СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА
METHOD OF PRODUCING SORBENT

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а именно к способу снижения концентрации высокотоксичного мономера формальдегида из газовой фазы. Сорбент может применяться в производстве, технологический процесс которого связан с материалами, содержащими токсичные соединения, которые присутствуют как в готовой продукции, так и в отходах производства.
Известен способ получения сорбента активированием его в импульсном электромагнитном поле, выбранный в качестве прототипа. Алюмосиликатный глинистый сорбент монтмориллонит активировали в импульсном электромагнитном поле в течение 30 с при величине магнитной индукции 0,011 Тл, а через 48 часов проводили тепловую обработку при 453 К в течение 1 часа [Патент RU №240822 C1, B01J 20/12 (2006.01), [Текст] / Бельчинская Л.И., Битюцкая Л.А., Ходосова Н.А.; заявитель и патентообладатель ВГЛТА. - №2009114648/05; заявл. 17.04.2009; опубл. 10.01.2011, Бюл. №1]. Данный способ эффективен для адсорбции токсикантов из газовой фазы, но имеет длительный процесс активирования сорбента с целью повышения его сорбционных свойств.
Изобретение решает задачу снижения загазованности производственных помещений органическими поллютантами.
Это достигается тем, что в способе получения сорбента, включающем активирование глины, содержащей монтмориллонит в количестве 95%, согласно изобретению, глину активируют в электромагнитном поле сверхвысокой частоты (ЭМП СВЧ) в течение 4 минут при мощности поля 800 Вт.
При сверхвысокочастотном нагреве электромагнитная волна, проникая в образец, взаимодействует с заряженными частицами, при этом энергия поля поглощается объемом образца.
Данный способ является экологически чистым, он быстродействен и энергоэкономичен, при этом возможно локальное воздействие на обрабатываемый материал.
Для определения оптимальных условий активации сорбента проводили следующие исследования.
Опыт 1.
Определение оптимальной мощности активации сорбента в электромагнитном поле проводилось путем оценки адсорбционных свойств активированного монтмориллонита. Полученные результаты приведены в таблице 1.
Таблица 1
Мощность ЭМП СВЧ, Вт
-
400
600
800
1000
Сорбционная емкость, а, мг/г
6
60
68
84
79
Как видно из таблицы 1, сорбционная емкость активированного минерала возрастает в 10 раз при мощности электромагнитного поля 400 Вт в сравнении с необработанным сорбентом. При активации полем мощностью 600 Вт повышение сорбционной емкости достигает 11,3 раз, а при обработке полем мощностью 800 Вт - 14 раз. Снижение сорбционной емкости на 6% происходит при более высокой мощности ЭМП СВЧ, равной 1000 Вт, в сравнении с данными, полученными при мощности поля 800 Вт.
Опыт 2.
Исследовалось время воздействия ЭМП СВЧ на сорбционные показатели активированного сорбента. Активация проходила от 0,5 до 6 минут при фиксированной мощности ЭМП СВЧ 800 Вт. Результаты представлены в таблице 2.
Таблица 2
Время активации в ЭМП СВЧ, минут
-
0,5
1
2
4
6
Сорбционная емкость, а, мг/г
6
26
58
68
84
45
В сравнении с необработанным минералом емкость сорбента в результате прогрева в течение 0,5 минут в ЭМП СВЧ возрастает в 2,5 раза. Сорбционная емкость повышается более чем в три раза во временном интервале от 0,4 до 4 минут и снижается при увеличении времени облучения. Оптимальное время активации сорбента - 4 минуты.
Опыт 3.
Установлена скорость адсорбции активированным монтмориллонитом. Результаты представлены в таблице 3.
Таблица 3
Мощность поля при активации, Вт
Время сорбции, ч
1-6
6-20
20-42
42-80
Скорость адсорбции, υ<sub>a</sub>, мг/г·ч
Без обработки
1
0,04
~0
-
400
4,5
1,5
0,6
0,08
600
5,3
1,6
0,77
0,17
800
5,6
2,5
0,9
0,25
1000
5,4
2,4
0,8
0,22
Наибольшая скорость адсорбции во временном интервале сорбции с 1 до 6 часов наблюдается при облучении сорбента полем мощностью 800 Вт в течение 4 минут, которая превышает скорость адсорбции на необработанном сорбенте в 5,6 раза.