Wstęp Węgle aktywne są efektywnymi sorbentami do usuwania szerokiego spektrum gazowych zanieczyszczeń, w tym par związków organicznych i nieorganicznych.

Prezentacja na temat: "Wstęp Węgle aktywne są efektywnymi sorbentami do usuwania szerokiego spektrum gazowych zanieczyszczeń, w tym par związków organicznych i nieorganicznych."— Zapis prezentacji:

1 Wstęp Węgle aktywne są efektywnymi sorbentami do usuwania szerokiego spektrum gazowych zanieczyszczeń, w tym par związków organicznych i nieorganicznych gazów kwaśnych np. NO x, SO x i H 2 S. Aby poprawić zdolności sorpcyjne materiału węglowego stosuje się modyfikację w formie impregnacji jego powierzchni odpowiednimi związkami chemicznymi. Najczęściej stosowanymi impregnatami węgla aktywnego do sorpcji siarkowodoru są związki potasu i sodu[1, 2] oraz cynk, miedź i żelazo w formie pierwiastkowej i tlenkowej[3, 4]. Ogólny schemat impregnacji węgla aktywnego wraz z elementami opisanej metody przedstawiono na rysunku 1. Sposób otrzymywania impregnowanego węgla aktywnego związkami żelaza do usuwania H 2 S z powietrza S. Rosiński, M. Grześkowiak, J. Przepiórski, A. W. Morawski Instytut Technologii Chemicznej Nieorganicznej i Inżynierii Środowiska, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, ul. Pułaskiego 10 70-322 Szczecin stefan.rosinski@zut.edu.pl Część eksperymentalna Węgiel aktywny (BA10, Carbon) umieszcza się w roztworze wodnym 0,05% H 2 SO 4 i Fe 3 (SO 4 ) 2 lub FeSO 4 pod ciągłym mieszaniem. Następnie mieszaninę alkalizuje się 6M NaOH i przez dwie godziny utrzymuje się pH około 8 a następnie pH ok. 12 przez 12 godzin. Otrzymany materiał węglowy oddziela się od osadów wodorotlenków, przemywa wodą destylowaną, suszy w temperaturze do 105°C i mieli do pożądanej wielkości ziaren. Impregnowany węgiel aktywny poddano analizie XRF i SEM w celu potwierdzenia obecności żelaza oraz sorpcji siarkowodoru w porównaniu z węglem komercyjnym Przemysłowa procedura otrzymywania impregnowanych węgli aktywnych Stosowana proceduraotrzymywaniaimpregnowanych węgliaktywnych Wnioski 1.Opisana metoda impregnacji jest skuteczna w celu nanoszenia związków żelaza na powierzchnię węgla aktywnego 2.Impregnowany węgiel aktywny wykazuje większą zdolność wiązania siarkowodoru w porównaniu do komercyjnego węgla nieimpregnowanego 3.Węgiel aktywny z żelazem(II) wykazuje dwukrotne zwiększenie pojemności sorpcyjnej H 2 S w porównaniu do komercyjnego węgla aktywnego Wyniki Analiza XRF wykazała zwiększoną zawartość żelaza w węglach impregnowanych w przeliczeniu na mg Fe / g próbki. Skład pierwiastkowy przedstawiono na Rysunku 2. w formie tlenkowej. Obecność związków żelaza potwierdzono również analizą SEM (Rys. 3.) Sorpcja siarkowodoru na komercyjnym i impregnowanych węglach aktywnych wykazała zwiększenie zdolności wiązania H 2 S na węglach o zwiększonej zawartości żelaza. Rysunki 4a i 4b przedstawiają zależność krzywych przebicia oraz pojemności sorpcyjnej dla badanych próbek. Literatura [1] Y. Xiao, S. Wang, D. Wu, Q. Yuan; Catalytic oxidation of hydrogen sulfide over unmodified and impregnated activated carbon; Sep. Purif. Technol. 59 (2008) 326–332 [2] J. Przepiórski, S. Yoshida, A. Oya; Structure of K 2 CO 3 -loaded activated carbon fiber and its deodorization ability against H 2 S gas; Carbon 37 (1999) 1881–1890 [3] D. Nguyen-Thanh, T. J. Bandosz; Activated carbons with metal containing bentonite binders as adsorbents of hydrogen sulfide; Carbon 43 (2005) 359–367 [4] K. Li, C. Yen, N. Shyu; Mixed-metal oxide catalysts containing iron for selective oxidation of hydrogen sulfide to sulfur; Appl. Catal. A-Gen. 156 (1997) 117-130 Rys. 1. Porównanie metody przemysłowej otrzymywania impregnowanego węgla aktywnego z preparatyką laboratoryjną impregnacji związkami żelaza Rys 2. Skład pierwiastkowy badanych węgli aktywnychRys. 3. Zdjęcie SEM impregnowanego węgla aktywnego Rys. 4. Sorpcja H 2 S na badanych węglach aktywnych a)krzywe przebicia, b)pojemność sorpcyjna Legenda: BA10 – komercyjny węgiel aktywny (Carbon), BA10 FeII – węgiel aktywny impregnowany FeSO 4, BA10 FeIII węgiel aktywny impregnowany Fe 3 (SO 4 ) 2