СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ СОРБЦИОННОЙ АКТИВНОСТИ ЦЕОЛИТСОДЕРЖАЩЕЙ ПОРОДЫ Российский патент 2014 года по МПК C04B22/00 C04B41/00 B01J20/16 

Изобретение относится к области строительства, промышленной санитарии и гигиены.

Способ подготовки и адсорбент могут быть использованы в профилактических целях для уменьшения количества выделяемых материалами токсичных веществ, а также для поглощения токсичных веществ из жилых и промышленных зданий.

Известен способ регенерации сорбентов нетепловым воздействием электромагнитного излучения сверхвысокочастотного диапазона. Способ регенерации сорбента с помощью электромагнитного излучения высокочастотного диапазона, отличающийся тем, что регенерацию осуществляют в условиях резонанса системы, подводя мощность электромагнитного излучения, минимально необходимую и достаточную для разрыва межмолекулярных связей сорбента и сорбата при взаимодействии электромагнитного излучения с этими веществами в резонансной камере (2010120776, 21.05.2010).

Недостатками известного способа является длительная выдержка сорбента при температуре, что вызывает в нем температурные превращения, ведущие к частичной потере сорбционной емкости.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ повышения сорбционной активности цеолитсодержащей породы, включающий воздействие электрическим током. Адсорбент при этом предварительно измельчают до зерен 0,5-1,0 мм, отмучивают, готовят водную суспензию обогащенной цеолитсодержащей породы, воздействуют электрическим током в течение 10 ч с периодическим перемешиванием и удалением надосадочной жидкости с последующей дегидратацией полученного продукта (RU 2077050 10.04.1997).

Недостатками данного способа является сложность технологического процесса, заключающаяся в необходимости выполнения следующих операций: измельчение до зерен 0,5-1,0 мм, приготовление водной суспензии и дальнейшее воздействие на нее электрическим током в течение 10 ч с периодическим перемешиванием и необходимостью удаления надосадочной жидкости каждые полчаса с последующей дегидратацией полученного продукта. Способ, приведенный в прототипе, отличается сложностью и длительностью технологического процесса.

Задача данного изобретения состоит в том, чтобы повысить активность адсорбента по отношению к прототипу, кроме того, ускорить и упростить процесс, результатом которого является повышение сорбционной активности клиноптилолитосодержащей породы.

Указанная цель достигается воздействием на образец клиноптилолитсодержащей породы, измельченный до зерен размером 0,5-1,0 мм, низкотемпературной неравновесной плазмы в течение 10 с в генераторе неравновесной плазмы с характеристиками плазмы: температура частиц Те~3,2·10^-2 кве, плотность n_e~10¹⁸ см³ и энергия движения частиц (электронов и ионов) ~10 эВ. Генератор выполнен с возможностью обеспечения высокого удельного энерговклада посредством организации, по крайней мере, по одному из электродов быстрого пленочного потока проводящей жидкости со стороны, обращенной к области разряда, с возможностью формирования быстрого пленочного потока проводящей жидкости за счет центробежных сил на внутренней поверхности внешнего цилиндра коаксиальной газоразрядной камеры, с возможностью образования между внешним и внутренним электродами плазмы, с возможностью создания однородного быстрого потока пленки жидкости вдоль поверхности, с обеспечением устойчивости электрического разряда, обладающего распределенной отрицательной обратной связью, с использованием быстротекущей вдоль поверхности электрода пленки проводящей жидкости, с возможностью ослабления скачка тока путем усиления испарения жидкости, обеспечивающей уменьшение скорости размножения носителей заряда без ограничения на величину суммарного протекающего тока проводимости.

Технический результат заключается в повышении сорбционной активности клиноптилолитсодержащей породы по сравнению с прототипом, упрощении технологии, снижении длительности воздействия. (1 табл.)

Пример 1

Образец клиноптилолитсодержащей породы (среднее содержание цеолита 56%, истинная плотность 2,33, кажущаяся 1,7, насыпная 0,93 г/см³, объем микропор 0,09 cм³/г, влагоемкость 5,1%), измельченный до зерен 0,5-1,00 мм, подвергают предварительному отмучиванию для выделения примесных глин. Более мелкая фракция (менее 0,5 мм) адсорбента обладает значительным сопротивлением, затрудняющим последующее отмучивание в колонке в процессе воздействия электрического тока. Использование более крупной фракции (более 1 мм) затрудняет приготовление водной суспензии.

Водную суспензию цеолитсодержащей породы (соотношение твердой и жидкой фазы 1:40 не создает большого электрического сопротивления) помещают в стеклянную колонку с угольными электродами, подключенными в сеть (напряжение 120 V, сила тока 0,2 мА), и подвергают воздействию электрического тока. Полное отмучивание достигается в течение 10 ч при перемешивании суспензии и удалении надосадочного раствора каждые полчаса. Полученный образец подвергают дегидратации.

Пример 2

Образец клиноптилолитсодержащей породы (среднее содержание цеолита 56%, истинная плотность 2,33, кажущаяся 1,7, насыпная 0,93 г/см³, объем микропор 0,09 см³/г, влагоемкость 5,1%), измельченный до зерен 0,5-1,00 мм, подвергают воздействию низкотемпературной неравновесной плазмы в течение 10 с.

Результаты проведенных испытаний представлены в табл 1.

Таблица 1 Исследуемое вещество (сорбаты) Сорбционная способность естественного адсорбента в течение 30 дн, мас.% Сорбционная способность адсорбента по прототипу в течение 30 дн, мас.% Сорбционная способность адсорбента, предлагаемого изобретением в течение 30 дн, мас.% Фенол 18,0 21,6 25,5 Формальдегид 16,4 19,7 23,3 Нафталин 16,5 19,8 23,4

Изобретение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано в качестве функциональной эффективной добавки к бетонам, растворам, ячеистым строительным материалам, в том числе газобетонам, пенобетонам, газогипсам, пеногипсам. Способ повышения сорбционной активности цеолитсодержащей породы включает измельчение образца клиноптилолитсодержащей породы до размера 0,5-1,0 мм, воздействие на указанную измельченную породу низкотемпературной неравновесной плазмы в течение 10 с в генераторе с характеристиками плазмы: температура частиц Te~3,2·10^-2 квe, плотность n_e~10¹⁸ см³ и энергия движения частиц (электронов и ионов) ~10 эВ. Технический результат - повышение сорбционной активности цеолитсодержащей породы, упрощение процесса. 2 пр., 1 табл.

Способ повышения сорбционной активности образца клиноптилолитсодержащей породы, измельченной до размера 0,5-1,0 мм, отличающийся тем, что образец подвергают воздействию низкотемпературной неравновесной плазмы в течение 10 с в генераторе с характеристиками плазмы: температура частиц Te~3,2·10^-2 квe, плотность n_e~10¹⁸ см³ и энергия движения частиц (электронов и ионов) ~10 эВ.