Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The new concept of MIEX® resin dose categories. Swelling effect, reactor steady-state balance, and NOM removal process control

Mołczan Marek

Environment Protection Engineering

|

2024

|

Vol. 50, nr 1

91--103

EN

The use of powdered adsorbents for water purification has many advantages and one major drawback – lack of regeneration due to difficulty in separating powdered particles. This weakness is attempted to be broken by powdered magnetic adsorbents, in particular magnetic ion exchange resins, used to remove natural organic matter (NOM) from water. In this water treatment process, NOM removal is controlled by the adsorbent content in the reactor (adsorbent dose) and the degree of its saturation. The control over the dose and saturation is done by mutual relations between the regenerated resin stream directed to the reactor and the saturated resin stream received from the reactor. An obstacle in balancing these streams is a variable volume of the adsorbent resulting from its varied swelling, depending on the features of the solution and saturation of the adsorbent. For this reason, it was proposed to distinguish new resin dose and content categories adequate to these changes, the use of which allows full control of both streams. Thus, the reactor feed stream was associated with relative fresh resin content (RRC) and relative fresh resin dose (RRD), which indicate the volume occupied by the regenerated adsorbent in the solution of water during purification. However, the stream received from the reactor was associated with saturated resin content (SRC) and saturated resin dose (SRD), which indicate the volume occupied by saturated adsorbent in the solution of water under treatment. In turn, these two categories of contents/doses are related to the swelling degree (ηSR). Another role was assigned to the third dose category, which is absolute fresh resin dose (ARD), referring to the volume occupied by the regenerated adsorbent in the solution of demineralized water. Thanks to two key features with reference properties (demineralized water, regenerated adsorbent), ARD allows one to transfer laboratory results to practice and to compare the results of various research. The resin loss factor described by the ηLS indicator was also included in this structure.

2

A new polysaccharide-based ion-exchange resin for industrial wastewater treatment

Bargujar Savita, Gambhir Geetu, Raigar Madhu Bala, Hooda Sunita, Arya Dinesh Kumar, Bhatia Mamta

Polimery

|

2022

|

Vol. 67, nr 5

212--219

EN

A new ion-exchange resin was obtained by incorporating a tripropylamine group into a tamarind polysaccharide resin (TTA). The TTA resin was characterized by FTIR, elemental analysis, and other physicochemical properties. The influence of pH, treatment time and resin concentration on the adsorption of metal ions from industrial wastewater was investigated. It was found that the obtained TTA resin effectively removes heavy metal ions in the following order: Fe2+> Cu2+>Zn2+> Cd2+> Pb2+>.

PL

Nową żywicę jonowymienną otrzymano poprzez wbudowanie grupy tripropyloaminowej do żywicy polisacharydowej tamaryndowca (TTA). Żywicę TTA scharakteryzowano za pomocą FTIR, analizy elementarnej i innych właściwości fizykochemicznych. Zbadano wpływ pH, czasu obróbki i stężenia żywicy na adsorpcję jonów metali ze ścieków przemysłowych. Stwierdzono, że żywica TTA skutecznie usuwa jony metali ciężkich w następującej kolejności: Fe2+>Cu2+>Zn2+>Cd2+>Pb2+>.

3

Sorbenty stosowane do usuwania Cr(VI) z roztworów wodnych

Drozd M., Warchoł J.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2013

|

z. 60, nr 4

5--19

PL

Utrzymujące się w ostatnim stuleciu zapotrzebowanie na chrom i jego związki oraz rosnące zużycie materiałów zawierających ten pierwiastek spowodowało, że koncentracja chromu w środowisku naturalnym wzrasta z roku na rok. Podwyższone zawartości chromu w środowisku naturalnym nie są obojętne dla zdrowia i życia ludzi oraz rozwoju biotycznej części środowiska. Niektóre związki chromu są uznawane za rakotwórcze. W wodzie przeznaczonej do spożycia najwyższe dopuszczalne stężenie chromu ogólnego nie powinno przekraczać 0,05 mg/dm3, a Cr(VI) – 0,02 mg/dm3. Konwencjonalne metody stosowane do usuwania jonów metali ze środowiska wodnego są to chemiczne strącania, filtracja, wymiana jonowa, wydzielania elektrochemiczne, odwrócona osmoza. Większość z tych metod jest skuteczna i jednocześnie bardzo kosztowna, często wymaga zachowania ścisłych reŜimów technologicznych. Metody oparte na zjawisku sorpcji są uważane nie tylko za efektywne, ale też za selektywne. Powszechnie stosowanymi sorbentami są węgle aktywne i syntetyczne wymieniacze jonowe. Ponieważ materiały te są drogie i mało selektywne, ich zastosowanie w procesach, tj. oczyszczania ścieków przemysłowych czy remediacji gleb, jest ekonomicznie nieopłacalne. W związku z tym coraz większe jest zainteresowanie materiałami alternatywnymi mającymi duże powinowactwo do jonów Cr(VI). Są to m.in. węgle aktywne preparowane z lokalnie dostępnych materiałów odpadowych lub półproduktów procesów przemysłowych. Praca stanowi przegląd literatury na temat sorpcji jonów Cr(VI) z roztworów wodnych na węglach aktywnych, dolomicie, żywicach syntetycznych, systemach mikrobiologicznych i sorbentach cyrkonowo-tlenkowych. Przedstawiono charakterystykę najważniejszych przedstawicieli należących do tych grup sorbentów. Omówiono mechanizm sorpcji jonów Cr(VI) oraz czynniki warunkujące jego efektywność.

EN

Chromium is considered as a high priority environmental pollutant. Its concentration in industrial effluents reaches in specific cases 50000 mg/l. The toxicity of chromium strongly depends on its oxidation state. Chromium is present in aqueous solutions in various anionic forms ((CrO4-, HCrO4- or Cr2O7 2-) which can be toxic to living beings even at μg/l concentrations. Among the different techniques proposed for their removal (e.g., reduction/precipitation, biosorption, and nano- and ultrafiltration, adsorption on natural and synthetic sorbents still seems to be quite attractive. Due to mild operating conditions, sorption can be utilized as a separate process or supporting system for conventional purification technology. Commercially, activated carbons and synthetic resins are regarded as the most popular and effective adsorbents and ion exchangers. Despite they prolific use, they are costly to regenerate and sorb most compounds indiscriminately. Their practical application in environmental problems such as treating metal-loaded sludge, soils remediation; is economically unfavorable. This review collects the research results obtained for both commercial and alternative adsorption materials for Cr(VI) removal. A variety of alternative sorption materials materials such as natural minerals (dolomite), biosorbents (Sargassum muticum) and polymeric resins (β-dike-tone-functionalized styrene-divinylobenzene copolymer) has been presented. Their ability (structural and chemical proporties) for Cr(VI) anions sorption and binding mechanism have been discussed. The maximum Cr(VI) uptake was compared with results presented in the literature for different sorbents. Alternative, low-cost adsorbents have been found to be highly promising materials for chromium removal from contaminated waters.

4

Sorbenty stosowane do usuwania B(III) z roztworów wodnych

Pieńczak J., Warchoł J.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2013

|

z. 60, nr 4

139--156

PL

Bor i jego związki są powszechnie stosowane w przemyśle produkcyjnym jako dodatki do szkła borosilikatowego, emalii, kosmetyków, tkanin, farb do drewna, detergentów, środków owadobójczych i dezynfekujących oraz leków. Uwalniane ścieki przemysłowe są głównym źródłem skażenia środowiska naturalnego związkami boru. Bor działa toksycznie na wszystkie rodzaje komórek w organizmie, przy czym najbardziej uszkadza nerki oraz centralny system nerwowy, skórę, błony śluzowe, przewód pokarmowy i wątrobę. Maksymalne stężenie boru w wodzie przeznaczonej do spożycia przez ludzi zalecane przez Światową Organizację Zdrowia wynosi 0,5 mg B/dm3, natomiast wartość ta określona polskimi przepisami – 1,0 mg B/dm3. Obecnie nie ma prostej i w pełni skutecznej metody pozwalającej na usunięcie boru z roztworów wodnych. Większość konwencjonalnych metod oczyszczania wody i ścieków pozwala na redukcję boru, ale nie zapewnia obniżenia jego stężenia do wartości normatywnych. Ze względu na wysoką efektywność i niskie koszty eksploatacyjne najbardziej atrakcyjne wydają się procesy sorpcyjne. W pracy dokonano przeglądu literatury na temat sorpcji jonów B(III) z roztworów wodnych na różnych materiałach sorpcyjnych. Przeprowadzono charakterystykę poszczególnych grup sorbentów, takich jak: węgle aktywne, żywice syntetyczne, popioły lotne, minerały, muł czerwony, biopolimery, ciecze jonowe, pod względem pochodzenia, budowy i mechanizmu sorpcji jonów B(III). W przypadku większości przedstawionych materiałów sorpcyjnych maksymalną efektywność sorpcji uzyskano dla odczynu pH = 9, w którym dominuje anion dwuwartościowy H10(BO3)4 2–.

EN

Boron is an essential element and micronutrient for plants but its essentiality for humans has not yet been convincingly demonstrated. It is commonly found as boric acid or borate ion in the soil and water and an essential element for plant growth and human health. The boron content in drinking, irrigation and wastewater is mostly regulated by the legislation of individual countries. According to WHO standards the maximum boron content in drinking water is limited to 0.3 mg/l. Different processes, such as coagulation, co-precipitation, adsorption, ion exchange, solvent extraction and reverse osmosis, have been proposed and applied for recovering boron from aqueous solutions. As indicated in the literature, there is no evidence that boron compounds could significantly be removed by conventional methods. Therefore, adsorption, ion-exchange and reverse osmosis could be considered as the most appropriate techniques for the boron removal. This review collects the research results obtained for both commercial and alternative adsorption materials for B(III) removal. The structural characteristic and boron binding mechanism was discussed in relation to activated carbons (raw and impregnated), synthetic resins (Amberlite, Purolite, Diaion, Si-MG), polyamine-epichlorohydrin resin (PAE), fly ash, natural minerals (magnesite), red mud, and biopolymers (chitosan, cotton). Alternative, low-cost adsorbents have been found to be highly promising materials for boron removal from contaminated waters.

5

Zastosowanie zintegrowanego systemu ultrafiltracji i wymiany jonowej do oczyszczania ścieków z produkcji środków czystosci

Kowalska I.

Przemysł Chemiczny

|

2012

|

T. 91, nr 4

574-577

PL

Określono skuteczność oczyszczania ścieków z produkcji środków czystości w zintegrowanym układzie oczyszczania łączącym ultrafiltrację i wymianę jonową. Badania zrealizowano na ceramicznym module o granicznej rozdzielczości 5 kDa oraz makroporowatych i żelowych żywicach jonowymiennych. Szczególnie efektywny okazał się zintegrowany układ oczyszczania z makroporowatą magnetyczną żywicą MIEX. Uzyskano obniżenie stężenia anionowych substancji powierzchniowo czynnych i związków organicznych na poziomie 97% i 82%. Proces regeneracji wysyconych żywic jonowymiennych pozwolił na ich wielokrotne wykorzystanie w zintegrowanym układzie oczyszczania.

EN

Three com. ion-exchange resins were used to remove anionic surfactants, org. matter and dyes from surfactants-contg. wastewaters treated previously by ultrafiltration through a ceramic module (cut-off of 5 kDa). The most effective was a macropourous strong base resin. The removal of surfactants and org. matter amounted to 97% and 82%, resp. The spent resins were regenerated by an alk. treatment and recycled.

6

Usuwanie anionowych substancji powierzchniowo czynnych w procesie wymiany jonowej

Kowalska I.

Ochrona Środowiska

|

2009

|

Vol. 31, nr 1

25-29

PL

Określono skuteczność usuwania anionowej substancji powierzchniowo czynnej (ASPC) z grupy alkilobenzenosulfonianów (SDBS) na wybranych makroporowatych żywicach anionowymiennych. Oceniono skuteczność wymiany jonowej w zależności od początkowego stężenia ASPC w zakresie poniżej i powyżej krytycznego stężenia micelizacji, dawki żywicy jonowymiennej oraz jej czasu kontaktu z oczyszczanym roztworem. Na podstawie testów kinetycznych wyznaczono izotermy wymiany jonowej ASPC. Badania kinetyczne wykazały, że wymiana jonowa może być skutecznie stosowana do usuwania ASPC z roztworów wodnych. Skuteczność procesu rosła wraz z wydłużeniem czasu kontaktu żywicy z anionami SDBS oraz wraz ze wzrostem dawki zastosowanej żywicy. O skuteczności usuwania SDBS w procesie wymiany jonowej decydował rodzaj zastosowanej żywicy (stopień zdysocjowania grup funkcyjnych jonitu, wielkość ziaren jonitu oraz stopień usieciowania polimeru). Wykazano, że istotnym parametrem decydującym o skuteczności eliminacji ASPC w procesie wymiany jonowej była struktura polimeru decydująca o dostępności makrocząsteczek organicznych do miejsc aktywnych. Analiza modelu izotermy Langmuira pozwoliła następująco uszeregować testowane anionity wg zdolności wymiennej w stosunku do SDBS: MIEXŽ>SBW>A400>A200>A100.

EN

The anionic surfactant SDBS of the alkylbenzenesulfonate group was tested for the efficiency of removal on anion exchange resins of choice. The efficiency of ion exchange was assessed in terms of the following parameters: initial SDBS concentration within the range below and above the critical micellar concentration, dose of ion-exchange resin, and time of contact between the resin and the aqueous solution being treated. The ion exchange isotherms for the SDBS were determined by kinetic tests, which revealed that ion exchange was an efficient method of SDBS removal. The removal efficiency increased with the extension of the time of contact between the resin and the SDBS anions, and with the increase of the resin dose applied. The efficiency of SDBS removal via ion exchange depended primarily on the type of the resin applied (dissociation of the functional groups of the resin, grain size of the resin, cross-linking of the polymer). It was demonstrated that the main contributory factor in the efficiency of SDBS separation by ion exchange was the polymer structure, which had a decisive influence on the accessibility of the organic macromolecules to the active sites. Analysis of the Langmuir isotherm model enabled the anion exchange resin tested to be arranged in the following order (according to their exchange capacity with respect to SDBS): MIEXŽ>SBW>A400>A200>A100.

7

Zastosowanie ogrzewania mikrofalowego w procesie karboniazcji zużytej żywicy jonowymiennej

Bratek K., Bratek W., Kaczmarczyk J., Kułażyński M.

Karbo

|

2005

|

Nr 3

202-209

PL

Zbadano możliwości uzyskania sorbentów ze zużytej żywicy jonowymiennej przy zastosowaniu ogrzewania mikrofalowego w atmosferze argonu lub azotu. Właściwości karbonizatów otrzymanych ze zużytej żywicy jonowymiennej porównano z karbonizatem otrzymanym metodą tradycyjną (temperatura karbonizacji 600°C, szybkość ogrzewania 10°C/min). Stwierdzono, że zużyta żywica jonowymiennajest podatna na działanie ogrzewania mikrofalowego. Mikrofale przenikajądo wnętrza ziaren żywicy, powodując ogrzewanie ich od środka ziarna na zewnątrz. Szybkość ogrzewania mikrofalowego żywicy jest znacznie wyższa niż przy ogrzewaniu tradycyjnym, co sprawia, że skraca się. czas potrzebny do przebiegu procesu karbonizacji. W karbonizatach otrzymanych metodą mikrofalową utworzyły sią szersze mikropory niż w karbonizacie otrzymanym metodą tradycyjną oraz makropory, których nie obserwowano w karbonizacie tradycyjnym. Karbonizaty mikrofalowe wykazują wyższe liczby jodowe niż karbonizaty tradycyjne.

EN

The possibilities of obtaining sorbents from waste ion exchange resin using microwave heating was investigated. The carbonization using microwave radiation was conduced in microwave reactor of power 650 W in N2 or Ar atmosphere. Using microwave heating sorbents with interesting pores system can be obtained. Properties and structure of chars obtained from waste ion exchange resin by using microwave heating have been compared with properties of char obtained using traditional heating (carbonization temperature 600 °C, heating rate 10 °C/min). Ion exchange resin can be very easy heated using microwave radiation. The heating rate using microwave heating is higher than that by using traditional heating what results in shortening the time necessary for resin's carbonisation process. Micro- and macropores created in the chars obtained using microwave heating have bigger diameter than that created in the chars obtained by using traditional heating. In the chars obtained using microwave heating homogenous macropores with the oval shape are created. These macropores were not observed in the char obtained using traditional heating. The chars obtained using microwave heating exhibit higher iodine numbers that obtained using traditional heating.

8

Kinetyka estryfikacji bezwodnika maleinowego alkoholem n-oktylowym katalizowanej żywicą jonowymienną

Kulawska M.

Inżynieria Chemiczna i Procesowa

|

2005

|

T. 26, z. 3

631-635

PL

Przedstawiono wyniki badań kinetycznych procesu estryfikacji bezwodnika kwasu maleinowego n-oktanolem katalizowanej żywicą jonowymienną Dowex w doświadczalnym izotermicznym reaktorze półprzepływowym. Reakcja jest pierwszego rzędu; względem kwasu rzędu pierwszego, zerowego względem alkoholu. Wyznaczono parametry równań kinetycznych.

EN

The kinetics of the esterification of maleic anhydride with n-octyl alcohol has been investigated in an experimental isothermal semi batch reactor over acid ion exchange resin Dowex as a catalyst. The reaction is of the first order; first order with respect to acid and zero order with respect to alcohol. The kinetic parameters have been determined.

9

Utilization of the waste ion exchange resin for the preparation of microporous adsorbents

Bratek W., Bratek K., Kułażyński M.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2004

|

Vol. 6, nr 2

9-13

EN

The possibility of obtaining sorbents from the waste ion exchange resin by using CO2 as a gasifying agent, was investigated. The precursor of the study was Amberjet 1200H waste ion exchange resin. The activation process of the char has been carried out at the temperatures of 800, 850 and 900°C by the use of CO2 as a gasifying agent. The activation time was changed in the range of 15 - 90 min. In the activation process, spherical sorbents with a microporous structure, characterized by a high mechanical strength and a high efficiency of the model contamined water treatment, have been obtained. The studies have shown that the optimal activation conditions are the temperature of 850°C, the activation time 30 min or the temperature of 900°C, the activation time 15 or 30 min.

10

Zużyta żywica jonowymienna - surowiec do otrzymywania sorbentów

Bratek K., Bratek W.

Karbo

|

2003

|

Nr 1

36-41

PL

Przedstawiono przegląd literaturowy dotyczący możliwości otrzymywania sorbentów z żywic jonowymiennych. Zbadano również właściwości i strukturę karbonizatu i aktywatu otrzymanego ze zużytej żywicy jonowymiennej Amberjet. Karbonizację żywicy prowadzono w piecu obrotowym z szybkością ogrzewania 10 K/min do temperatury 600°C. Proces aktywacji karbonizatu prowadzono w temperaturze 850°C (czas aktywacji - 30 min) przy użyciu ditlenku węgla. W badaniach stosowano analizę techniczną, elementarną, oznaczenie składu ziarnowego, mikro-wytrzymałości i liczby jodowej oraz strukturalne badania rentgenogra-ficzne, mikroskopowe, sorpcyjne i porozymetryczne. Zbadano również skuteczność oczyszczania ścieku modelowego (wody zanieczyszczonej toluenem, olejem napędowym, fenolem i p-chlorofenolem) przez akty-wat. Stwierdzono, że karbonizat i aktywat ze zużytej żywicy jonowymiennej ma sferyczny kształt, wysoką wytrzymałość mechaniczną, dobrze rozwiniętą strukturę porowatą. Aktywat z bardzo dobrym skutkiem oczyszcza wodę zanieczyszczoną toluenem i olejem napędowym.

EN

Review of the literature concerning possibilities of the obtaining sorbents from ion exchange resins was presented. The properties and structure of the char and activation product obtained from waste ion exchange resin Amberjet was investigated too. The carbonization process was conducted in the rotary furnace by heating to the temperature 600°C with the heating rate 10 K/min. The activation process of the char was conduced at 850°C for 30 min using CO2. The studies have involved ultimate and proximate analysis, determination of grains composition, microstrength and iodine number, microscopic studies, X-ray diffraction, porosimetric and sorption methods. The efficiency of the cleaning the water contamined by toluene, diesel oil, phenol andp-chlorophenol by activation product was examined too. It was stated that in carbonization and activation processes spherical sorbents characterized by high mechanical strength and good developed porous structure were obtained. Activation product clean the water contamined by toluene and diesel oil efficiently.

11

Zastosowanie żywic jonowymiennych do wyodrębniania kwasów organicznych w procesach biotechnologicznych. Część I - Równowagi sorpcji

Głuszcz P.

Inżynieria Chemiczna i Procesowa

|

2001

|

T. 22, z. 3B

433--438

PL

W pracy przedstawiono wyniki eksperymentów prowadzonych w układzie z idealnym wymieszaniem, których celem było wyznaczenie izoterm sorpcji kwasu cytrynowego i mlekowego dla wybranych żywic jonowymiennych w różnych temperaturach oraz współczynników dyfuzji w ziarnie sorbentu. Uzyskane rezultaty są konieczne przy formułowaniu modelu matematycznego pracy złoża w kolumnie jonowymiennej, w procesie wyodrębniania kwasów organicznych z płynów pohodowlanych.

EN

This paper presents results of investigations performed in ideal mixing conditions whose aims were to determine properties of selected ion-exchange resins for citric and lactic acids separation from fermentation liquid, to define sorption isotherms for citric and lactic acid at different temperatures and to determine diffusion coefficient inside sorbent particle during downstream processing of organic acids by chromatographic method.

12

Zastosowanie żywic jonowymiennych do wyodrębniania kwasów organicznych w procesach biotechnologicznych. Część II - Modelowanie pracy złoża w kolumnie

Głuszcz P., Petera J.

Inżynieria Chemiczna i Procesowa

|

2001

|

T. 22, z. 3B

440--444

PL

W pracy przedstawiono model matematyczny wymiany masy w kolumnie ze złożem jonowymiennym, sposób jego rozwiązania oraz wyniki weryfikacji doświadczalnej. Model ten zastosowano do identyfikacji parametrów pracy złoża żywicy jonowymiennej IRA67 w procesie wyodrębniania kwasu cytrynowego z roztworu pohodowlanego. na podstawie uzyskanych doświadczalnie krzywych przebicia. Uzyskano bardzo dobrą zgodność danych doświadczalnych i obliczonych.

EN

A mathematical model of the ion-exchange process in the chromatographic column is proposed in this study. The model includes mass transfer in the liquid phase, adsorbate diffusion in sorbent pores and phase equilibrium on the sorbent pore surface. The model was applied to identify bed operation parameters in the experimental column. A very good agreement between experimental and calculated data was obtained.