Спосіб отримання сорбенту

Реферат: Спосіб отримання сорбенту включає помел вихідної сировини, механоактивацію та сортування продукту на фракції. Додатково після сортування продукту проводять кавітацію. UA 121757 U (54) СПОСІБ ОТРИМАННЯ СОРБЕНТУ UA 121757 U UA 121757 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель стосується способів отримання сорбентів, зокрема із відходів рослинного походження і може широко використовуватись в охороні навколишнього природного середовища для очищення стічних вод від іонів важких металів, органічних сполук та нафтопродуктів. Відомий спосіб отримання сорбенту [Пат. № 1351876 "Способ получения активного угля" Огурцов Л.В., Боброва В.П., Королева Л.П., МПК С01В 31/08, Бюл. изобр. 42, 1987 г.], що включає змішування лігноцелюлозних відходів лляної костри в кількості 35-70 % по відношенню до маси сухої суміші з хімічним реагентом на основі органічних речовин, модифікацію суміші водорозчинною сіллю металу хлористим цинком в кількості 40-60 % по відношенню до маси сухої суміші, гранулювання, сушіння гранул, їх карбонізацію та промивку. Однак, у відомому способі сорбент, який отримують, має невелику кількість пор та понижену поглинаючу здатність до нафтопродуктів і органічних речовин, що зумовлено підвищеною кількістю водорозчинної солі цинку. Відомий спосіб отримання сорбенту [Измельчение природных цеолитов па мельницах сухого самоизмельчения типа "Аэрофол" / И.И. Зозуля, В.А. Ларин. М.С. Малеваный и др. // Химическая промышленность. - 1901. - № 6. - С. 54-57) у вигляді тонкодисперсного природного цеоліту шляхом помелу цеолітового щебеню у млині самоподрібнення "Асрофол" з подальшою класифікацією молотого продукту і виділенням фракції 0-1 мм для використання як сорбенту в природоохоронних технологіях. Проте відсутність у способі дії деформацій зсуву та модифікування поверхні не забезпечує отримання сорбенту з високим ступенем розкриття пористості, що впливає на адсорбційну структуру і сорбційну здатність сорбенту та знижує ефективність способу в цілому. Найбільш близьким до пропонованого способу є спосіб отримання сорбенту [Патент України № 76625 "Спосіб отримання сорбенту" Мальований М.С., Харламова О.В., Бездєнєжних Л.А. B01J 20/22 (2006.01), бюл. № 1, 2013 p.], що включає помел вихідної сировини, механоактивацію та сортування продукту на фракції. Проте відомий спосіб не забезпечує достатній рівень адсорбційної ємності, зважаючи на малу пористість сорбенту, що в свою чергу знижує ефективність подальшого процесу адсорбції. В основу корисної моделі поставлено задачу створення способу отримання сорбенту, в якому здійснення процесу кавітації забезпечило б можливість отримувати сорбент із більшою кількістю та розміром пор, що в свою чергу збільшить ефективність адсорбції сорбентом різних типів забруднень. Поставлена задача вирішується тим, що у способі отримання сорбенту, що включає помел вихідної сировини, механоактивацію та сортування продукту на фракції, згідно з корисною моделлю, додатково після сортування продукту проводять кавітацію. Введення процесу кавітації дозволяє збільшити кількість та розмір пор сорбенту, підвищити адсорбційну ємність, що в свою чергу збільшує ефективність подальшого процесу адсорбції сорбентом різного роду забруднень. Спосіб отримання сорбенту здійснюють так. Сорбент, отриманий після помелу вихідної сировини, механоактивації та сортування, подають на кавітаційну обробку. В процесі кавітації утворюються зони високого та низького тиску, які і руйнують поверхню сорбенту, збільшуючи його пористість у кількісному та якісному відношенні. Це в свою чергу підвищує адсорбційну здатність сорбенту у подальшому очищенні забруднених середовищ. Приклад конкретного виконання. Для оцінки впливу кавітаційної обробки, як кавітуючий орган використовують трилопатеву крильчатку клиновидного профілю із гострою передньою і тупою задньою кромками, частота обертів робочого колеса складає 4000 об./хв. Для досліджень готується суспензія лушпиння гречки, оброблена у млині ножовому РМ-120, концентрація сухої речовини у якій складає 20 г/л. Суспензію адсорбенту із саме такою концентрацією зручно в подальшому вводити у забруднене рідинне середовище, яке потребує очищення. У робочу ємність кавітатора заливають 1 л суспензії адсорбенту. В подальшому із суспензії, обробленої у ротаційному кавітаторі-мішалці, яка працювала різну кількість часу, відбирають пробу і аналізують на електронному мікроскопі шляхом визначення відсотку поверхні адсорбенту, відкритого порами. Цей показник служить критерієм ступеня розкриття адсорбційної ємності сорбенту. Результати експериментальних досліджень наведені в таблиці. 1 UA 121757 U Таблиця Результати експериментальних досліджень запропонованого способу отримання сорбенту із лушпиння гречки Номер досліду 1 2 3 4 5 5 10 15 Час обробки суспензії лушпиння гречки у полі кавітації, хв. 3 5 7 10 12 Відсоток поверхні сорбенту, вкритого порами, % 45 47 49 52 52 Як видно з таблиці, оптимальним часом обробки адсорбенту в полі кавітації є 10 хв. За час обробки, менший 10 хв., не в повній мірі відбувається розкриття поверхні сорбенту порами. За час обробки, більший 10 хв., збільшення пористості не відбувається, а енергетичні затрати для проведення кавітації збільшуються. Аналіз результатів експериментальних досліджень запропонованого способу свідчить про те, що спосіб отримання сорбенту із рослинної сировини, наприклад, лушпиння гречки, її порівнянні із прототипом, підвищує ступінь розкриття пористості та сорбційну здатність сорбенту, спрощує та здешевлює технологічний процес та підвищує ефективність способу в цілому. Опробування сорбенту, отриманого запропонованим способом, зокрема для рафінування рослинної олії та очищення стічних вод від іонів важких металів, а саме заліза та цинку, свідчить про промислову придатність запропонованого способу, його ефективність та перспективність промислового впровадження. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 Спосіб отримання сорбенту, що включає помел вихідної сировини, механоактивацію та сортування продукту на фракції, який відрізняється тим, що додатково після сортування продукту проводять кавітацію. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2