Wykorzystanie popiołów lotnych w inżynierii środowiska

• Autorzy: Ściubidło A. , Ściubidło P.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2017.209

Warianty tytułu

EN

Utilization of fly ash in environmental engineering

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Synteza sorbentów z popiołów lotnych jest jednym z kierunków wykorzystania popiołów lotnych. Popiół lotny będący źródłem krzemu i glinu może być ekonomicznie i przyjaźnie dla środowiska wykorzystany do syntezy uporządkowanych materiałów mezoporowatych a otrzymane produkty z odpadu energetycznego, jakim są popiołu lotne, są coraz szerzej wykorzystywane w przemyśle i inżynierii środowiska, jako adsorbenty, m.in. do oczyszczania gazów odlotowych m.in. z CO2, NOx. W przypadku zastosowania, jako źródła krzemu popiołu lotnego należy wydobyć krzem (w formie krzemianu sodu) z popiołu. Znane są dwie metody wydobycie krzemu, pierwsza z nich polega na uzyskaniu krzemianu sodu poprzez mieszanie popiołu w roztworze wodorotlenku sodu oraz druga polegająca na spiekaniu popiołu z wodorotlenkiem sodu. Druga metoda pozwala na wprowadzenie większej ilości krzemu do roztworu. W artykule przestawiono badania dot. syntezy mezoporowatego sita molekularnego MCM-41 oraz SBA-15.

EN

Synthesis of sorbent from fly ash is one of the methods of utilization fly ash. Fly ash is a source of silicon and aluminium can be economically and environmental-friendly sorbents- used for the synthesis of zeolites. The products obtained from waste energy are increasingly used in industry and environmental engineering, as adsorbents for flue gas cleaning from the CO2, NOX. Silicon is extracted from fly ash in the form of sodium silicate. There are two methods of silicon extraction. In the first method, sodium silicate is obtained by mixing fly ash with sodium hydroxide solution. The second method is sintering of fly ash with sodium hydroxide and allows for more silicon to be added to the solution. The paper presents the research on the synthesis of mesoporous molecular sieves MCM-41 and SBA-15.

Słowa kluczowe

PL

popioły lotne; mezoporowate sita molekularne; SBA-15; MCM-41

EN

fly ash; mesoporous molecular sieve; SBA-15; MCM-41

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture
• Rocznik: 2017
• Tom: z. 64, nr 4/I
• Strony: 245--252
• Opis fizyczny: BIbliogr. 37 poz.

Twórcy

autor

Ściubidło A.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Zaawansowanych Technologii Energetycznych, Wydział Infrastruktury i Środowiska, ul. Dąbrowskiego 73, 42-200 Częstochowa, tel. [phone]

autor

Ściubidło P.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Zaawansowanych Technologii Energetycznych, Wydział Infrastruktury i Środowiska, ul. Dąbrowskiego 73, 42-200 Częstochowa

Bibliografia

• [1] GUS.
• [2] X.Xu,C.Song,R.Wincek,J.M.Andresen,B.G.Miller,.W.Scaroni, 2003. Separation of CO2 from power plant flue gas using a novel CO2 "molecular basket" adsorbent. In: Prepr. Am. Chem. Soc. Div. Fuel Chem. 48, pp. 162-163.
• [3] Fateme Rezaei, Ali A. Rownaghi, Saman Monjezi, Ryan P. Lively, and Christopher W. Jones, SOx/NOx Removal from Flue Gas Streams by Solid Adsorbents: A Review of Current Challenges and Future Directions, Energy Fuels, 2015, 29 (9), pp. 5467-5486.
• [4] A. Ściubidło, W. Nowak, Novel sorbents for flue gas purification, Journal of Power Technologies 92,(2),(2012), pp. 115-126.
• [5] A. Ściubidło, W. Nowak Doczyszczanie spalin z tlenków azotu przy użyciu sorbentów z popiołów lotnych, Polska Inżynieria Środowiska Prace. Pod red. Marzenna Dudzińska, Artur Pawłowski. T.1, s. 299-305, Lublin, 2012.
• [6] I. Majchrzak-Kucęba, A. Ściubidło, W. Nowak Fly Ash-Based Sorbents for Post-Combustion Capture CO2. International Conference EuroCoalAsh. Monograph. Ed. Tomasz Szczygielski. Warsaw, 2008, s. 101-110.
• [7] I.Majchrzak-Kucęba, A. Ściubidło, W. Nowak Mezoporowate materiały z popiołów lotnych do separacji dwutlenku węgla ze spalin, Popioły z energetyki. Monografia. Red. Tomasz Szczygielski, s. 85-94, Szczecin, 2007.
• [8] W. Nowak, A. Ściubidło, Synteza mezoporowatego sita MCM-41 z popiołów lotnych do usuwania tlenków azotu, XVI Międzynarodowa Konferencja Popioły z energetyki, 21-24 październik 2009, Zakopane, s. 371-383.
• [9] H.L. Chang, C.M. Chun, I. A. Aksay, W. H. Shih, Conversion of Fly Ash into Mesoporous Aluminosilicate, Ind. Eng. Chem. Res., 1999, 38 (3), pp. 973-977.
• [10] P. Kumar, N. Mal, Y. Oumi, K. Yamanaa, T. Sano, Mesoporous materials prepared using coal fly ash as the silicon and aluminium source, J. Mater. Chem., 2001, 11, pp. 3285-3290.
• [11] K. S. Hui , C. Y. Chao, Synthesis of MCM-41 from coal fly ash by a green approach: influence of synthesis pH, J Hazard Mater. 2006 Sep 21;137(2), pp. 1135-48.
• [12] M. Halina, S. Ramesh, M. A. Yarmo, R. A. Kamarudin, Non-hydrothermal synthesis of mesoporous materials using sodium silicate from coal fly Ash, Materials Chemistry and Physics,Volume 101, Issues 2-3, 2007, pp. 344-351.
• [13] M. Halina, C. Ramesh, B. Shahida, A. Y. Mohd., Processing of mesoporous silica materials (MCM-41) from coal fly ash, Journal of Materials Processing Technology Volume 186, Issues 1-3, 2007, pp. 8-13.
• [14] Ch. Govindasamy, W. S. Ahn, Synthesis of cubic mesoporous silica and carbon using fly Ash, Journal of Non-Crystalline Solids, Volume 354, Issue 33, 2008, pp. 4027-4030.
• Wykorzystanie popiołów lotnych w inżynierii środowiska 253
• [15] Ch. Govindasamy, K.S. You, J.W. Ahn, W.S. Ahn, Synthesis of hexagonal and cubic mesoporous silica using power plant bottom ash, Microporous and Mesoporous Materials, Volume 111, Issues 1-3, 2008, pp. 455-462.
• [16] Ch. Govindasamy, W. J. Son, W. S. Ahn, Synthesis of mesoporous materials SBA-15 and CMK-3 from fly ash and their application for CO2 adsorption, Journal of Porous Materials, Volume 16, Number 5, 2008.
• [17] I. Majchrzak-Kucęba, W. Nowak „Zeolity syntetyzowane z popiołów lotnych” – Fluidalne Spalanie Paliw w Energetyce, Materiały Konferencyjne, 2004, s. 207-217.
• [18] I. Majchrzak-Kucęba, W. Nowak „Modyfikacja popiołów lotnych w materiałach zeolitowych” – XI Międzynarodowa Konferencja Popioły z energetyki, Materiały Konferencyjne Zakopane, 2004, s. 157-173.
• [19] I. Majchrzak-Kucęba, W. Nowak „Application of model-free kinetics to the study of dehydratation of fly ash-based zeolite” – Thermochemica Acta 413 (2004), pp. 23-29.
• [20] D. Bukalak, I. Majchrzak-Kucęba, W.Nowak, III Ogólnopolski Kongres Inżynierii Środowiska, Wpływa zawartości Si i Al w popiele lotnym na tworzenie się frakcji zeolitowych typu Na-P1, Materiały Konferencyjne, Lublin 2009, s. 35-47.
• [21] D. Sztekler, I. Majchrzak-Kucęba, W. Nowak, III Ogólnopolski Kongres Inżynierii Środowiska, Analiza własności chemicznych popiołów lotnych pod kątem syntezy zeolitu Na-A, Materiały Konferencyjne, Lublin 2009, s. 316-320.
• [22] A. Ściubidło, I. Majchrzak-Kucęba, W. Nowak, III Ogólnopolski Kongres Inżynierii Środowiska, Wpływ składu chemicznego popiołów lotnych na efektywność procesu syntezy zeolitów Na-X, Materiały Konferencyjne, Lublin 2009, s. 225-237.
• [23] A. Ściubidło, W. Nowak. I. Majchrzak-Kucęba, 26th Annual International Pittsburgh Coal Conference, Characterization of zeolites from polish fly ashes, Materiały Konferencyjne, Pittsburgh, 20-23 September 2009.
• [24] I. Majchrzak-Kucęba, A. Ściubidło, W. Nowak, 26th Annual International Pittsburgh Coal Conference, Studies on the properties of mesoporous materials derived from polish fly ashes, Materiały Konferencyjne, Pittsburgh, 20-23 September 2009.
• [25] I. Majchrzak-Kucęba, W. Nowak „Properties of Zeolites Syntesized From Fly Ashes and Their Potential Application to CO2 Removal from Flue Gas” – Twenty-First Annual International Pittsburgh Coal Conference-Coal-Energy and the Environment, 2004.
• [26] I. Majchrzak-Kucęba, W. Nowak „Studies of CO2 removal from flue gases using ash – based Zeolites” - 8th International Conference on Circulating Fluidized Bed Technology VIII, Hangzhou, China, May 10-13, 2005, s. 748-754.
• [27] I.Majchrzak-Kucęba, W.Nowak, A.Ściubidło, EuroCoalAsh, Sorbenty na bazie popiołów lotnych do wychwytywania CO2 po procesie spalania, Materiały Konferencyjne, Warszawa 2008, s. 101-110.
• [28] I.Majchrzak-Kucęba, W.Nowak, 20th International Conference on Fluidized Bed Combustion, Development of Fly Ash-Based Sorbent To Capture CO2 From Flue Gas, 2009, pp. 596-603.
• [29] I. Majchrzak-Kucęba, W. Nowak, P. Sil-Ibek, B. Kucharska „Mezoporowate sita molekularne z popiołów lotnych” – Fluidalne Spalanie Paliw w Energetyce, Materiały Konferencyjne, Politechnika Częstochowska 2005, s. 171-179.
• [30] I. Majchrzak-Kucęba, W. Nowak „Modyfikacja popiołów lotnych w mezoporowate materiały” VII Ogólnopolska Konferencja Naukowo-Techniczna, Materiały Konferencyjne 2005, s. 309-318.
• [31] A. Ściubidło, I. Majchrzak-Kucęba, W. Nowak, EuroCoalAsh, Zagospodarowanie popiołów lotnych z polskich elektrowni i elektrociepłowni poprzez modyfikację popiołów w materiały mezoporowate, 2008, s. 163-180.
• [32] I. Majchrzak-Kucęba, W. Nowak, 9thInternational Conference on Circulating Fluidized Beds in conjunction with the 4th International VGB Workshop Operating Experience with Fluidized Bed Firing Systems”, “Synthesis and characterization of mesoporous materials from CFB-fly ash”, Materiały Konferencyjne Hamburg, 2008 pp. 875-880.
• [33] I. Majchrzak-Kucęba, W. Nowak, XVI Międzynarodowa Konferencja Popioły z energetyki, Modyfikacja popiołów lotnych w sorbenty i nanomateriały-doświadczenia laboratoryjne, Materiały Konferencyjne, Zakopane 2009, s. 217-225.
• [34] A. Ściubidło, W. Nowak, XVI Międzynarodowa Konferencja Popioły z energetyki, Synteza mezoporowatego sita MCM-41 z popiołów lotnych do usuwania tlenków azotu, Materiały Konferencyjne, Zakopane 2009,s. 371-383.
• [35] W. Nowak, I. Majchrzak-Kucęba, XVI Międzynarodowa Konferencja Popioły z energetyki, Sorbenty z popiołów lotnych dla energetyki, Materiały Konferencyjne, Zakopane 2009, s. 385-392.
• [36] X.Xu, C. Song, R.Wincek, J.M.Andresen, B.G. Miller, A.W.Scaroni, 2003. Separation of CO2 from power plant flue gas using a novel CO2 "molecular basket" adsorbent. In: Prepr. Am. Chem. Soc. Div. Fuel Chem. 48, pp. 162-163.
• [37] L.L. Sloss, Nitrogen Oxides Control Technology Fact Book, USA, 1992.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018)