УДК 661.66.3:661.183.2?630.86 В. К. Воробьев, к.х.н., профессор, начальник КИИ МЧС РБ 1
    Н. К. Лунева, к.х.н., вед.н.с., зав. лаб.2, И. А. Людчик, м.н.с.2, Л. И. Петровская, с.н.с.2, Т.И. Езовитова, м.н.с.2, 1 Командно-инженерный институт МЧС Республики Беларусь 2 Институт общей и неорганической химии НАН Беларуси Дешевый активный уголь для поглощения вредных веществ Установлено, что активный уголь в зависимости от состава катализатора имеет суммарный объем пор по бензолу 0,62- 0,86 см3/г, сорбционную емкость по метану 0,11-0,18 г/г, удельную поверхность 895-1446 м2/г, ионообменную емкость 1,0-1,7 мг-экв/г. Адсорбент может быть использован для решения экологических задач и повышения пожаро- и взрывобезопасности угольных шахт. Известно, что окружающая среда, прежде всего атмосфера, все более и более загрязняется результатами деятельности человека: работы электростанции, химических и металлургических заводов, общественного и личного транспорта. Содержание токсичных примесей, особенно летом, в воздухе многих городов зачастую превышает предельно допустимые концентрации. Поэтому проблема очистки выбрасываемых в атмосферу газов, загрязняющих атмосферу, весьма актуальна. Решение этой проблемы возможно путем повсеместного использования сорбентов, активно поглощающих вредные соединения. Кроме того, использование сорбентов, активно поглощающих метан и смеси метана с воздухом, позволит решить задачу снижения пожаро- и взрывоопасности угольных шахт. Для решения экологических проблем сорбенты должны быть эффективными, доступными и дешевыми. Нами разработаны новые активные угли и способы их получения. Способ получения включает обработку отходов деревообрабатывающей промышленности (опилок хвойных и лиственных пород) импрегнатом: катализатором дегидратации и углефикации и порообразующими добавками, термообработку в интервале 20-550 ?С и последующую отмывку их до нейтральной среды. В условиях термической обработки древесины во время ее углефикации создаются условия формирования пор в получаемом угле. Сорбционные свойства получаемых углей направленно регулируются изменением состава используемого импрегната [1-2]. Типичные экспериментальные изотермы сорбции паров бензола полученными активными сорбентами представлены на рисунке. Рис. Изотермы адсорбции паров бензола активным углем (номер кривой соответствует номеру катализатора таблицы; Vs -суммарный объем адсорбционных пор; p/ps - относительное давление) Изотермы адсорбции паров бензола на полученных углях (см. таблицу) характеризуются крутым подъемом при p/ps ? 0,05, что указывает на наличие в структуре адсорбента микропор радиусом r=1,5 мм. Дальнейшее поглощение сорбируемого соединения указывает на заполнение бензолом имеющихся у адсорбента мезопор. Изотермы адсорбции - десорбции бензола имеют петлю гистерезиса в интервале p/ps-0,95, характерную для мезопористых адсорбентов. В таблице приведена характеристика полученных сорбентов. Таблица Характеристика активных углей Катализатор Выход адсорбента при 550 ?С Характеристика угля Удельная поверхность, м2/г Суммарный объем пор по бензолу, см3/г Ионо-обменная емкость, мг-экв/г Сорбционная емкость по метану, г/г 1* 50,0 1006 0,62 1,0 0,12 2* 49,0 1105 0,64 1,1 0,14 3** 58,5 1446 0.86 1,3 0,18 4** 56,0 895 0,67 1,8 0,11 * - фосфорсодержащий импрегнат: катализатор углефикации и порообразования; ** - азотсодержащий импрегнат: катализатор углефикации и порообразования. Следует отметить, что угольные адсорбенты активно поглощают бензол, метан, четыреххлористый углерод, сероводород и др. ............