ВЛИЯНИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ФАКТОРОВ НА ФОРМИРОВАНИЕ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ ФАЗЫ АКТИВНОГО КОМПОНЕНТА И СВОЙСТВА УГЛЕРОДНОГО ХИМИЧЕСКОГО ПОГЛОТИТЕЛЯ АММИАКА И СЕРОВОДОРОДА

  • Elena A. Farberova Пермский национальный исследовательский политехнический университет
  • Anzhelika N. Tsukanova Пермский национальный исследовательский политехнический университет
  • Sergey А. Smirnov Пермский национальный исследовательский политехнический университет
  • Konstantin G. Kuzʼminykh Пермский национальный исследовательский политехнический университет
  • Nikolay B. Khodyashev Пермский национальный исследовательский политехнический университет
  • Elena A. Tin’gaeva Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Ключевые слова: активированный гранулированный уголь, химический поглотитель аммиака и сероводорода, активная добавка, динамическая емкость по аммиаку и сероводороду, размеры кристаллитов, пропитка

Аннотация

В данной статье представлены результаты исследований влияния параметров процесса получения углеродного поглотителя аммиака и сероводорода на структуру кристаллической фазы активного компонента и, соответственно, на его сорбционные свойства. Поглотитель аммиака и сероводорода Купрамит представляет собой актвированный уголь, импрегнированный раствором сульфата меди (II). В настоящей работе исследовано влияние пористой структуры носителя, способов получения пропиточного раствора сульфата меди (II) и метода пропитки носителя на формирование активной кристаллической фазы поглотителя и его сорбционные свойства. Изучено влияние состава сырьевых компонентов на параметры пористой структуры активного угля – основы поглотителя. Установлен фазовый состав и форма кристаллитов активной добавки, взаимосвязь пористой структуры активного угля со средним размером кристаллитов и характеристиками динамической емкости поглотителя по аммиаку и сероводороду. Показано, что рост доли микропор и уменьшение доли мезопор в составе гранулированного активного угля приводит к уменьшению средних размеров кристаллитов формирующейся активной добавки и к росту динамической емкости поглотителя по аммиаку и сероводороду. Установлено влияние условий получения пропиточного раствора сульфата меди (II) и процесса пропитки носителя на форму и размеры образующихся кристаллитов активного компонента. Показано различное влияние термического и ультразвукового методов приготовления раствора на форму и размеры кристаллитов активной добавки. Отмечено, что способ нанесения активной добавки оказывает влияние на состав кристаллической фазы и ее распределение по поверхности активного угля и, соответственно, на динамическую емкость поглотителя по аммиаку и сероводороду.

Литература

Mirzarakhimov M.S., Iskandarov Zh.R., Khozhibolaev I. Yu. Analysis of the impact of gas emissions on the entire environment. Nauka, Tekhnika Obrazovanie. 2020. N 2 (66). P. 5-9 (in Russian).

Bagreev A. Carbonaceous materials for gas phase desulfurization: role of surface heterogeneity. Prepr. Pap.-Am. Chem. Soc., Div. Fuel Chem. 2004. N 49. P. 817-821.

Koshelev V.E., Tarasov V.I. Just about the difficult use of respiratory protection. Perm: Style-MG. 2007. 280 p. (in Russian).

Farberova E.A., Tin'gaeva E.A., Kuz'minykh K.G., Smirnov S.A. Improvement of the technology of obtaining carbon chemical absorber ammonia. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2019. V. 62. N 9. P. 117-123 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20196209.5946.

Bandosz T.J., Petit C. On the reactive adsorption of ammonia on activated carbons modified by impregnation with inorganic compounds. J. Colloid Interface Sci. 2009. V. 338. N 2. P. 329-345.

Leikin Yu.A., Myasoedov B.F., Losev V.V., Kirillov E.A. Modified sorbents for the selective extraction of ammonia and its derivatives. Khim. Fizika. 2007. V. 25. N 10. Р. 18-32 (in Russian).

Samonin V.V., Zotov A.S., Spiridonova E.A., Podvyaznikov M.L. Influence of gas medium parameters on the efficiency of carbon dioxide chemical absorbers. Zhurn. Prikl. Khim. 2016. V. 90. N 1. Р. 38-44 (in Russian). DOI: 10.1134/S1070427217010062.

Spiridonova E.A., Samonin V.V., Podvyaznikov M.L., Morozova V.Yu. Preparation and investigation of fullerene-modified chemical scavenger of ammonia based on active carbon. Zhurn. Prikl. Khim. 2020. V. 93. N 5. Р. 683-690 (in Russian). DOI: 10.1134/S1070427220050092.

Kolosnetsev S.D., Solovey V.N., Kiseleva V.L., Spiridonova E.A., Samonin V.V. Influence of nitrogen and sul-fur-containing modifying additives on the porous structure and sorption properties of carbon adsorbents chemistry. Zhurn. Prikl. Khim. 2015. V. 88. N 3. Р. 424-430 (in Russian). DOI: 10.1134/S1070427215030118.

Oh J.-Y., You Y.-W., Park J., Hong J.-S. Adsorption characteristics of benzene on resin-based activated carbon under humid conditions. J. Ind. Eng. Chem. 2019. V. 71. N 8. P. 242-249. DOI: 10.1016/j.jiec.2018.11.032.

Glushankov K.V., Kobeleva A.R., Farberova E.A. The effect of ultrasound treatment on the properties of an ammonia absorber intended for personal respiratory protection equipment. Кhimiya. Ekologiya. Urbanistika. Materials of the All-Russian Scientific and Practical Conference of young scientists, graduate students, students and schoolchildren (with international participation). Perm: Izd-vo PNIPU. 2017. Р. 472-476 (in Russian).

Farberova E.A., Tingaeva E.A., Kobeleva A.R., Starostin A.G., Glushankov K.V. Ammonia and hydrogen sulfide absorber based on active coals and the study of its properties. Butler. Soobshch. 2017. V. 50. N 6. Р. 41-47 (in Russian).

Pylchikova Yu.Yu., Koltsova O.V., Ershov M.A., Skvortsov V.G. Synthesis, structure and properties of new biogenic preparations based on copper (II) salts. Cheboksary: ChGPU named after I.Ya. Yakovlev. 2014. 106 p. (in Russian).

Ageeva S.V., Ksandrov N.V., Ozhogina O.R. Modification of active carbon with copper (II) chloride to increase its adsorption capacity for ammonia. Sovremen. Probl. Nauki Obrazovan. 2013. N 3. P. 446–447 (in Russian).

Shinkarev V.V., Kuvshinov D.G., Kuvshinov G.G. Direct oxidation of H2S on nanofiber carbon of various structures. Effect of oxygen/hydrogen sulfide ratio. Izv. VolGU. 2007. V. 1. N 11. P. 59-62 (in Russian).

Startsev A.N. Low-temperature catalytic decomposition of hydrogen sulfide to produce hydrogen and diatomic sulfur gas. Kinet. Katal. 2016. V. 57. N 4. P. 516-528 (in Russian). DOI: 10.1134/S002315841604011X.

Dragunskiy A.V., Dudarev V.I. Electrochemical applica-tion of copper on carbon porous materials. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Priklad. Khim. Biotekhnol. 2015. N 1. P. 55-59 (in Russian).

Wasserman I.M. Production of mineral salts. L.: Goskhimizdat. 1962. 439 p. (in Russian).

Linnikov O.D. Mechanism of sediment formation during spontaneous crystallization of salts from supersaturated aqueous solutions. Usp. Khim. 2014. V. 83. N 4. P. 343-364 (in Russian). DOI: 10.1070/RC2014v083n04ABEH004399.

Tsukanova A.N., Farberova E.A., Khodyashev N.B., Kuzminykh K.G., Kazantsev A.L., Limonov N.V. Im-provement of the method of manufacturing a chemical absorber of ammonia and hydrogen sulfide. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2021. V. 64. N 3. P. 66-72 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20216403.6270.

Опубликован
2022-05-14
Как цитировать
Farberova, E. A., Tsukanova, A. N., SmirnovS. А., KuzʼminykhK. G., Khodyashev, N. B., & Tin’gaeva, E. A. (2022). ВЛИЯНИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ФАКТОРОВ НА ФОРМИРОВАНИЕ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ ФАЗЫ АКТИВНОГО КОМПОНЕНТА И СВОЙСТВА УГЛЕРОДНОГО ХИМИЧЕСКОГО ПОГЛОТИТЕЛЯ АММИАКА И СЕРОВОДОРОДА. ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. СЕРИЯ «ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ», 65(6), 27-36. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20226506.6540
Раздел
ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ неорг. и органических веществ, теоретические основы