Reduction of polycyclic aromatic hydrocarbons and nitrogen monooxide in combustion engine exhaust gases by clinoptilolite

• Autorzy: Mačala J. , Pandová I. , Gondová T. , Dubayová K.

Warianty tytułu

PL

Redukcja wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych i tlenków azotu w gazach wydechowych silnika spalinowego przy użyciu klinoptylolitu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The subject of this work was the investigation of zeolite as a sorbent of toxic gases. In Nizny Hrabovec in the Slovak republic, two layers of zeolite with the active component clinoptilolite can be found. The study presented here investigated the ability of this natural zeolite to reduce polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) and NO emissions from engine exhaust. Exhaust gases from combustion engines include toxic components such as carbon monoxide, nitrogen oxides and hydrocarbons. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) are a component of hydrocarbons causing harmful influence on life forms. The experiments focused on the potential reduction of these toxic gases based on the sorption and catalytic properties of natural zeolite. Also observed was the influence of chemical adjustment including incorporation of certain metal elements. Chemical analysis by mutually independent technologies served to observe the sorption of PAH with carcinogenic properties on the natural zeolite tested. The experiments showed that chemical modification improved the sorption and catalytic properties of natural zeolite. The PAH were analysed in an extract of the contaminated, thermally-activated natural zeolite and modified zeolite after washing with ammonium chloride, cobalt chloride and copper sulphate. The study also presents results of NO measurements obtained by testing the filter-sorptive automobile system.

PL

Przedmiotem niniejszej pracy było zbadanie zeolitu jako sorbentu toksycznych gazów. Wystąpienia dwóch warstw zeolitu zawierających wtrącenia aktywnego klinoptylitu można spotkać w okolicach Nižnego Hrabovca w Republice Słowackiej. Przedstawione badania dotyczą zdolności tego naturalnego zeolitu do redukcji wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) i redukcji emisji tlenków azotu z układu wydechowego silnika. Gazy wydechowe z silników spalinowych zawierają toksyczne składniki, takie jak tlenek węgla, tlenki azotu i węglowodory. Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA) wywierają szkodliwy wpływ na zdrowie istot żywych. Wykonane eksperymenty koncentrowały się na ocenie potencjalnej redukcji tych toksycznych gazów poprzez sorpcję i właściwości katalityczne naturalnego zeolitu. Obserwowano także możliwości korekty procesu chemicznego, w tym poprzez zastosowanie niektórych związków pierwiastków metalicznych. Prowadzone analizy chemiczne z wykorzystaniem niezależnych technologii miały na celu obserwację sorpcji WWA o kancerogennych właściwościach na testowanym naturalnym zeolicie. Doświadczenia wykazały, że chemiczna modyfikacja poprawia właściwości sorpcyjne i katalityczne natualnego zeolitu. Analizowano WWA w zanieczyszczonym, termicznie aktywowanym naturalnym zeolicie oraz w modyfikowanym zeolicie powstałym po jego przepłukaniu w chlorku amonu, chlorku kobaltu i siarczanie miedzi. W pracy przedstawiono również wyniki pomiarów NO uzyskanych z badań filtra sorpcyjnego samochodu.

Słowa kluczowe

EN

clinoptilolite; polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs); noxious gases; nitrogen oxide; gas chromatography; liquid chromatography; fluorescence spectrum

PL

klinoptylit; wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA); szkodliwe gazy; tlenek azotu; chromatografia gazowa; chromatografia cieczowa; widmo fluorescencyjne

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN ; Komitet Zrównoważonej Gospodarki Surowcami Mineralnymi PAN
• Czasopismo: Gospodarka Surowcami Mineralnymi
• Rocznik: 2012
• Tom: T. 28, z. 2
• Strony: 113--123
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Mačala J.

autor

Pandová I.

autor

Gondová T.

autor

Dubayová K.

• University of Security Management in Košice, Department of Environmental Secutity, Slovak Republic,

Bibliografia

• [1] Ackley M. W., Ralph T. Y., 1991 - Ind. Eng. Chem. Res. 30.
• [2] Andrade-Eiroa A., et al., 2000 - Analusis 28. 148 p.
• [3] Barrer R. M., 1987 - Zeolites and Clay Minerals as sorbent and Moleculars Sieves, Academic Press, London, New York, San Francisco.
• [4] Countway R. E., 2003 - Polycyclic aromatic hydrocarbon distributions and associations with Organic matter in surface watwers of the York River, VA Estuary. Organic Geochemistry 34. p. 209-224.
• [5] Čeliščev et al. 1987 - Čeliščev N. F., Berenštein B. G., Volodin B. F., 1987 - Ceolity - novyj tip mineraľnovo syrja, Nedra, Moskva, p. 103-104.
• [6] Götze et al. 1991 - Götze H. J., Schneider J., Herzog H. G., Frezenius J., 1991 - Anal.Chem. 340. 27 p.
• [7] Jacobs P. A., 1991 - Zeolite Chemistry and Catalysis, Amsterdam - Oxford - New-York, Elsevier.
• [8] Japanese Patent Office, 1999 - 05321655 A, 7. 12. 1993.
• [9] JiJi et al. 1999 - JiJi R. D., Cooper G. A., Booksh K. S., 1999 - Anal. Chim. Acta 397. 61 p.
• [10] Kicinski et al. 1989 - Kicinski H. G., Adamek S., Kettrup A., 1989 - Chromatographia 28. 203 p.
• [11] Luo et al. 2005 - Luo X. J., Chen S. J., Mai B. X., Yang Q. S., Sheng G. Y., Fu J. M., 2005 - Environmental Pollution.
• [12] Meier W., 1986 - Zeolites and Zeolite-like Materials, Proc. 7th. Int. Zeolite Conf. Elsevier, Tokyo.
• [13] Miller S., et al. (Engelhard Corporation), 1993 - PCT/US93/11312 (F01N 3/20, 3/28).
• [14] Mizuno et.al. Uited States Patent, 2000 - US 006029441 A.
• [15] Monticelli et al. 1999 - Monticelli O., Loenders R., Jacobs P. A., Martens J. A., 1999 - Environmental 21. 215 p.
• [16] Obalová L., Bernauer B., 2003 - Chem. Listy 97. 255 p.
• [17] Patent Cooperation Treaty, 1997 - US 96/15992, 26. jún 1997.
• [18] Patra D., Mistra A. K., 2002 - Total synchronous fluorescence scan spectra of petroleum products Anal. Bioanal. Chem. 373. 304 p.
• [19] Reháková et al. 2003 - Reháková M., Čuvanová S., Gavaľová Z., Rimár J., 2003 - Chem. Listy 97. 260 p.
• [20] Reháková et al. 2003 - Reháková M., Chmielewska E., Nagyová S., 2003 - Solid State Phenomena Vols. 90 p.
• [21] Santana R., Padron Sanz J., 2000 - Analusis, 28. 710 p.
• [22] Szabová et al. 2005 - Szabová T., Zahuranec E., Koščová M., 2005 - Vplyv aplikácie zeolitu na obsah t'ažkých kovov v pôdach a ich bioprístupnos_. Agrochémia, roč. 9 (45), č. 2, p. 19-22.
• [23] Szabová et al. 2005 - SzabováT., Búgel M., Koščová M., 2005 - Možnosti zníženia obsahu t'žakých kovov v pôdach aplikáciou zeolitu. Agrochémia, roč. 9 (45), č. 2, p. 7-9.
• [24] Williams P., Horne P., 1995 - Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 31. 39 p.
• [25] Zheng et al. 2004 - Zheng G.,Huang W. H., Lu X. H., 2004 - Environmental Informatics Archives, 2. 711 p.
• [26] Zheng et al. 2005 - Zheng G., Huang W. H., Lu X. H., 2004 - Environmental Informatics Archives, 2. p. 711-721.