CC BY
32
Науковий вкиик, 2004, вип. 14.4
6. Обливин А.Н., Пожиток А.И., Терпугов М.А. Расчет степени отвержения карби-доформальдегидной смолы КФ-МТ при прессовании древесностружечных плит// В сб. научн. тр. МЛТИ. - М.: МЛТИ. - 1984, вып. 159. - С. 47-50.
7. Отлев И.А. Интенсификация производства древесностружечных плит. - М.: Лесн. пром-сть, 1989. - 191 с.
8. Пожиток А.И., Шевляков А.А. Гидродинамика контактного слоя стружечного пакета//В сб. научн. тр. МЛТИ. - М.: МЛТИ. - 1987, вып. 196. - С. 80-88.
9. Сагаль С.З. Исследование гидродинамических характеристик древесно-стружеч-ного пакета/ Автореф. дис. канд. техн. наук. - М: МЛТИ. - 1981. - С. 4-21.
10. Humphrey P.F., Bolton A.J. The hot pressing of dry-formed Wood-based composites. A simulation model for heat and moisture transfer// Holzforschung 43 № 3, 1989. - P. 199-206.
11. Frünwald A., Steffen A., Humphrey P.E., Haas G.V. Entwicklung und Überprüfung eines Modells des thermodznamischen und des rheologischen Verhaltens von Fassermatten für MDF während der Heispressung in Taktpressen und Ansätze zur modelirung von Endlosrpessen. - Univer-sitat Hamburg, 1999. _
УДК 66.04.45 Доц. В.1. Троцький, канд. техн. наук; проф. Я.М. Ханик,
д-р техн. наук; acnip. С.Г. Ягольник - НУ "Львiвська nолiтехнiкa"
АДСОРБЦ1Я СТ1ЧНИХ ВОД Х1М1ЧНО-АКТИВОВАНИМИ
ЦЕОЛ1ТАМИ
Наведеш результати дослщжень процеав xiмiчноi активацп природних цеоль тсв та використання ix для очищення спчних вод вщ барвниюв.
Doc. V.I. Trotsky; prof. Ya.M. Hanyk; doctorate S.G. Yagolnyk - NU "L'vivs'ka Politekhnika"
Adsorption of flows waters by the chemically-activated zeolites
In this work are represented results of researches of processes of the chemical activating of natural zeolites and use them for flows waters treatment from dyes.
В1дходи нафтох1м1чно].', х1м1чно].', целюлозно-паперовоi галузей е ос-новними джерелами забруднень спчних вод оргашчними речовинами, зокре-ма нафтопродуктами, ПАР, барвинками, пол1мерами. Наявшсть ix у розчинах навггь у малих концентращях надае розчинам штенсивного забарвлення, зменшуе прозорють води, порушуе кисневий режим водойм.
Адсорбцшний метод е ефективним для очищення спчних вод, однак широке застосування вуглецевих сорбенлв економ1чно мало перспективне, внаслщок високоi вартост як самого активованого вугшля так i наступних стадш його регенерацii. Природнi сорбенти не вуглецевого походження, до яких вщносяться цеолгги, набувають все бшьшого застосування в xiмiчниx, харчових та природоохоронних технолопях, що обумовлено ix достатньо ви-сокою селективнiстю та адсорбцiйною емнiстю, вiдносно низькою вартютю та доступнiстю.
Для очищення спчних вод вiд прямих барвникiв використовували природний цеолiт - клиноптилолiт, видобутий з родовища Сокирниця (шв-денно-схщна частина Закарпатського внутрiшнього прогину).
Мшеральний склад цеолiту: клиноптилолiт 60-90 %, кварц i польовий шпат 6-7 %, глинист мiнерали 2-6 %, плагюклаз до 2 %.
5. Тнформацшш технологи галузi
265
УкраТнський державний лкотехшчний унiверситет
Хiмiчний склад цеолггу (мас. ч.):
БЮг - 70.21; А1203 - 12.27; Бе203 - 1.2; Бе0 - 0.55; ТЮ2 - 0.14; МпО - 0.073;
Р205 - 0.033; К20 - 3.05; Ш20 - 1.77; Б03 - 0.10; СаО + Mg0 - 10.604.
Склад клиноптилол^у вщповщае такiй формулi:
0.2Na20•0.26K20•0.43Ca•0.2Mg•9.57Si02•A1203•0.09Fe203
Тип каркасу - шаруватий; дiаметр канаив 0.38-0.62 нм; Повна обмш-на емшсть 2.64.
Характерною особливiстю цеолтв е однорiдна структура мiжкриста-лiчного пористого простору з вiкнами точно визначеного розмiру. Наприк-лад, дiаметр каналiв для клиноптилолiту дорiвнюе 0,38^0,62 нм. Розмiри молекул деяких оргашчних речовин вiдповiдно складають: для барвниюв (крис-талiчний фiолетовий 1,42 нм, конго червоний 1,29 нм), для ПАР (сульфонол 1,8 нм). Очевидно, що використання цеолтв розмiр мшропор яких менше розмiру молекул розчинених речовин е неефективним.
Рис. 1. Кшетика процесу хiмiчного активування цеолiтiв
Проведет нами дослщи показали неможливють адсорбцiйного очищен-ня води вщ прямих барвниюв при використанш модельних розчинiв. Попередня хiмiчна активацiя цеолiтiв кислотами (зокрема шрчаною) дае змогу збiльшити ефективний дiаметр та об'ем внутрiшнiх каналiв, а також появу у структурi сорбенту деяко! кiлькостi перехiдних та макропор, що дае можливiсть зробити 1х придатними для адсорбци високомолекулярних органiчних сполук.
266
Збiрник науково-техшчних праць
Науковий вкмик, 2004, вип. 14.4
Метою дано! роботи було дослщження процесу х1м1чно! активаци клиноптилолiту та можливост використання його як адсорбенту барвниюв з водних розчинiв в апарат з мiшалкою.
Активування цеолiтiв кислотою вщбуваеться в наслiдок х1м1чно! взае-моди ряду компонентiв, що входять у склад цеолiту i вилученням 1х екстрак-цiйним шляхом з об'ему пор. Для дослiдження мехашзму та кiнетичних особ-ливостей процесу х1м1чно! активаци аналiзували змiну концентраци кислоти в часi, як одного з iнгредiентiв процесу.
Процес х1м1чно! активаци проводили сiрчаною кислотою. Для дослщ-ження механiзму та кшетичних особливостей х1м1чно! взаемоди аналiзували змшу концентраци кислоти в часi. Дослщи проводили при таких умовах: роз-мiр фракцiй 0,63 i 1,25 мм, сшввщношення Т:Р = 1:2,5 та 1:5, температура становила 20 i 70 °С, кiлькiсть оберт1в мiшалки 60 i 180 об/хв.
На рисунках наведет результата кшетики взаемоди сiрчано! кислоти i клиноптилол1ту.
Табл. Умови та результати досл1джень очищення стiчних вод
Цеолiт Барвник Концентрация барвника Сбар, г/л Ствввдно-шення це-олiту i за-барвлено!' води Тривалшть очищення до настання знебарвлення
Не мо-дифшо-ваний цеол^ Прямий барвник зеленого кольору 0.1008 1:5 Знебарвлення не вiдбуваеться за 48 годин i бiльше
0.0063 1:10
1ндигокармш 0.1005 1:5
0.0125 1 10
Моди-фшова-ний це-ол^ Прямий барвник зеленого кольору 0.0063 1 10 Знебарвлення настае за 0.5 год.
0.1008 1 10 Знебарвлення настае за 4 год.
0.0252 1:5 Знебарвлення настае за 3 год.
1ндигокармш 0.0062 1:10 Знебарвлення настае за 0.5 год.
0.1005 1:10 Знебарвлення настае за 4 год.
0.0502 1:5 Знебарвлення настае за 3 год.
Акти-воване вугiлля (прототип) Прямий барвник зеленого кольору 0.1008 1:10 Знебарвлення настае за 24 год.
0.0063 1:5 Знебарвлення настае за 8 год.
1ндигокармш 0.1005 1:10 Знебарвлення настае за 24 год.
0.0062 1:5 Знебарвлення настае за 8 год.
Отримаш кшетичш залежностi для частинок цеол1ту розмiром ё>0,63 мм свiдчать про наявшсть у процесi активаци двох стадш: на першiй (т<5 год.) активна хiмiчна взаемодiя, що супроводжуеться змшою концентраций на другш (т>5 год.) фактична вiдсутнiсть взаемоди, що iмовiрно пояс-нюеться екрануванням доступно! для реакци поверхнi пор кислотно-нероз-чинними компонентами.
Отриманi шсля активацi! взiрцi промивали водою, висушували i вико-ристовували як адсорбент. Даш з очищення водних розчишв вщ прямих бар-вникiв активованими цеол1тами наведенi в таблицi.
5. ¡нформацппм технологи галузi
267
