-химической безопасности и гигиены ФМБА России

Лаборатория физико-химических исследований '

_(аттестат аккредитации № РОСС ЯЦ.0001.510023)

123182 Москва, ул. Щукинская, 40; тел/факс; [phone]. Шс [e-mail]

ПРОТОКОЛ №22 ЕО/12 от от 25 мая 2012 г. количественного химического анализа

И !"

Заказчик: Объект анализа: НД на отбор проб: Место отбора пробы: Дата отбора пробы: НД на МВИ:

ГУП "Экотехпром" промышленные выбросы Приложение Б ПНД Ф 13.1.65-08.

МСЗ № 2, линия № 1, вход в систему очистки |

27.04.2012 г. I |

ПНД Ф 13.1.65-08. Метрдика выполнения измерений суммарного содержания полихлорированкых дибензо-п-диоксинов и дибензофураноЦ в пересчете на 2,3,7,8-тетрахлордибензо-п- диоксин в пробах промышленных выбросов в атмосферу методом хромато-масс-спектрометрии.

!> И 1

ИФ

РЕЗУЛЬТАТ АНАЛИЗА

Массовая концентрация 2,3,7,8-хлорзамещенных

дибензо-п-диоксинов и дибензофуранов (суммарно в пересчете ., '¿¡¡¡¡* V 0,634 ,

на 2,3,7,8 тетрахлордибензо-п-диоксин), при содержании кислорода .£>; ■:.-. в дымовых газах 11%, нг ДЭ/мЗ

Расширенная неопределенность измерения ± 65%

*) ДЭ (1-ТЕР) - диоксиновые эквиваленты токсичности в соответствии с НД.

Отв. исполнитель: зав. лабораторией

ктЧй

Смирнов В.Н.