АДСОРБЦИЯ АММИАКА АКТИВНЫМ УГЛЕМ АГ-3

  • Nikolai V. Ksandrov Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева
  • Olga R. Ozhogina Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева
Ключевые слова: аммиак, адсорбция, угли активные

Аннотация

Проблема извлечения аммиака из влажных газов с его возвратом в процесс может иметь место в технологиях, использующих водноаммиачные растворы. Примером таких технологий служит извлечение оксидов цветных металлов, образующих растворимые аммиакаты, из техногенных отходов раствором NH4Cl и аммиака в воде. Оксиды цветных металлов далее осаждают, отгоняя смесь паров воды и аммиака из раствора. Очистка отходов уменьшает загрязнение природных вод и расширяет сырьевую базу металлургии меди и цинка. Для возврата NH3 на очистку отходов перспективна его адсорбция из газопаровой смеси. Используемый в аммиачных цехах силикагель неприменим для поглощения аммиака из влажных газов. Данные по адсорбции NH3 из газопаровой смеси гидрофобными активными углями недостаточны для практических целей. Динамическим методом изучена зависимость равновесной адсорбционной емкости активного угля АГ-3 по парам аммиака от их парциального давления при 0,1−15 кПа и температуре 288 −323 К при сорбции аммиака из влажных газов. Объем микропор образцов угля равен 0,31±0,02 см3/г. Представлено уравнение, обеспечивающее расчет сорбционной емкости угля в изученном интервале изменения параметров адсорбции со средней ошибкой менее 5% по каждой изотерме. Теплота адсорбции, равная 37-39 кДж/моль, больше теплоты конденсации паров NH3 примерно на 20 кДж/ моль, что характерно для физической адсорбции. При регенерации поглотившего аммиак угля отмечена стабильность адсорбционной емкости.

Литература

Sholak A., Immanusaeva A., Raiykulova A. Processing of metallurgical slag by leaching method. Mekanika I Tekhnol. 2016. N 3. P. 47-50 (in Russian).

Gagarina T.B., Ksandrov N.V., Kim P.P., Peretrutov A.A. Preparation metallurgical slac for recycling. Sovrem. Problemy Nauki I Obraz. 2013. N 4. P. 361-370 (in Russian).

Peretrutov A.A., Ksandrov N.V., Gagarina T.B., Chubenko M.N., Kim P.P. Thermodynamic and kinetic fundamentals of ammonia - ammonium extraction of zinc and copper compounds from industrial waste. Trudy NSTU im. R.E. Alekseev. 2013. N 2 (99). P. 228 – 236 (in Russian).

Peretrutov A.A., Kim P.P., Chubenko M.N., Yakunin Yu.I. Joint solubility of copper and zinc oxides in ammoni-um-ammonia solutions. Zhurn. Fizich. Khim. 2009. V. 83. N 8. P. 1594–1597 (in Russian).

Peretrutov A.A., Chubenko M.N., Kim P.P., Ksandrov N.V., Gagarina T.B. Equilibrium vapor – liquid in the system of H2O-NH3-NH4Cl containing ammines of zinc and copper. Sovrem. Problemy Nauki I Obraz. 2013. N 2. P. 513-518 (in Russian).

Gagarina T.B., Ksandrov N.V., Ozhogina O.R., Kazankova T.N., Peretrutov A.A. The study of the de-pendence of the pressure of ammonia over the joint aqueous solution of ammonia and ammonium chloride on the solution composition. Sovrem. Problemy Nauki I Obraz. 2014. N 3.

P. 817–821 (in Russian).

Gagarina T.B., Ksandrov N.V., Kazankova T.N., Ozhogina O.R., Peretrutov A.A. The effect of the concen-tration of zinc ions at pressure of ammonia over the ammo-nium salt solution. Sovrem. Problemy Nauki I Obraz. 2014. N 6. P. 1799-1805 (in Russian).

Gagarina T.B., Ksandrov N.V., Kazankova T.N., Ozhogina O.R., Peretrutov A.A. The dependence of the density of joint aqueous solutions of ammonia, ammonium chloride, ammoniates of zinc and copper on their composi-tion. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2016. V. 59. N 2. P. 19–21 (in Russian).

Ulyanova M.A., Gurova A.S., Shrede V.E. Water-resistant silica gels and their applications. Vestn. Tambov. Gos. Tekhn. Un-ta. 2006. N 1. P. 83-91 (in Russian).

Soldatov A.I. Structure and properties of the surface of carbon materials. Vestn. Chelyab. Gos. Un-ta. 2011. N 1. P. 155-163 (in Russian).

Tovbin Yu.K., Zaitsev E.S., Rabinovich A.B. Influence of internal adsorbate motions on adsorption characteristics in the case of structurally inhomogeneous surfaces of slit-like pores. Zhurn. Fizich. Khim. 2016. V. 90. N 1. P. 138-147 (in Russian).

Belyaeva O.V., Krasnova T.A., Semyonova S.A., Gladkova O.S. Interaction of O2, O3, H2O2 with activated carbon. Khim. Tverdogo Topliva. 2011. N 6. P. 61- 69 (in Russian).

Handbook of nitrogen industry. V. 1. Ed. by E.Y. Melnikov. M.: Khimiya. 1986. 512 р. (in Russian).

Тimonin A.S. Engineering-Ecological Reference Book. V. 1. Kaluga: N. Bochkareva 2003. 884 р. (in Russian).

Ulyanov V.M. Physico-chemical characteristics of sub-stances. Directory of the designer of chemical equipment. N.Novgorod: Izd-vo NSTU im. R. E. Alekseev. 2009. 308 p. (in Russian).

Brunko T.G., Lazerko G.A., Morozova A.A., Ermolenko I.N. The absorption of ammonia with fibrous carbon sorbents with salt supplement. Zhurn. Prikl. Khim. 1978. V. 51. N 1. P. 67 – 71 (in Russian).

Mukhin V.M. Ecological aspects of the use of active coals. Ekologiya I Promysh. Rossii. 2014. N 12. P. 52-56 (in Rus-sian).

Urazgulova M.M., Ksandrov N.V. Evaluation of the in-fluence of local pollution on the surface waters in the lower reaches of the Oka river. Fundamen. Issled. 2016. N 3. Part 2. P. 305-309 (in Russian).

Urazgulova M.M., Ksandrov N.V, Matveeva S.A. Trend change in air condition in industrial centers. Mezhd. Zhurn. Prikl. I Fundamet. Issled. 2015. N 7. Part 2. P. 347-351 (in Russian).

Keltsev N.V. Principles of adsorption technology. M.: Khimiya. 1984. 592 p. (in Russian).

Shirokov Yu.G. Theoretical foundations of technology of inorganic substances. Ivanovo: Izd-vo Ivanov. Gos. Khim.-Tekhnol. Un-ta. 2009. 376 p. (in Russian).

Опубликован
2018-08-21
Раздел
ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ неорг. и органических веществ, теоретические основы