Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Adsorpcja i desorpcja 2-metylofenolu, 4-chloro-2-metylofenolu i kwasu 4-chloro-2-metylo-fenoksyoctowego na węglach aktywnych

Białek A., Kuśmierek K., Świątkowski A.

Przemysł Chemiczny

|

2018

|

T. 97, nr 7

1158--1162

PL

Zbadano adsorpcję i desorpcję 2-metylofenolu (OC), 4-chloro-2-metylofenolu (PCOC) i kwasu 4-chloro-2-metylofenoksyoctowego (MCPA) na komercyjnie dostępnych węglach aktywnych. Adsorpcja w warunkach równowagowych przebiegała zgodnie z równaniem izotermy Langmuira i była skorelowana z powierzchnią właściwą adsorbentów. Najlepiej adsorbował się kwas 4-chloro-2-metylofenoksyoctowy, a najsłabiej 2-metylofenol (OC < PCOC < MCPA). W przypadku desorpcji kolejność ta była odwrotna. Największą skuteczność desorpcji zaobserwowano w przypadku żywicy węglowej Lewatit AF5, z której po 8 h zdesorbowało się 73,4% OC, 65,7% PCOC i 57,7% MCPA.

EN

The title compds. were adsorbed from their aq. solns. (0.25-1.0 mmol/L) on 5 com. activated C at 25°C under stirring (200 rpm) and then desorbed by using aq. NaOH soln. (0.01% by mass) at 25°C for 8 h. The adsorption followed the Langmuir isotherm model and was closely correlated to the surface area of the activated C. The most efficient removal and recovery of the pollutants (55.3-69.5% and 57.7-73.4%, resp.) took place on the C resin with highest sp. surface, total pore vol. and the vol. of pores with diam. below 2 nm.

2

Removal of fluoride ions from aqueous medium by adsorption on activated carbon

Gąsior D.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2017

|

T. 20, nr 2

185--197

EN

Environmental pollution with fluoride ions has been observed to increase with the growth of industrial activity of man and with the expansion of fluorine compounds in agriculture and dental prophylaxis. Hazards involved in the excess of fluorine, especially in the aquatic environment, is generated also in the processes of leaching and erosion of fluorine compounds from minerals which occur naturally in the soil. In a growing number of areas of Poland, especially in groundwater, the highest permissible concentrations of fluoride ions are exceeded; this is especially hazardous because of their high toxicity. The use of activated carbons in the adsorption of fluorides from aqueous solutions was described in many reports of studies on the elimination of such pollutants. Some of the physical and chemical properties of activated carbons are especially desirable in adsorption processes; they include: a well-developed specific surface, high mechanical strength and chemical resistance, ion exchange properties, susceptibility to surface modification enabling improvement of the materials in terms of selectivity to the specific pollutant. The objective of this paper was to investigate the statics and kinetics of fluoride adsorption on the commercially available activated carbons F-100 and WG-12. The study included the surface characterization of the activated carbons tested. The impact of the parameters of the activated carbons tested as well as process parameters (such as the porous structure of carbon, chemical structure of the surface, pH of the adsorption process, initial concentration of the pollutant) on the efficiency of the fluoride removal from aqueous solutions was also investigated. The fluoride content in samples of model solutions was analyzed by the potentiometric method using a fluoride ion selective electrode. The adsorption kinetics was conformable with the pseudo-second order model. The process equilibrium was reached after 1 h and 2 h for F-100 and WG-12, respectively. It was found that adsorption efficiencies for both activated carbons are strongly related to the pH of the model solution, as well as to the initial concentration of the fluorides in the model solution. Ion exchange, which strongly depends on the pH of the model solution, was one of the mechanisms controlling the course of the adsorption process. Fluoride adsorption on activated carbons was described using Freundlich isotherms. High correlation coefficients (> 0.96) were obtained for the isotherms, which seems to indicate that the course of the process was conformable with the Freundlich model assumptions.

PL

Zanieczyszczenie środowiska jonami fluorkowymi wzrasta wraz z rozwojem przemysłowej działalności człowieka i coraz powszechniejszym stosowaniem związków fluoru w rolnictwie oraz profilaktyce stomatologicznej. Zagrożenie wynikające ze zbyt dużych zawartości fluoru, zwłaszcza w środowisku wodnym, ma swoje źródło również w procesach wypłukiwania i wymywania związków fluoru z naturalnie występujących w glebie minerałów. W Polsce odnotowuje się coraz więcej obszarów, gdzie, głównie w wodach podziemnych, występują lokalne przekroczenia najwyższych dopuszczalnych stężeń jonów fluorkowych, co jest szczególnie niebezpieczne z uwagi na ich wysoką toksyczność. Zastosowanie węgli aktywnych w procesach adsorpcji fluorków z roztworów wodnych jest obiektem wielu prac badawczych dotyczących sposobów usuwania tych zanieczyszczeń. Węgle aktywne przejawiają korzystne właściwości fizykochemiczne istotne w procesach adsorpcyjnych, takie jak rozwinięta powierzchnia właściwa, wysoka wytrzymałość mechaniczna i chemiczna, właściwości jonowymienne, podatność na modyfikację powierzchni umożliwiającą uzyskanie większej selektywności tych materiałów względem określonego rodzaju usuwanego zanieczyszczenia. Celem pracy jest zbadanie statyki i kinetyki procesu adsorpcji fluorków na komercyjnie dostępnych węglach aktywnych F-100 i WG-12. W toku przeprowadzonych badań dokonano również charakterystyki powierzchni analizowanych węgli aktywnych. Oceniono wpływ parametrów badanych węgli aktywnych i parametrów procesowych (takich jak struktura porowata węgla, chemiczna budowa powierzchni, pH procesu adsorpcji, stężenie początkowe substancji zanieczyszczającej) na skuteczność usuwania fluorków z roztworów wodnych. Zawartość fluorków w próbkach roztworów modelowych analizowano metodą potencjometryczną z użyciem jonoselektywnej elektrody fluorkowej. Kinetyka adsorpcji przebiegała zgodnie z modelem pseudodrugiego rzędu, a równowaga procesu ustaliła się po czasie 1 h w przypadku węgla F-100 oraz 2 h dla węgla WG-12. Stwierdzono, iż skuteczności adsorpcji obu węgli są silnie związane z wartością pH roztworu, z którego zachodził proces, jak również ze stężeniem początkowym fluorków w roztworze modelowym. Jednym z mechanizmów regulujących przebieg procesu adsorpcji był mechanizm wymiany jonowej, silnie uzależniony od odczynu roztworu modelowego. Adsorpcja fluorków na węglach aktywnych została opisana za pomocą izoterm Freundlicha. Opierając się na uzyskanych wysokich współczynnikach korelacji wykreślonych izoterm (> 0,96), można przypuszczać, iż proces przebiegał zgodnie z założeniami modelu Freundlicha.

3

Ocena skuteczności procesu adsorpcji w usuwaniu substancji humusowych z wody

Kaleta J., Puszkarewicz A., Papciak D.

Inżynieria Ekologiczna

|

2017

|

Vol. 18, nr 4

107--115

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych dotyczących możliwości wykorzystania węgli aktywnych produkcji polskiej (WD-ekstra, WG-12, WG-15, AG-5 i DTO) do usuwania substancji humusowych z wody. Celem przeprowadzonych badań było ilościowe sformułowanie procesu adsorpcji, oraz ustalenie wpływu różnych czynników na jego przebieg. Nakreślone w celu pracy zadania próbowano rozwiązać posługując się modelowymi układami doświadczalnymi. Jako adsorptyw stosowano roztwór modelowy zawierający substancje humusowe w ilości 20 mg/dm3. Procesy adsorpcji prowadzone w układzie porcjowym najlepiej opisywały izotermy Freundlicha. Na podstawie izoterm wyliczono zdolność adsorpcyjną testowanych węgli aktywnych. Warunki przepływowe realizowano metodą filtracji kolumnowej. Na podstawie uzyskanych wyników sporządzono krzywe przebicia–izoplany, które posłużyły do wyznaczenia pojemności adsorpcyjnych w warunkach przepływowych. Największe wartości pojemności sorpcyjnych wyznaczone zarówno w warunkach nieprzepływowych jak i przepływowych posiadały węgle WD – ekstra (7,71 mg/g) i DTO (7,40 mg/g). Krzywe wyjścia (izoplany) wykorzystano również do określenia strefy przenikania masy (wysokości frontu adsorpcji) oraz do obliczenia prędkości przesuwania się strefy wymiany masy.

EN

The paper presents the results of laboratory tests on possibility of utilizing active carbons produced in Poland (WD-ekstra, WG-12, WG-15, AG-5 and DTO) for removing humic substances from water. The objective of the tests was to arrive at a quantitative formulation of the adsorption process, as well as determine the effect of various factors on process course. An attempt was made to solve the tasks set in the study purpose using model experimental setups. A model solution with humic substances in the concentration of 20 mg/dm3 was employed. The processes of adsorption conducted in a batch mode were best described by Freundlich isotherms. The adsorption capacity of the tested active carbons was calculated on the basis of the isotherms. The flow conditions were created with columnar filtration method. On the basis of the obtained results, the breakthrough curves, so-called iso-planes, were prepared and served to determine the adsorption capacities in flow conditions. The WD-extra (7.71 mg/g) and DTO (7.40 mg/g) carbons exhibited the highest values of adsorption capacities, as determined in both non-flow and flow conditions. The exit curves (iso-planes) were also utilized to determine the mass penetration zone (the adsorption front height), as well as to calculate the rate of mass-exchange zone advance.

4

Usuwanie NO2 za pomocą adsorbentów otrzymanych z pozostałości po ekstrakcji nadkrytycznej rumianku

Bazan A., Nowicki P., Pietrzak R.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 4

856--860

PL

Adsorbenty węglowe otrzymano przez aktywację fizyczną prekursora, którym była pozostałość po ekstrakcji rumianku nadkrytycznym CO₂. Zbadano wpływ temperatury karbonizacji i aktywacji na parametry teksturalne, właściwości kwasowo-zasadowe oraz zdolności sorpcyjne węgli aktywnych wobec NO₂. Otrzymane materiały węglowe charakteryzują się słabo rozwiniętą powierzchnią właściwą, mieszczącą się w zakresie 9–104 m²/g oraz wyraźnie zasadowym charakterem powierzchni. Wykazano, że wyższa temperatura procesów karbonizacji i aktywacji, a także obecność pary wodnej w strumieniu gazów podczas testów adsorpcyjnych, wpływają korzystnie na zdolności sorpcyjne otrzymanych węgli aktywnych wobec NO₂. Po odpowiedniej optymalizacji procesu wytwarzania, pozostałość po ekstrakcji nadkrytycznej rumianku może stanowić tani i łatwo dostępny prekursor do produkcji efektywnych adsorbentów węglowych.

EN

Four C adsorbents (spec. surface 9–104 m²/g, grain size 0.10–0.65 mm) were prepd. by carbonization and phys. Activation with CO₂ (700 or 800°C) of a residue from supercrit. extn. of camomile and used for NO₂ removal at room temp. The removal degree increased with increasing carbonization and activation temps. as well as after introduction of steam to the gaseous streams.

5

Wykorzystanie promieniowania mikrofalowego w preparatyce adsorbentów węglowych

Kaźmierczak-Raźna J., Nowicki P., Pietrzak R.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2016

|

T. 19, nr 2

241--253

EN

Activated carbons from low quality hay were obtained with the use of microwave heating and applied as adsorbents of gaseous pollutants of acidic character. The precursor was subjected to pyrolysis at 400ºC in nitrogen atmosphere and next to physical activation with CO2 at 500÷700ºC. The influence of process variables such as the temperature and activation time on elemental composition, textural parameters, chemical character of the surface and sorption properties of the products obtained was studied. The sorption properties of the activated carbons obtained were characterized by determination of hydrogen sulphide and nitrogen dioxide adsorption from the flux of gases, in dry and wet conditions. Depending on the procedure of activation, the final products were microporous carbons of rather low surface area ranging from 218 to 325 m2/g and pore volume from 0.16 to 0.22 cm3/g, showing clearly basic character of the surface. The results obtained in our study have proved that by activation of biodegradable waste materials it is possible to produce carbonaceous adsorbents with relatively high sorption ability toward toxic gases, reaching to 20.9 and 46.8 mg/g for hydrogen sulfide and nitrogen dioxide, respectively. The results have also showed that effectiveness of H2S and NO2 removal from the flux of gases depends on a large extent on the temperature and time of activation as well as adsorption conditions. All materials under investigation showed higher sorption capacity towards both gases in wet conditions, when steam was present in the gas stream. The results obtained in our study have also proved that after a suitable optimization of carbonaceous sorbents production procedure, activation with the use of microwave radiation may be a cheaper and faster alternative for conventional heating applied nowadays.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących wytwarzania węgli aktywnych z niskiej jakości siana oraz oceny ich przydatności do usuwania zanieczyszczeń gazowych o charakterze kwasowym. Materiał wyjściowy poddano w pierwszej kolejności procesowi pirolizy w temperaturze 400ºC, a następnie aktywacji za pomocą tlenku węgla(IV), z wykorzystaniem ogrzewania mikrofalowego. Zbadano wpływ czasu i temperatury aktywacji na skład elementarny, parametry teksturalne i charakter chemiczny powierzchni otrzymanych adsorbentów węglowych oraz ich zdolności sorpcyjne wobec siarkowodoru i tlenku azotu(IV). W wyniku aktywacji otrzymano serię adsorbentów węglowych o dość słabo rozwiniętej strukturze porowatej (powierzchnia właściwa rzędu 218÷325 m2/g, objętość całkowita porów od 0,16 do 0,22 cm3/g), cechujących się wyraźnie zasadowym charakterem powierzchni. Przeprowadzone testy adsorpcyjne wykazały, że otrzymane węgle aktywne wykazują dość zróżnicowane zdolności sorpcyjne wobec siarkowodoru i tlenku azotu(IV), które w znacznym stopniu zależą od warunków prowadzenia adsorpcji, jak również temperatury i czasu aktywacji. Dla każdego z badanych węgli aktywnych znacznie wyższe pojemności sorpcyjne uzyskano podczas adsorpcji w warunkach wilgotnych, gdy przez złoże adsorbentu była przepuszczana mieszanina H2S lub NO2 i powietrza o wilgotności 70%. Wyniki uzyskane w trakcie badań pozwalają przypuszczać, że po odpowiedniej optymalizacji procesu wytwarzania aktywacja fizyczna z wykorzystaniem promieniowania mikrofalowego może stanowić ciekawą alternatywę dla obecnie stosowanego w produkcji przemysłowej węgli aktywnych ogrzewania konwencjonalnego.

6

Przegląd stosowanych metod oznaczania aktywności biologicznej filtrów węglowych

Lis A., Pasoń Ł., Stępniak L.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2016

|

T. 19, nr 3

413--425

EN

Water purification based on granulated active carbon filters (GAC) is more and more popular recently. It’s caused by simplicity, low overall costs and high efficiency of this method in disposal of the removing organic water contaminations. To achieve full productivity, granulated active carbon filters must be settled by microorganisms living in water. Living cells of bacteria use many organic water contaminations as a source of carbon. Mostly, from the GAC filters are isolated Pseudomonas, Acinetobacter, Flavobacterium or Bacillus genera. To establish working carbon filters true activity, defining amount of living bacteria cells at the granulated carbon volume unit is required. Today’s researchers propose for that purpose both classical microbiological methods based on the bacteria culture and sophisticated colorimetric analysis of the enzymatic reactions conducted by microorganisms. Some of them are method using FDA reduction by esterases to the fluoresceine efficient to establish amount of living bacterial cells, method with TTC which is reduced to red formasan by bacteria, quantitative indication of ATP in samples or usage of glucose labeled by carbon 14C isotope.

PL

W ostatnich latach wykorzystywana w procesie uzdatniania wody technologia filtracji oparta na granulowanych węglach aktywnych (GWA) cieszy się coraz większą popularnością. Jest to spowodowane jej prostotą, stosunkowo niskimi kosztami eksploatacji i wydajnością w usuwaniu zanieczyszczeń organicznych rozpuszczonych w wodzie. By uzyskać pełną wydajność, złoże węglowe musi zostać zasiedlone przez mikroorganizmy wodne, które wykorzystują zanieczyszczenia organiczne jako źródło węgla. Najczęściej ze złoży węglowych izolowane są bakterie z rodzaju Pseudomonas, Acinetobacter, Flavobacterium czy Bacillus. W celu oceny realnej aktywności pracującego złoża należy określić ilość żywych komórek bakteryjnych przypadających na jednostkę objętości granulatu węglowego. W związku z tym proponuje się wykorzystanie nie tylko tradycyjnych metod hodowlanych, ale również nowoczesnych, bazujących na np. kolorymetrycznym oznaczaniu produktów reakcji enzymatycznych prowadzonych przez bakterie. Można tutaj wymienić metodę wykorzystującą dioctan fluoresceiny redukowany przez esterazy do fluoresceiny, służący do barwienia żywych komórek mikroorganizmów, metodę wykorzystującą zdolność bakterii do redukcji TTC do czerwono zabarwionego formazanu, oznaczanie ilościowe ATP w próbce czy też wykorzystanie glukozy znakowanej izotopem węgla 14C.

7

Adsorpcja wybranych farmaceutyków na modyfikowanym wysokotemperaturowo węglu aktywnym WG-12

Szymonik A., Lach J.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2016

|

T. 19, nr 3

401--412

EN

The adsorption of salicylic acid, naproxen sodium and ibuprofen sodium on WG-12 carbon modified in high temperatures with the addition of water vapour and carbon dioxide was examined. The studies have shown that the modified carbons much better adsorb the above-mentioned chemicals as compared to the unmodified carbon. The parameter significantly affecting the efficiency of adsorption is the duration of the modification process. Carbons modified with water vapour and carbon dioxide for 2 and 3 h, much better adsorbed salicylic acid, ibuprofen sodium and naproxen sodium as compared to the carbon modified for 1 h. The difference in the size of the adsorption of ibuprofen sodium, salicylic acid, and naproxen sodium on carbons modified with dioxide and water vapour was insignificant.

PL

Przeprowadzono badania adsorpcji kwasu salicylowego, naproksenu sodu i ibuprofenu sodu na węglu WG-12 modyfikowanym wysokotemperaturowo z dodatkiem pary wodnej i ditlenku węgla. Badania wykazały, że węgle modyfikowane znacznie lepiej adsorbują ww. związki chemiczne w porównaniu do węgla niemodyfikowanego. Parametrem mającym istotny wpływ na efektywność adsorpcji jest czas trwania procesu modyfikacji. Węgle modyfikowane parą wodną i ditlenkiem węgla w czasie 2 i 3 h znacznie lepiej adsorbowały kwas salicylowy, ibuprofen sodu i naproksen sodu w porównaniu do węgli modyfikowanych w czasie 1 h. Różnica wielkości adsorpcji ibuprofenu sodu, kwasu salicylowego i naproksenu sodu na węglach modyfikowanych ditlenkiem i parą wodną nie była znacząca.

8

Wytwarzanie adsorbentów węglowych z surowców roślinnych

Buczek B., Kanik U.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 12

2180-2183

PL

Przedstawiono sposób otrzymywania adsorbentów z drewna sosnowego, bukowego oraz pędów Wisteria Nutt poprzez karbonizację w temp. 300°C prekursorów roślinnych nasyconych stężonym kwasem ortofosforowym. Dla każdego produktu karbonizacji wyznaczano parametry struktury porowatej z izoterm adsorpcji i desorpcji azotu w temp. -196°C. Dobór parametrów procesu pozwolił na uzyskanie mikroporowatych materiałów o niewielkim udziale mezoporów. Z analizy właściwości adsorbentów wynika ponadto, że te otrzymane z drewna bukowego i sosnowego wykazują podobne parametry struktury porowatej, podczas gdy adsorbenty uzyskane z pędów Wisteria Nutt są znacznie gorsze.

EN

Beech, pine and Wisteria Nutt shoot samples were impregnated with H3PO4 for 48 h, carbonized at 300°C for 28 h and studied for phys. structure adsorption and desorption of N2 at -196°C. The microporous adsorbents derived from beech and pine showed good porous structure.

9

Węgle aktywne z odpadowych łupin jatrofy przeczyszczającej (Jatropha curcas L.)

Fałtynowicz H., Kaczmarczyk J., Kułażyński M.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 7

1161-1166

PL

Zbadano przydatność odpadowych łupin nasiennych jatrofy przeczyszczającej (Jatropha curcas L.) jako surowca do preparatyki węgli aktywnych. Określono wpływ temperatury karbonizacji i fizykochemicznej aktywacji parą wodną na strukturę porowatą otrzymanych produktów, a także wpływ ubytku masy karbonizatu podczas aktywacji fizykochemicznej za pomocą H₂O i CO₂ oraz stosunku masy aktywatora (KOH) do masy karbonizatu w aktywacji chemicznej na rozwinięcie struktury kapilarnej otrzymanych węgli aktywnych. W badaniach sorpcyjnych scharakteryzowano objętość i powierzchnię porów surowca oraz produktów karbonizacji i aktywacji. Do największego rozwinięcia struktury porowatej karbonizatów prowadziła karbonizacja do temp. 600°C. Otrzymane węgle aktywne odznaczały się przeważającym udziałem mikroporów (do 94% objętości porów adsorpcyjnych), jedynie aktywacja parą wodną kształtowała więcej mezoporów (do 17%). W wyniku aktywacji chemicznej, przy stosunku masowym KOH:karbonizat jak 4:1, otrzymano węgiel aktywny o największej powierzchni właściwej (SBET = 1974 m²/g). Aktywacja fizykochemiczna, niezależnie od czynnika aktywującego, prowadziła do powstania materiałów o mniejszej objętości i powierzchni porów (maksymalnie 0,374 cm³/g i 832 m²/g po aktywacji CO₂ w 700°C do 50-proc. ubytku masy). Za optymalne parametry aktywacji parą wodną uznano temp. 700°C i 50-proc. ubytek masy.

EN

Jatropha curcas L. shells were 2-step carbonized at 600°C and activated with steam and CO₂ or solid KOH to study the effect of temp., burn-off and KOH-to-char ratio on porous texture of the chars and activated C. The micropores contributed mainly to the total pores vol. (up to 94%). The chem. activation with KOH resulted in the highest sp. surface area (1974 m²/g).

10

Wpływ zmian pH i temperatury na adsorpcję kwasu acetylosalicylowego na przemysłowych węglach aktywnych

Szymonik A., Lach J.

Proceedings of ECOpole

|

2014

|

Vol. 8, No. 2

611--617

PL

Obecność kwasu acetylosalicylowego stwierdzono m.in. w Wiśle (0,4 μg/dm3), w Odrze (0,73 μg/ dm3), w Wełtawie (0,31 μg/dm3). Kwas acetylosalicylowy zidentyfikowano również w wodach pitnych (Francja - 19 ng/dm3, Niemcy - 10 ng/dm3). Przeprowadzono badania wpływu pH i temperatury nad sorpcją kwasu acetylosalicylowego z roztworów wodnych na przemysłowych węglach aktywnych: WG-12, ROW-08, F-300. Badania prowadzono w zakresie pH od 2 do 10 i w temperaturze 20 i 30ºC. Najefektywniej adsorpcja przebiegała na węglu aktywnym ROW-08. Najwięcej cząstek jest adsorbowanych przy niskich wartościach pH (pH = 2) i w niższej temperaturze (20ºC). Wraz ze wzrostem pH i temperatury wielkość adsorpcji maleje.

EN

The presence of acetylsalicylic acid was confirmed among others in River the Wisla (0.4 μg/ dm3), in the Odra River (0.73 μg/dm3), in River the Vltava (0.31 μg/dm3). The following acetylsalicylic acid was also found in drinking water (France - 19 ng/dm3, Germany - 10 ng/dm3). The article presents the results of the study on sorption of acetylsalicylic acid from water solutions on the selected industrial activated carbons: WG-12, ROW-08 and F-300. Studies carried out in the pH range from 2 to 10 and in 20, 30ºC temperature degree. The efficiency of sorption on selected activated carbons depends on pH and temperature of the solution subjected to sorption. The most effective adsorption proceeded on activated carbon ROW-08.The highest number of particles was adsorbed at low values of pH (pH = 2) and at low temperature (20ºC). With the increase in pH and temperature of the solution the efficiency of adsorption decreases.

11

Modyfikacja węgli aktywnych z wykorzystaniem pola ultradźwiękowego

Okoniewska E., Lach J., Stępniak L., Ociepa E.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2013

|

Tom 15, cz. 3

2563--2572

EN

Technical activated carbons WG-12, ROW 08 Supra and F-300 have been modified using ultrasonic field. Firstly was examined the activated carbon WG-12 produced by GRYFSKAND of Hajnówka in Poland. ROW 08 Supra is granulated and refined activated carbon, which can be thermally regenerated. It is produced from peat by Dutch company NORIT by the use of steam-gas method. The carbon is characterized by a large volume of pores and large size of the grains, which makes, that is commonly used for drinking water treatment in order to enhance the taste of the water and remove the odor, chlorine, ozone and micropollutants (e.g., dissolved organic substances or pesticides). The carbon F-300 is produced by the Belgian company CHEMVIRON CARBON. Sonication of activated carbons was carried out in an ultrasonic generator UPS 400 S Hielscher's designed for stationary use. The modification of activated carbons by sonication was made as follows: the test coals were filled with distilled water in an amount of 500 cm3 and treated by ultrasonic field for 5, 10, 15 and 20 minutes. Two series of tests were performed with amplitudes equal 50 and 100%. After sonication process, activated carbons were dried at 145°C to obtain of constant weight. Then, an analysis of selected technical indicators such as bulk density, iodine number, the number of the methylene and the ash content according to the PN were made.

12

Węgle aktywne ze stałej pozostałości po szybkiej pirolizie biomasy

Lorenc-Grabowska E., Rutkowski P.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2013

|

T. 16, nr 2

205--215

PL

Zbadano węgle aktywne otrzymane ze stałej pozostałości po szybkiej pirolizie biomasy celulozy (C) i trocin (T) oraz ich mieszanek z polimerami syntetycznymi: celulozy/polistyrenu (3:1) (CPS), celulozy/polipropylenu (3:1)(CPP) oraz trocin/polistyrenu (3:1) (TPS) i trocin/polipropylenu (3:1) (TPP). Węgle aktywne otrzymano na drodze aktywacji parą wodną w temperaturze 850°C do 50% ubytku masy. Węgle scharakteryzowano, opierając się na analizie technicznej, elementarnej oraz sorpcji azotu w −196°C. Dodatkowo dla wybranych węgli aktywnych przeprowadzono adsorpcję fenolu, czerwieni Kongo i witaminy B12. Adsorpcję wykonano w warunkach statycznych w temperaturze pokojowej. Wyznaczono czasy osiągania stanu równowagi oraz pojemność sorpcyjną. Wszystkie otrzymane węgle aktywne wykazały zasadowy charakter chemiczny powierzchni. Węgle otrzymane z celulozy są to typowo mikroporowate węgle aktywne, podczas gdy węgle aktywne z trocin charakteryzowały się dobrze rozwiniętą strukturą mikro- i mezoporowatą.

EN

The activated carbons (ACs) were produced from solid residue of cellulose and synthetic polymer co-pyrolysis and sawdust and polymer co-pyrolysis. The solid residues of a mixture of cellulose/polystyrene (3:1) (CPS), sawdust/polystyrene (3:1) (TPS), cellulose/polypropylene (3:1) (CPP), sawdust/polypropylene (3:1) (TPP), and only cellulose (C) only sawdust (T) have been produced in two steps pyrolysis. In the first step the sample is slowly heated up to 400°C with heating rate 3°C/minutes and next the second step is the fast pyrolysis with heating rate 100°C/second up to 900°C. The ACs have been obtained by steam activation at 850°C up to about 50% burn off. The elemental analysis of C, H, N and S was performed using a Vario III Elemental Analyzer. The oxygen content was calculated by difference. The porous texture was determined from nitrogen adsorption isotherms measured at −196°C with a NOVA 2200 (Quantachrome). For a chosen activated carbon the adsorptive properties toward phenol, Congo red, and vitamin B12 have been determined. The adsorption processes were carried out in static condition at ambient temperature. The equilibrium time and equilibrium sorption capacity were determined. All obtained ACs have basic surface characteristics. The cellulose based activated carbons are predominantly microporous whereas the sawdust based AC have well developed both micro and mesoporous structure. Activated carbon from cellulose has high adsorption capacity toward phenol whereas AC from sawdust is found to be very efficient adsorbent for the removal of Congo red and vitamin B12. Additionally, the adsorption of phenol and Congo red was enhanced by electrostatic forces that appeared between the adsorbed molecules and activated carbon surface.

13

Adsorpcja z roztworów wodnych różnych form chromu

Lach J.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2013

|

T. 16, nr 3

397--403

PL

Tematem badań była ocena skuteczności adsorpcji chromu(III) oraz chromu(VI) z roztworów jednoskładnikowych oraz dwuskładnikowych, w których występują one równocześnie. Badania adsorpcji prowadzono z roztworów o pH 6, w których Cr(III) przyjmuje formy Cr(OH)2+ i Cr(OH)+2 , a Cr(VI) HCrO-4 i CrO2-4. Jony Cr(III) i Cr(VI) są więc w czasie adsorpcji niekonkurencyjne, ponieważ zajmują inne miejsca aktywne na powierzchni sorbentów. Istnieje jednak możliwość blokowania porów, a tym samym dostępu do miejsc aktywnych. W badaniach przeanalizowano wielkość adsorpcji Cr(III) i Cr(VI) z roztworów jednoskładnikowych oraz Cr(VI) z roztworów dwuskładnikowych na pięciu węglach aktywnych stosowanych w stacjach uzdatniania wody: F-100, F-300, WG-12, Picabiol, ROW 08 Supra. W większości przypadków (z wyjątkiem węgla WG-12) sorpcja kationów Cr(III) była większa niż anionów Cr(VI). Obecność w roztworze obok anionów Cr(VI) kationów Cr(III) wpłynęła pozytywnie na efekty adsorpcji. Uszeregowano badane węgle aktywne ze względu na wielkość adsorpcji kationów Cr(III) i Cr(VI) w stosunku do wielkości powierzchni właściwej i ilości ugrupowań kwasowo-zasadowych. Ustalono, że decydująca jest budowa chemiczna powierzchni węgla, a nie jego powierzchnia właściwa.

EN

The topic of research was assessment of the effectiveness adsorptions of chromium (III) and chromium(IV) from monocomponents and binary solutions in which they are at the same time. The research was conducted from solutions the pH = 6 in which Cr(II) has forms Cr(OH)2+ and + 2 Cr(OH) , Cr(VI) has forms − 4 HCrO and 2 4 CrO . Ions Cr(III) and Cr(VI) during the process of adsorptions are noncompetitive because they have different active locations on sorbents area. However there is possibility to block the porous thus access to active locations. In the research analysed amount of adsorptions Cr(III) and Cr(VI) from monocomponents solutions and Cr(VI) with policomponents solutions on the five activated carbons use in water treatment plant: F-100, F-300, WG-12, Picabiol, ROW 08 Supra. The most of cases (except for carbon WG-12) the sorptions of cations Cr(III) was larger quantity than anions Cr(VI). Presences in solutions next to anions Cr(VI) cations Cr(III) have a positive impact on adsorption effects.

14

Evaluation of Effectiveness of Bisphenol a Removal on Domestic and Foreign Activated Carbons

Bohdziewicz J., Liszczyk G.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2013

|

Vol. 20, nr 2

371-379

EN

Wide use of bisphenol A (BPA) in production of polycarbonates and plastic food packaging cause increase of concentration of BPA in the environment. Both in surface water, underground water and seawater BPA was frequently detected in different concentrations. Emerging problem is adsorption of BPA on sewage, because it could be considered as an additional source of pollution, if it is used as a fertilizer in agricultural sectors. Absorbed BPA on sewage sludge stays persistent in the environment and generates adverse biological effects in endocrine system. Because of ecological safety, exploration of potential techniques to remove BPA to the level, which does not give adverse effect on natural environment is necessary. In this study the adsorption of BPA from simulated water onto commercial activated carbons was investigated. On the basis of experimental data the kinetics and type of sorption were determined.

PL

Masowe wykorzystywanie bisfenolu A (BPA) do produkcji tworzyw sztucznych i opakowań na żywność powoduje wzrost stężenia tego związku w środowisku. Zarówno wody powierzchniowe, podziemne, jak i morskie ulegają coraz większemu skażeniu bisfenolem A. Niepokojący jest fakt, że BPA obecny w ściekach w znacznym stopniu ulega sorpcji na kłaczkach osadu czynnego, co wskazuje na dodatkowe źródło zanieczyszczenia środowiska tym związkiem. Zasorbowany na osadzie bisfenol A trwale pozostaje w środowisku, wywołując niekorzystne efekty biologiczne głównie o charakterze hormonalnym. Zagrożenie, jakie stanowi ten związek, powoduje konieczność poszukiwania efektywnych metod jego usuwania. W pracy określono możliwość usuwania BPA z roztworów wodnych na krajowych i zagranicznych węglach aktywnych. Na podstawie danych doświadczalnych wyznaczono kinetykę i typ procesu sorpcji.

15

Wpływ rodzaju węgla podłożowego na aktywność katalizatorów NiMo do procesu hydroodsiarczania

Truszkiewicz E., Raróg-Pilecka W., Irach M., Karolewska M., Narowski R.

Przemysł Chemiczny

|

2012

|

T. 91, nr 9

1797-1802

PL

Spreparowano serię katalizatorów NiMo osadzonych na węglach. Zastosowane węgle aktywne scharakteryzowano przy użyciu fizysorpcji azotu, porozymetrii rtęciowej oraz badań termoprogramowanej desorpcji grup funkcyjnych (TPD z detekcją MS). Aktywność katalityczną układów NiMo osadzonych na materiałach węglowych zbadano w modelowej reakcji uwodornienia tiofenu. Pomiary kinetyczne wykonano w szklanym reaktorze przepływowym pod ciśnieniem atmosferycznym. Podjęto próbę skorelowania budowy i czystości podłoża węglowego, a także chemii jego powierzchni z właściwościami katalitycznymi otrzymanych katalizatorów.

EN

Six NiMo catalysts supported on various C substrates were prepd. by the impregnation method. The catalytic activity of the resulting systems was tested in hydrodesulfurization of thiophene at 260–400°C and 1 atm. Active C supports were characterized by N₂ sorption, Hg porosimetry and temp.-programmed desorption. Activity of the catalysts depended strongly on the properties of the C support. Some of the bimetallic NiMo/C catalysts were more efficient than the com. one.

16

Evaluation of effectiveness of bisphenol A removal on domestic and foreign activated carbons

Bohdziewicz J., Liszczyk G.

Proceedings of ECOpole

|

2012

|

Vol. 6, No. 1

37--42

EN

Wide use of bisphenol A (BPA) in production of polycarbonates and plastic food packaging cause increase of concentration of BPA in the environment. Both in surface water, underground water and seawater BPA was frequently detected in different concentrations. Emerging problem is adsorption of BPA on sewage sludge, because it could be considered as an additional source of pollution if it is used as a fertilizer in agricultural sectors. Absorbed BPA on sewage sludge stays persistent in the environment and generates adverse biological effects in endocrine system. Because of ecological safety, exploration of potential techniques to remove BPA to the level, which does not give adverse effect on natural environment is necessary. In this study the adsorption of BPA from simulated water onto commercial activated carbons was investigated. On the basis of experimental data the kinetics and type of sorption were determined.

PL

Masowe wykorzystywanie bisfenolu A (BPA) do produkcji tworzyw sztucznych i opakowań na żywność powoduje wzrost stężenia tego związku w środowisku. Zarówno wody powierzchniowe, podziemne, jak i morskie ulegają coraz większemu skażeniu bisfenolem A. Niepokojący jest fakt, że BPA obecny w ściekach w znacznym stopniu ulega sorpcji na kłaczkach osadu czynnego, co wskazuje na dodatkowe źródło zanieczyszczenia środowiska tym związkiem. Zasorbowany na osadzie bisfenol A trwale pozostaje w środowisku, wywołując niekorzystne efekty biologiczne głównie o charakterze hormonalnym. Zagrożenie, jakie stanowi ten związek, powoduje konieczność poszukiwania efektywnych metod jego usuwania. W pracy podjęto próbę usunięcia BPA z roztworów wodnych na krajowych i zagranicznych węglach aktywnych. Na podstawie danych doświadczalnych wyznaczono kinetykę i typ procesu sorpcji.

17

Ocena skutków regeneracji w fazie ciekłej węgli aktywnych stosowanych w procesie uzdatniania wody pitnej

Trykowski G., Biniak S., Świątkowski A., Pakuła M.

Przemysł Chemiczny

|

2011

|

T. 90, nr 6

1237-1239

18

Magnetyczne kompozytowe sorbenty węglowe : otrzymywanie, struktura i zastosowania

Bystrzejewski M.

Przemysł Chemiczny

|

2011

|

T. 90, nr 3

399-405

19

Wykorzystanie węgli aktywnych do oczyszczania zaolejonych roztworów wodnych

Puszkarewicz A., Kaleta J., Papciak D.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2009

|

T. 12, nr 2

153-161

PL

Zaprezentowano rezultaty badań nad wykorzystaniem adsorpcyjnych właściwości wybranych pylistych węgli aktywnych do usuwania z wody zemulgowanego oleju maszynowego Mixol S metodą koagulacji. W badaniach zastosowano następujące reagenty: pylisty węgiel aktywny Organosorb 200-1 Wi (PWA 1). Organosorb 100-1 (PWA 2) oraz koagulanty podstawowe, tj.: chlorek żelaza(III) FeCl3 6H2O i siarczan(VI) glinu Al2(SO4)3 18H2O. Badania wykonywane były seriami w zależności od dawki pylistego węgla aktywnego (PWA) i rodzaju koagulantów podstawowych. Większą efektywnością w usuwaniu oleju Mixol z wody, przy użyciu obu koagulantów, wykazał się pylisty węgiel aktywny Organosorb 100-1 (PWA 2). Największe, 97% usunięcie oleju (Ck = 12 mg/dm3), przy stężeniu początkowym C0 = 360 mg/dm3, otrzymano dla 150 mg/dm3 Al2(SO4)3 i pylistego węgla aktywnego PWA 2 w dawce 0,2 g/dm3. W świetle przeprowadzonych badań koagulacja wspomagana procesem adsorpcji okazała się skuteczną metodą oczyszczania emulsji olejowych, a sole glinu lepszym koagulantem. Dużą korzyścią z zastosowania węgla aktywnego (czyli połączenia procesów koagulacji i adsorpcji) była lepsza jakość osadów pokoagulacyjnych. Osady uzyskiwane w wyniku prowadzonych testów z koagulantem podstawowym i węglami, w przeciwieństwie do osadów pochodzących tylko z samodzielnie stosowanych koagulantów, były o dużo większej gęstości i mniej uwodnione. Tworzyły szlam, łatwy do usunięcia i możliwy do regeneracji poprzez odwodnienie, wysuszenie i wyprażenie.

EN

The paper presents the results of research related to removal of oil emulsion (on base of 'Mixol S') from water solution in coagulation process. The selected powdery activated carbons were used as aid reagents by reason of adsorptive properties refer to organic compounds. The research was realized on model emulsion. Carried microscopic observation has showed that oil drops were smaller than 3.0 μm. It testified that objective emulsion could be described as fine-dispersion emulsion. The solutions have pH values in the range 6.5÷7.0. The following reagents were applied in the research tests: powdery activated carbon Organosorb 200-1 Wi (PWA 1), Organosorb 100-1 (PWA 2), as well as basic coagulants - i.e. iron(III) chloride FeCl3 · 6H2O and aluminum sulfate, Al2(SO4)3 · 18H2O. The tests were conducted in series, depending on the dose of powdery activated carbon and the type of basic coagulants. In case of PWA 1 (powder wood carbon) employment, removal of oil from water solution was considerable but not completely satisfactory. Final concentration of oil Mixol in water has amounted to C = 26 mg/dm3. It gets it at dose aluminum D = 90 mg/dm3 and 0.5 g/dm3 active carbon. When both coagulants were used the 'Organosorb 100-1' (PWA 2) powdery activated carbon exhibited higher effectiveness in removal of Mixol oil from water. The highest oil reduction, i.e. 97% (Ck = 12 mg/dm3), from its initial concentration of C0 = 360 mg/dm3, was obtained for 150 mg/dm3 of Al2(SO4)3 and for PWA 2 powdery activated carbon dosed at 0.2 g/dm3. Coagulation assisted by the adsorption process appeared to be a more effective method of water purification from oil emulsions, while aluminum salts were better coagulants. The big advantage of using powdery activated carbon (i.e. the combination of coagulation and adsorption processes), was a better quality of post-coagulation sediments. Unlike the sediments formed from coagulant used alone, the sediments obtained as a result of tests with basic coagulant and carbons had much higher density and contained less water. The sludge formed by the latter was easy to remove and could be regenerated by dewatering, drying and roasting.

20

Węgle aktywne jako templaty do tworzenia faz aktywnych katalizatorów : wysokotemperaturowa konwersja tlenku węgla parą wodną na promowanych kontaktach magnetytowych

Raróg-Pilecka W., Magdziarz A., Stołecki K.

Przemysł Chemiczny

|

2007

|

T. 86, nr 9

883-887