HU191047B - Process for production of chemically treated granulated adsorbents - Google Patents
Process for production of chemically treated granulated adsorbents Download PDFInfo
- Publication number
- HU191047B HU191047B HU155583A HU155583A HU191047B HU 191047 B HU191047 B HU 191047B HU 155583 A HU155583 A HU 155583A HU 155583 A HU155583 A HU 155583A HU 191047 B HU191047 B HU 191047B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- adsorbent
- particles
- iii
- magnesium
- calcium
- Prior art date
Links
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Description
A találmány tárgya eljárás szemcsézett, kémiailag kezelt adszorbensek előállítására, melyek a környezetvédelemben, főleg a víztisztításban számos szennyező elem szelektív eltávolítására alkalmasak.The present invention relates to a process for the production of particulate chemically treated adsorbents which are suitable for the selective removal of many contaminants in environmental protection, especially in water purification.
A környezetvédelmi kutatásokban valamint a levegőt és vizet szennyező toxikus elemek eltávolításában jelentős szerepe van az adszorpciós eljárásoknak. Az adszorbensek a vegyipar legkülönbözőbb ágazataiban használatosak, előállításukra számos eljárás ismeretes.Adsorption processes play an important role in environmental research and in the removal of toxic elements that contaminate air and water. Adsorbents are used in a wide variety of sectors within the chemical industry and are known for many processes.
Adszorpciós víztisztítási eljárásokban használatos szervetlen alapú adszorbenseket ismertet a Vesely, V., Pekárek, V., Talanta Review I., 19 219-262, 1972. II., 19 1245-1283. 1972, közlemény, amely részletesen foglalkozik az adszorbens anyagok előállításával, tulajdonságaikkal és alkalmazási területeikkel.Inorganic-based adsorbents used in adsorption water purification processes are described in Vesely, V., Pekárek, V., Talanta Review I, 19, 219-262, 1972, II, 19, 1245-1283. 1972, a publication which deals in detail with the production of adsorbent materials, their properties and their applications.
Az ivóvíztisztításban néhány évtized óta széles körben alkalmazzák adszorbensként a granulált aktív szenet. Velük főleg a szerves humin anyagokat és a víz illatát, ízét befolyásoló szennyező komponenseket távolítják el megfelelően megtervezett és épített adszorberekben. A kimerült adszorbensek regenerálhatok és ismét felhasználhatók.Granulated activated carbon has been widely used as an adsorbent in drinking water purification for several decades. They mainly remove organic humic substances and contaminants that influence the smell and taste of water in properly designed and constructed adsorbers. Exhausted adsorbents can be regenerated and reused.
A természetes vizek Hg(II) tartalma hatékonyan eltávolítható MnO2-n történő adszorpcióval (Lockwood, R. A., Chen, K. Y.: Environmetal Science and Technology 7(11), 1028. 1973). Megállapították, hogy 6-8 pH tartományban az adszorpció Freundlich izotermával jellemezhető és a MnO2 akár természetes környezetben, akár vízkezelésben alkalmas a Hg(II) eltávolítására.The Hg (II) content of natural waters can be effectively removed by adsorption on MnO 2 (Lockwood, RA, Chen, KY: Environmetal Science and Technology 7 (11), 1028. 1973). It was found that adsorption at pH 6-8 is characterized by Freundlich isotherm and that MnO 2 is capable of removing Hg (II) either naturally or in water treatment.
Amorf vas(III)oxi-hidroxidot (göhtitet) használtak fel réz és ólomionok vízből való szorpciójára amerikai kutatók (K. C. Swallow, D. H. Hume, F. Μ. M. More: Environmental Science and Technology, 14 (II) 1223. 1980). Megállapították, hogy az adszorpciós hatás a tömeghatás törvényen alapul. Az adszorbenst úgy állították elő, hogy sztöchiometrikus mennyiségű karbonátmentes NaOH és Fe(NO3)3 oldatokat elegyítettek. Az így kapott oldatot használták fel az adszorpciós izotermák elkészítéséhez.Amorphous iron (III) oxide hydroxide (gallite) has been used to adsorb copper and lead ions from water in the United States (KC Swallow, DH Hume, F. M. More: Environmental Science and Technology, 14 (II) 1223. 1980). It was found that the adsorption effect is based on the law of mass effect. The adsorbent was prepared by mixing stoichiometric amounts of carbonate-free solutions of NaOH and Fe (NO 3 ) 3 . The resulting solution was used to prepare adsorption isotherms.
Az amerikai Alumínium Company által gyártott, 210 m2/g fajlagos felületű alumínium-oxid adszorbenst használtak fel Neufeld és munkatársai ortofoszfátok vízből való eltávolítására (D. Neufeld G. Thodos: Environmental Science and Technology, 3 (7) 661,1969). Langmuir típusú izotermával jellemezték az adszorpciós folyamatot.The alumina adsorbent of 210 m 2 / g, manufactured by the American Aluminum Company, was used by Neufeld et al. To remove orthophosphates from water (D. Neufeld, G. Thodos, Environmental Science and Technology, 3 (7) 661, 1969). The adsorption process was characterized by a Langmuir-type isotherm.
Kevert foszfátokat távolított el szennyvízből Yee három, különböző minőségű és fajlagos felületű aktivált alumínium-oxiddal (W. C. Yee, J. Amer. Water Works Assoc., 58 (2) 239. 1966). A statikus kísérletek mellett laboratóriumi és félüzemi dinamikus kísérleteket is végeztek. A különbözőképpen aktivált alumínium-oxidokat számos víztisztítási eljárásban, széleskörűen használják. Az ivóvíztisztításban fluorid és arzenát ionok eltávolítására is dolgoztak ki eljárásokat. Savinelli és munkatársai aktív szenet, hidroxil-apatitot, magnéziumot, finomra őrölt csontot, természetes és szintetikus ioncserélőket és aktivált alumínium-oxidot alkalmaztak laboratóriumi adszorbens oszlopokban fluoridok eltávolítására (F. A. Savinelli, A. P. Black, J.Mixed phosphates were removed from the wastewater by three activated alumina of different grades and specific surfaces (W. C. Yee, J. Amer. Water Works Assoc., 58 (2) 239, 1966). In addition to static experiments, laboratory and semi-industrial dynamic experiments were also performed. The differently activated alumina is widely used in many water purification processes. Methods for removing fluoride and arsenate ions have also been developed in drinking water treatment. Savinelli et al. Have used activated carbon, hydroxylapatite, magnesium, finely ground bone, natural and synthetic ion exchangers and activated alumina in fluoride removal adsorbent columns (F.A. Savinelli, A.P. Black, J.
Amer. Water Works Assoc., 50 (1) 33. 1958). Alumínium-szulfáttal kezelt alumínium-oxiddal történő fluorid ion eltávolításának mechanizmusára vonatkozóan megállapították, hogy ioncsere zajlik le.Amer. Water Works Assoc., 50 (1) 33. 1958). As regards the mechanism of fluoride ion removal by alumina treated with aluminum sulphate, it has been found that an ion exchange takes place.
90%-os tisztítási hatásfokot értek el amerikai kutatók 0,06 mg/1 arzén tartalmú víz arzén tartalmának eltávolításában alumínium-oxiddal töltött adszorbens oszloppal v aló kezelés után (E. Bellack, J. Amer. Water Works Assoc., 63 454 1971).A 90% purification efficiency has been achieved by US researchers in removing the arsenic content of water containing 0.06 mg / l of arsenic after treatment with an alumina-filled adsorbent column (E. Bellack, J. Amer. Water Works Assoc., 63, 454, 1971). .
Ismeretesek olyan adszorbensek is, amelyek előállítására 50-80 m/m% mennyiségben titánvegyületeket és/vagy cirkóniuinvegyületeket és/vagy zeolitokat, 2-50 μτη közötti szemcseméretű 20-50 m/ m% mennyiségű röntgenamorf alumínium-oxidot, γ-alumínium-oxidot és böhmitet tartalmazó 0,2-5 mm közötti szemcseméretű iners magra szemcséznek, és az így előállított granulátumot savas, előnyösen koncentrált kénsavas kezeléssel és/vagy illékony szerves anyaggal, előnyösen melaminnal porózussá teszik.Also known are adsorbents for the preparation of titanium compounds and / or zirconium compounds and / or zeolites in an amount of 50-80% w / w, 20-50% w / w of X-ray amorphous alumina, γ-alumina and 2-50 μτη. The granulate thus obtained is made porous by treatment with acidic, preferably concentrated, sulfuric acid and / or volatile organic material, preferably melamine.
Az ismertetett eljárásokban laboratóriumi körülmények között előállított, különböző kémiai összetételű csapadékokat, vagy kereskedelemben kapható adszorbenseket használtak fel vizek szennyező komponenseinek eltávolítására.The described methods utilized laboratory-prepared precipitates of various chemical compositions, or commercially available adsorbents, to remove contaminants of water.
Az ismertetett adszorbensek a vizek arzéntartalmának eltávolítására korlátozott mértékben alkalmasak, mert arzénre vonatkoztatott adszorpciós kapacitásuk csekély. A koagulációs eljárások során használt vas(III)hidroxid koaguláló szer alkalmazásának hátránya, hogy a tisztításnál nagy mennyiségű mérgező iszap keletkezik, melynek elhelyezéséről gondoskodni kell.The adsorbents described herein are of limited utility for removing arsenic from water because of their low adsorption capacity for arsenic. The disadvantage of using iron (III) hydroxide coagulant used in coagulation processes is that large amounts of toxic sludge are produced during purification and must be disposed of.
A találmány célja a környezetvédelemben, különösen a víztisztításban használatos szervetlen alapú adszorbensek előállítására szolgáló eljárás kialakítása. Az így előállított adszorbensek kel vizek szennyező komponenseit szelektíven eltávolíthatjuk, és az adszorbensek a tisztítandó vízzel szemben ellenállóak és ezenkívül hosszú ideig hatásosak, ezért gazdaságos a felhasználásuk.It is an object of the present invention to provide a process for preparing inorganic-based adsorbents for use in environmental protection, particularly water purification. The adsorbents thus prepared may be selectively removed from water contaminating components, and the adsorbents are resistant to the water to be purified and, moreover, long-lasting and therefore economical to use.
A találmány tehát eljárás szemcsézett, kémiailag kezelt adszorbensek előállítására.The invention thus provides a process for the preparation of particulate chemically treated adsorbents.
Az eljárás során ismert módon előállított, 0,2-5,0 mm szemcseméretű, 20-50 m/'m% röntgenamorf alumínium-oxidot, γ-alumínium-oxidot és/ vagy böhmitet tartalmazó iners magra szemcsézzük az aktív komponenseket, előnyösen 50-80 m/m% titánvegyületeket és/vagy cirkóniumvegyületeket és/vagy zeolitokat és az így előállított granulátumokat savas, előnyösen koncentrált kénsavas kezeléssel és/vagy illékony szerves anyaggal, előnyösen melaminnal, porózussá tesszük, majd a porózus szemcsék felületét a találmány szerint kémiailag kezeljük úgy, hogy a szemcsék felületére közvetlen csapadékképzéssel vastartalomra vonatkoztatva előnyösen 1-10 m/m% relatív mennyiségű vas(III)hidroxidot viszünk fel vagy a szemcsék felületét kalcium-magnézium ionformára alakítjuk kalcium és magnézium vegyületekkel való kezeléssel.The inert core produced by the process known in the art and having a particle size of 0.2-5.0 mm, containing 20-50% w / w of X-ray amorphous alumina, γ-alumina and / or boehmite, is preferably granulated with the active components. 80% w / w of titanium compounds and / or zirconium compounds and / or zeolites and granules thus obtained are rendered porous by treatment with acidic, preferably concentrated sulfuric acid and / or volatile organic material, preferably melamine, according to the invention. preferably by applying 1- (10% w / w) relative amount of ferric hydroxide relative to the iron content by direct precipitation of the surface of the particles or by treating the surface of the particles with the calcium-magnesium ionic form by treatment with calcium and magnesium compounds.
Előnyösen a találmány szerint a vas(III)-hidroxidot a szemcsék felületére vas(III)kloridból ammónium-hidroxiddal választjuk le.Preferably, according to the invention, the iron (III) hydroxide is separated from the iron (III) chloride with ammonium hydroxide on the surface of the particles.
Végezetül a találmány szerint a szemcsék felületének kalcium és magnézium ionformára történőFinally, according to the invention, the surface of the particles is in the calcium and magnesium ion forms
191 047 átalakítására előnyösen kalcium-kloridot és magnézium-kloridot nasználunk.Calcium chloride and magnesium chloride are preferably used for the conversion of 191,047.
Kísérleteink során úgy találtuk, hogy a legkedvezőbb adszorpciós tulajdonságú adszorbenseket úgy állíthatjuk elő, ha az iners magként használt nyersanyagok szemcsemérete 0,2-5 mm, mert ez esetben az előállított adszorbensek hidrodinamikai ellenállása a technológia szempontjából megfelelő. A magképzés során előbb az iners anyagokból készítjük el az adszorbensek belső rétegeit, majd az aktív komponensek felhasználásával granulátumokat képzőnk. Az ismert módon előállított granulátumok felületét kezeljük kémiailag.In our experiments, it has been found that the adsorbents having the most favorable adsorption properties can be prepared by using a particle size of 0.2-5 mm for the raw materials used as inert cores, because in this case the hydrodynamic resistance of the adsorbents produced is appropriate. During the nucleation process, the inner layers of the adsorbents are first formed from inert materials and then granulated using the active components. The surface of granules prepared in known manner is chemically treated.
Az iners magra rávitt réteg porozitását az aktív komponensekként használt anyagok összetétele szabja meg. Attól függően, hogy a kémiailag kezelt adszorbens készítéséhez milyen porozitású granulátumra van szükség, az aktív komponensek titánvegyületek vagy cirkonvegyületek vagy zeolitok és a felsorolt aktív komponensek kombinációi lehetnek.The porosity of the layer applied to the inert core is determined by the composition of the materials used as the active components. Depending on the porosity of the granules required to form the chemically treated adsorbent, the active components may be combinations of titanium compounds or zirconium compounds or zeolites with the listed active components.
A találmányt részletesen az alábbi, nem korlátozó jellegű példákon mutatjuk be.The invention is illustrated in detail by the following non-limiting examples.
I. példaExample I
a) Szemcseképzés(a) Granulation
4,5 kg, 55 m/m% nedvességtartalmú, TiO(OH)2 sztöchiometriai összetételű titán-oxid-hidrátból és4.5 kg of titanium oxide hydrate having a stoichiometric composition of TiO (OH) 2 with a moisture content of 55% w / w and
1,5 kg timföldből laboratóriumi dagasztógép segítségével homogén masszát készítünk, majd ezt 1,0 mm-es szitán való áttöréssel diszpergáljuk. A nedves szemcséket 105 ’C-on szárítószekrényben 1 óráig szárítjuk, majd 700 ’C-on, 1 órán keresztül izzítókemencében tartjuk.A homogeneous mass is prepared from 1.5 kg of alumina using a laboratory kneading machine and dispersed through a 1.0 mm sieve. The wet pellets were dried at 105 ° C for one hour and then stored at 700 ° C for one hour in an oven.
A granulátum oxidos Összetétele:Oxidic composition of the granulate:
TiO2 = 52,4 m/m%, A12O3 = 47,6 m/m%TiO 2 = 52.4% w / w, Al 2 O 3 = 47.6% w / w
b) Kénsavas kezelés(b) Treatment with sulfuric acid
A kiizzított és lehűtött szemcsehalmazt intenzív keverés és hűtés mellett 96%-os kénsavba öntjük. A savazás során az oldat hőmérséklete alacsonyabb mint 60 ’C. 20-25 perc eltelte után a kénsavat leöntjük, majd vízzel a szemcséket savmentesre mossuk és szárítjuk (105 °C, 2 óra).The heated and cooled pellets are poured into 96% sulfuric acid with vigorous stirring and cooling. During acidification, the temperature of the solution is below 60'C. After 20-25 minutes, the sulfuric acid was decanted and the water washed with anhydrous and dried (105 ° C, 2 hours).
c) Kémiai kezelés(c) Chemical treatment
A megszárított granulátumból 1 kg tömegű anyagot vákuum exszikkátorban 1,2 dm3 térfogatú, 20 m/m% FeCl3 oldattal elegyítünk. Vízsugárszivattyú vagy vákuumszivattyú segítségével Δρ « 10J Pa vákuumot hozunk létre az exszikkátorban és ezt mindaddig fent tartjuk, amíg a szemcsék közötti levegő teljes egészében el nem távozik. Ezt követően a granulátum réteg által vissza nem tartott FeCl3 oldatfelesleget eltávolítjuk, majd intenzív keverés és hűtés közben a szemcsék felületén cc. NH40H oldattal vas(III)-hidroxid réteget állítunk elő. Az így előállított adszorbenst szobahőmérsékleten megszárítjuk.1 kg of the dried granulate is mixed in a vacuum desiccator with a volume of 1.2 dm 3 of 20% w / w FeCl 3 solution. Using a water jet pump or a vacuum pump, a vacuum of Δρ ≤ 10 J Pa is created in the desiccator and maintained until all the air between the particles has been completely removed. The excess FeCl3 solution, which was not retained by the granule layer, was then removed and then, under vigorous stirring and cooling, cc. NH 4 0H was used to prepare an iron (III) hydroxide layer. The adsorbent thus prepared is dried at room temperature.
A kémiailag kezelt, szemcsézett adszorbens széles körben alkalmazható a víztisztításban, például ivóvizek toxikus arzéntartalmának eltávolításában.Chemically treated, particulate adsorbent can be widely used in water purification, for example to remove toxic arsenic in drinking water.
Az adszorbensből 1,00 g tömeget 100 cm3 térfogatú csiszolatos dugóval ellátott Erlenmayer lombikba mérünk. Az adszorbensre 100 cm3 olyan oldatot öntünk, amely 1 356 mmól/dm3 As(III) ionokat és 1,311 mmól/dm3 As(V) ionokat tartalmaz. A lombikot Shaker Bath (609/A, MTA Kutesz) típusú rázógéppel 18 órán át rázatjuk. Az oldatból az adszorbens 109,0 pmól As(V) és 115,57 pmól A,(III) ionokat adszorbeál.The adsorbent mass weighed 100 g, 1.00 cm 3 volume Erlenmeyer flask equipped with a ground glass stopper. 100 cm 3 of a solution are poured onto the adsorbent, which contains 1,356 mmol / dm 3 As (III) ions, and 1.311 mmol / dm 3 As (V) ions. The flask was shaken for 18 hours with a Shaker Bath (609 / A, MTA Kutesz). From the solution, the adsorbent adsorbs 109.0 pmoles of As (V) and 115.57 pmoles of ions A, (III).
Összehasonlításként A12O3 adszorbenssel is elvégeztük az ellensúlyt kísérleteket. 1,00 g tömegű adszorbensre 100 cm3 olyan oldatot öntöttünk, amely 1,36 mmól/dm3 As(lII) ionokat és 1,29 mmól/dm3 As(V) ionokat tartalmazott. A 18 órás rázatás után az oldatból az adszorbens 70,88 pmól As(III) és 84,0 pmól AS(V) ionokat adszorbeált.For comparison, we also performed counterweight experiments with A1 2 O 3 adsorbent. 100 cm 3 of a solution is poured 1.00 g adsorbent containing 1.36 mmol / dm 3 As (III) ions and 1.29 mmol / dm 3 As (V) ions. After 18 hours of shaking, the adsorbent adsorbed 70.88 pmoles of As (III) and 84.0 pmoles of AS (V).
2. példaExample 2
a) Magképzés kg, 55 m/m% vizet tartalmazó titán-oxidhidrátból és 1 kg speciális timföldből laboratóriumi dagasztógép segítségével homogén masszát készítünk, majd ezt extruderrel 3 mm átmérőjű és 3 10 mm hosszúságú, henger alakú szemcsékké formázzuk. Az extrudátumot 105’C hőmérsékleten 10 m/m% nedvességtartalom elérésig szárítjuk és laboratóriumi oszcilláló granulálógépen - 1 mm-es szitabetétet alkalmazva - diszpergáljuk.(a) Core formation From a titanium oxide hydrate containing 55% w / w of water and 1 kg of special alumina, a homogeneous mass is made in a laboratory kneading machine and molded into a cylindrical particle of 3 mm diameter and 3 10 mm length by extruder. The extrudate was dried at 105 ° C to a moisture content of 10% w / w and dispersed in a laboratory oscillating granulator using a 1 mm mesh insert.
Az így készített granulátum magok 1 mm-nél kisebbek, fő tömegükben 0,2-0,8 mm közti méretűek. Oxidos összetételük:The granule cores thus prepared are less than 1 mm in size and are predominantly 0.2-0.8 mm in weight. Oxidic composition:
TiO2 = 52,4 m/m%; A12O3 = 47,6 m/m%.TiO 2 = 52.4% w / w; A1 2 O 3 = 47.6% w / w.
b) Méretnövelés kg tömegű, 30 m/m% timföldet és 70 m/m% titán-dioxidot (anatáz) tartalmazó homogén porkeveréket készítünk és ezt az anyagmennyiséget azb) Enlarging A homogeneous powder mixture containing 30% w / w alum and 70% w / w titanium dioxide (anatase) is prepared and this amount is
a) pontban leírt módon előállított magok felületére rétegezzük az alábbi technológia szerint:Layered on cores produced in the manner described in a) according to the following technology:
A szárazanyagra nézve 2,35 kg tömegű granulátum magot egy 0,7 m átmérőjű, 0,5 m mélységű csonkakúp-henger-csonkakúp alakú forgódobba helyezzük. A dob fordulatszáma 30 min tengelyszöge 0 Az intenzív mozgásban lévő szemcsékre pneumatikus porlasztó segítségével vizet poriasztunk, majd vibrációs szitán keresztül port adagolunk. A nedvesítést és a porbeadagolást váltakozva addig ismételgetjük, míg a 3 kg tömegű porkeveréket be nem visszük. A folyadékadagolás sebessége kb. 30 cm3/min, a porlasztó által előállított átlagos cseppméret kb. 40 pm. A nedvesítést addig végezzük, míg a szemcsék éppen kezdenek agglomerálódni. Az egységnyi tömegű porta vonatkozó relatív vízmennyiség: 0,3 dm3/kg. A porbeadagolás sebessége 0,1 kg/min. Egy-egy rét eg felviteléhez 0,5 kg port és 0,15 dm3 vizet használtunk fel.For dry matter, a pellet core of 2.35 kg in weight is placed in a 0.7 m diameter, 0.5 m deep truncated-conical-cylindrical rotary drum. Drum speed 30 min axis 0 Water is sprayed onto the particles in intense motion using a pneumatic atomizer and powder is added through a vibrating screen. The moistening and powder addition are alternately repeated until the 3 kg powder mixture is introduced. The fluid delivery rate is approx. 30 cm 3 / min, the average droplet size produced by the nebulizer is approx. 40 pm. The wetting is carried out until the granules are just beginning to agglomerate. The relative volume of water per unit weight of the gate is 0.3 dm 3 / kg. The powder feed rate is 0.1 kg / min. 0.5 kg of powder and 0.15 dm 3 of water were used to apply one meadow.
Az utolsó adag por bevitele után a szemcséket nedvesen még 15 percig görgetjük.After the last dose of powder was applied, the granules were wet-rolled for an additional 15 minutes.
c) Hőkezelés(c) Heat treatment
Az a) és b) pontok szerint előállított szemcséket légmentesen zárható autoklávba helyezzük, majd a hőmérsékletet 130’C-ra állítjuk be és 16 órán keresztül ezen a hőmérsékleten tartjuk.The pellets obtained in (a) and (b) are placed in an airtight autoclave and the temperature is adjusted to 130 ° C and maintained at this temperature for 16 hours.
191 047191,047
Az autokláv lehűtése után a granulátumokat kivesszük, szárítószekrényben 105 °C hőmérsékleten 1 óráig szárítjuk, majd 700 °C-on, 1 órán keresztül izzítókemencében tartjuk. Az így előállított szemcsék mérete (0,4-1,25 mm).After cooling the autoclave, the granules are removed, dried in an oven at 105 ° C for 1 hour, and then stored at 700 ° C for 1 hour in an oven. The particle size thus produced (0.4-1.25 mm).
d) Kémiai kezelés(d) Chemical treatment
A kémiai kezelést az 1. példa c) pontjában leírtak szerint végezzük.The chemical treatment is carried out as described in Example 1 (c).
A kémiailag kezelt, szemcsézett adszorbensből 1,00 g tömeget 100 cm3 térfogatú csiszolatos dugóval ellátott Erlenmayer lombikba mérünk. Az adszorbensre 100 cm3 olyan oldatot öntünk, amely 1,383 mmól/dm3 As(V) és 1,292 mmól/dm3 As(III) ionokat tartalmaz. A lombikot Shaker Bath (609/A MTA Kutesz) típusú rázógéppel 18 órán át rázatjuk. Az oldatból az adszorbens 62,92 μτηόΐ As(V) és 79,50 pmól As(III) ionokat köt meg.The chemically-treated, pelletized adsorbent mass weighed 100 g, 1.00 cm 3 volume Erlenmeyer flask equipped with a ground glass stopper. The adsorbent was poured into 100 cm 3 of a solution containing 1.383 mmol / dm 3 As (V) and 1.292 mmol / dm 3 As (III) ions. The flask is shaken for 18 hours with a Shaker Bath (609 / A MTA Kutesz). From the solution, the adsorbent binds 62.92 μτηόΐ As (V) and 79.50 pmoles of As (III) ions.
4. példaExample 4
Szemcseképzésgranulation
1,2 kg cirkónium-dioxidból és 0,3 kg speciális timföldből 0,3 kg víz hozzáadásával laboratóriumi dagasztóberendezésben homogén masszát készítünk. Ezt 1,0 mm-es szitán való áttöréssel diszpergáljuk. A szemcséket 105°C-on szárítjuk (1 _Qra), majd 700 °C-on izzítjuk (1 óra). A granulátumok kémiai kezelése megegyezik az 1. példa c) pontjában leírtakkal.A homogeneous mass is made from 1.2 kg of zirconia and 0.3 kg of special alumina by the addition of 0.3 kg of water in a laboratory kneading machine. This is dispersed through a 1.0 mm sieve. The granules are dried at 105 ° C (1 hour) and then annealed at 700 ° C (1 hour). The granules are chemically treated as described in Example 1 (c).
A szemcsézett és kémiailag kezelt adszorbensbőlFrom granulated and chemically treated adsorbent
102,4 g tömeget 3,2 x 15 cm méretű adszorbens oszlopba mérünk be. Az adszorbensen 15 ágytérfogat/h áramlási sebességgel 7,2-7,3 pH-jú, átlagosan102.4 g are weighed into a 3.2 x 15 cm adsorbent column. The adsorbent has a pH of 7.2 to 7.3 at an average bed flow rate of 15 bed volumes / h
3,94 mg As/dm3 koncentrációjú 89,6 dm3 térfogatú oldatot vezetünk keresztül. Az adszorbens az arzén ionok 96,07 %-át megköti.A solution of 3.94 mg of As / dm 3 was passed through a solution of 89.6 dm 3 . The adsorbent absorbs 96.07% of the arsenic ions.
3. példaExample 3
a) Magképzés(a) Nuclear training
4,0 kg titán-dioxid (anatáz) porból és 1,71 kg timföldből homogén porkeveréket készítünk. Ezt a porkeveréket - mely 70 m/m% alumínium-oxidot és 30 m/m% titán-dioxidot tartalmaz - laboratóriumi dagasztógépben 2,2 dm3 víz fokozatos hozzáadásával masszává gyúrjuk (nedvességtartalom: 0,39 dm3 víz/kg szárazanyag). Ezután a pasztából az 1. példa a) pontjában leírt módon (szitán való áttörés, szárítás, diszpergálás) granulátum magokat képezünk.A homogeneous powder mixture was prepared from 4.0 kg titanium dioxide (anatase) powder and 1.71 kg alumina. This powder mixture containing 70% w / w alumina and 30% w / w titanium dioxide is kneaded in a laboratory kneading machine by gradual addition of 2.2 dm 3 of water (moisture content: 0.39 dm 3 of water / kg dry matter). The paste is then used to form granule cores as described in Example 1 (a) (puncture through sieving, drying, dispersion).
b) Méretnövelésb) Enlargement
A granulátum magok (0,4-1,0) mm-es frakcióját kiszitáljuk (3 kg), és erre a 2. példa b) pontjában leírt módon 3 kg, 70 m/m% timföldet és 30 m/m% titán-dioxidot (anatáz) tartalmazó porkeveréket rétegezünk fel. A nedvesítéshez szükséges víz relatív mennyisége 0,45 dm3/kg por.The mm fraction (0.4-1.0) mm of granule cores was sieved (3 kg) and, as described in Example 2 (b), was subjected to 3 kg, 70% w / w alum and 30% w / w titanium. a powder mixture containing dioxide (anatase) is deposited. The relative amount of water required for wetting is 0.45 dm 3 / kg powder.
Az így előállított granulátum szemcseméreteloszlása:The particle size distribution of the granules thus produced is as follows:
szitaméret (mm) relatív tömeg (%)sieve size (mm) relative weight (%)
A szemcsék szilárdságát biztosító hőkezelést a 2. példa c) pontja szerint, a granulátum kémiai kezelését pedig az 1. példa c) pontja szerint végezzük.The heat treatment of the granules is carried out as in Example 2 (c) and the granulation is treated as in Example 1 (c).
Az adszorbensből 1,00 g tömeget 100 cm3 térfogatú csiszolatos dugóval ellátott Erlenmayer lombikba mérünk. Az adszorbensre 100 cm3 olyan oldatot öntünk, amely 0,706 mmól/dm3 As(V) és 0,669 mmól/dm3 As(III) ionokat tartalmaz. A lombikot Shaker Bath (609/A MTA Kutesz) típusú rázógéppel 18 órán át rázatjuk. Az oldatból az adszorbens 43,92 pmól As(V) és 52,37 gmól As(III) ionokat adszorbeál.The adsorbent mass weighed 100 g, 1.00 cm 3 volume Erlenmeyer flask equipped with a ground glass stopper. 100 cm 3 of a solution are poured onto the adsorbent, containing 0.706 mmol / dm 3 As (V) and 0.669 mmol / dm 3 As (III) ions. The flask is shaken for 18 hours with a Shaker Bath (609 / A MTA Kutesz). From the solution, the adsorbent adsorbs 43.92 pmoles of As (V) and 52.37 gmoles of As (III) ions.
5. példaExample 5
A 3. példa a) és b) pontjában leírt módon előállított granulátum kémiai kezelését a következőképpen végeztük:Chemical treatment of the granules prepared as described in Example 3 (a) and (b) was carried out as follows:
Az 1. példában leírt koncentrált kénsavas kezelés után a semlegesre mosott és 105 °C-on szárított adszorbensből 82,5 g tömeget 3,2 x 15 cm méretű adszorbens oszlopba töltünk és 10 ágy térfogat mennyiségű 700 mg Ca/dm3 és 500 mg/dm3 koncentrációjú oldattal, 5 ágytérfogat/h áramlási sebességgel Ca és Mg ionformára hozunk. Az adszorbenst ezután 5 ágytérfögat mennyiségű desztillált vízzel mossuk. Erre az adszorbensre 71,2 dm3, átlagosan 10,08 mg P/dm3 koncentrációjú, 6,75 pH-jú oldatot öntünk 5 ágytérfogat/h áramlási sebességgel. Az elfolyó oldat foszfor ion koncentrációja a kimerítés során a határértékben megadott 1 mg P/dm3 koncentráció alatt van és az adszorbens a foszfor 90,3%-át köti meg.After the concentrated sulfuric acid treatment described in Example 1, a mass of 82.5 g of the neutral-washed adsorbent dried at 105 ° C was loaded onto a 3.2 x 15 cm adsorbent column with 10 bed volumes of 700 mg Ca / dm 3 and 500 mg / kg. The solution is converted to Ca and Mg ion forms with a solution of dm 3 at a flow rate of 5 bed volumes / h. The adsorbent is then washed with 5 bed volumes of distilled water. To this adsorbent was added a solution of 71.2 dm 3 , with an average concentration of 10.08 mg P / dm 3 , pH 6.75, at a flow rate of 5 bed volumes / h. The concentration of the phosphorus ion in the effluent during depletion is below the concentration limit of 1 mg P / dm 3 and the adsorbent absorbs 90.3% of the phosphorus.
Ha az adszorbens oszlopba ugyanilyen térfogatú (80 cm3), 88,2 g tömegű A12O3 adszorbenst töltünk, akkor az adszorbens az átlagosan 10,08 mg P/db3 koncentrációjú oldatból 71,2 dm3 átbocsájtása után az oldat foszfortartalmának 85,6%-át adszorbeálja.If the adsorbent column is filled with the same volume (80 cm 3 ) of Al 2 O 3 adsorbent (88.2 g), the adsorbent will have a phosphorus content of 71.2 dm 3 after passing through an average of 10.08 mg P / db 3 solution. , Adsorbing 6%.
6. példaExample 6
a) Magképzés kg speciális timföldet 1,2 m átmérőjű, 0,6 m mélységű forgáselipszoid alakú forgódobba helyezünk, majd a dobot 35 min 1 sebességgel forgatjuk. A perdülőrétegre 20 ml/mi'n sebességgel két fluidumos porlasztó segítségével vizet poriasztunk (a porlasztólevegő térfogatárama: 400 dm3/h; nyomása:a) Nucleation kg of special alumina is placed in a rotating ellipsoidal rotary drum 1.2 m in diameter and 0.6 m deep, and the drum is rotated at 35 min- 1 . Water was sprayed onto the swirl layer at a rate of 20 ml / ml using two fluid atomisers (spray air flow rate: 400 dm 3 / h; pressure:
3-10* Pa). A képződött granulátumhalmazból a 0,8-1,0 mm méretű szemcsefrakciót kiszitáljuk,3-10 * Pa). The granulate fraction of 0.8-1.0 mm is sieved out of the resulting granulate,
b) Méretnövelésb) Enlargement
A fenti módon előállított, 0,8-1,0 mm-es magokból 3 kg-ot a forgódobba helyezünk és a magok intehzív mozgatása közben (fordulatszám: 45 mm1) a perdülő rétegre váltakozva vizet poriasztunk és bevonóport adagolunk. A bevonópor ösz-4191 047 szetétele ló-rész timföld, íó-rész TiO2. A nedvesítést és a poradagolást 1,0-1,25 mm-es szemcseméret eléréséig folytatjuk. A beadagolt por tömege 3 kg.Mm cores prepared above, 3 0.8-1.0 kg and is inserted into the rotating drum (speed: 45 mm 1) while moving the cores intehzív alternating layers of swirling water and sprayed powder coating is added. The coating powder has a total composition of 4191,047 horse parts alumina and 10 parts TiO 2 . Wetting and powdering were continued until a particle size of 1.0-1.25 mm was reached. The added powder weighs 3 kg.
c) A b) pont szerint előállított szemcséket légmentesen zárható autoklávba helyezzük, majd a hőmérsékletet 130 °C-ra állítjuk be és 16 órán keresztül ezen értéken tartjuk. Az autoklávból a granulátumokat kivesszük és 105 °C-on 1 óráig szárítjuk.c) The pellets prepared in (b) are placed in an airtight autoclave and the temperature is adjusted to 130 ° C for 16 hours. The granules were removed from the autoclave and dried at 105 ° C for 1 hour.
d) Kémiai kezelés(d) Chemical treatment
A kémiai kezelést az 1. példa c) pontja szerint végezzük. Az adszorbensből 1,00 g tömeget 100 cm3 térfogatú csiszolatos dugóval ellátott Erlenmayer lombikba mérünk. Az adszorbensre 100 cm3 olyan oldatot öntünk, amely 669,5 pmól/dm3 As(III) és 629,1 pmól/dm3 As(V) ionokat tartalmaz. A lombikot Shaker Bath (609/A MTA Kutesz) típusú rázógéppel 18 órán át rázatjuk. Az oldatból az abszorbens 61,9 pmól As(III) és 60,35 pmól As(V) ionokat adszorbeál.The chemical treatment is carried out as in Example 1 (c). The adsorbent mass weighed 100 g, 1.00 cm 3 volume Erlenmeyer flask equipped with a ground glass stopper. 100 cm 3 of a solution are poured onto the adsorbent, which contains 669.5 pmol / dm 3 As (III) and 629.1 pmol / dm 3 As (V) ions. The flask was shaken for 18 hours with a Shaker Bath (609 / A MTA Kutesz). From the solution, the absorbent adsorbs 61.9 pmoles of As (III) and 60.35 pmoles of As (V) ions.
Az egyensúlyi kísérletek összefoglalásaSummary of equilibrium experiments
PéldaExample
Adszorbens jeleSign of adsorbent
Egyensúlyi Adszorbeált koncentráció anyag mmól/dm3 μιηόΐ/gEquilibrium Adsorbed Concentration Material mmole / dm 3 μιηόΐ / g
As(III) As(V) As(III) As(V)As (III) As (V) As (III) As (V)
7. példaExample 7
a) Magképzés(a) Nuclear training
Az adszorbens előállítása során a magképzést aIn preparing the adsorbent, nucleation is a
3. példa a) pontja szerint végezzük.Example 3 (a).
b) Méretnövelés kg 0,8-1,0 mm-es magokra a 3. példa b) pontjában leírt rétegezéses technikával 3 kg bevonóport viszünk fel, melynek az összetétele a következő:b) Increasing the size to kg of 0.8-1.0 mm cores by applying the layering technique described in Example 3 (b) to 3 kg of coating powder having the following composition:
- 60 m/m% TiO2-pigment (anatáz),- 60% w / w TiO 2 pigment (anatase),
- 30 m/m% speciális timföld,- 30 m / m% of special alumina,
- 10 m/m% 10-20 pmól szemcseméretü melamin (2,4,6-triamino-s-triazin).10% w / w melamine (2,4,6-triamino-s-triazine) having a particle size of 10-20 pmoles.
c) Hőkezelés(c) Heat treatment
Az előállított melamin tartalmú szemcséket 130 °C-on lezárt autoklávban 16 órán keresztül hőkezeljük, majd kemencében 2 órán át, 500 ’C-on tartjuk. Az izzitás hatására a melamin teljes mértékben eltávozik a szemcsékből, miáltal nagy másodlagos porozitás alakul ki.The melamine-containing pellets produced are heat-treated at 130 ° C in a sealed autoclave for 16 hours and then stored in an oven at 500 ° C for 2 hours. As a result of the glow, the melamine is completely removed from the granules, resulting in high secondary porosity.
d) Kémiai kezelés(d) Chemical treatment
A kémiai kezelést az 1. példa c) pontja szerint végezzük.The chemical treatment was carried out as in Example 1 (c).
Az adszorbensből 1,00 g tömeget 100 cm3 térfogatú csiszolatos dugóval ellátott Erlenmayer lombikba mérünk. Az adszorbensre 100 cm3 olyan oldatot öntünk, amely 1,31 mmól/dm3 As(III) és 1,35 mmól/dm3 As(V) ionokat tartalmaz. A lombikot Shaker Bath (609/A MTA Kutesz) típusú rázógéppel 18 órán át rázatjuk. Az oldatból az adszorbens 84,22 pmól As(III) és 91,71 pmól As(V) ionokat adszorbeál.The adsorbent mass weighed 100 g, 1.00 cm 3 volume Erlenmeyer flask equipped with a ground glass stopper. 100 cm 3 of a solution are poured onto the adsorbent, which contains 1.31 mmol / dm 3 As (III) and 1.35 mmol / dm 3 As (V) ions. The flask was shaken for 18 hours with a Shaker Bath (609 / A MTA Kutesz). From the solution, the adsorbent adsorbs 84.22 pmoles of As (III) and 91.71 pmoles of As (V) ions.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HU155583A HU191047B (en) | 1983-05-05 | 1983-05-05 | Process for production of chemically treated granulated adsorbents |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HU155583A HU191047B (en) | 1983-05-05 | 1983-05-05 | Process for production of chemically treated granulated adsorbents |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
HUT34368A HUT34368A (en) | 1985-03-28 |
HU191047B true HU191047B (en) | 1986-12-28 |
Family
ID=10954988
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
HU155583A HU191047B (en) | 1983-05-05 | 1983-05-05 | Process for production of chemically treated granulated adsorbents |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
HU (1) | HU191047B (en) |
-
1983
- 1983-05-05 HU HU155583A patent/HU191047B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
HUT34368A (en) | 1985-03-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2019201715B2 (en) | Organic-inorganic composite material for removal of anionic pollutants from water and process for the preparation thereof | |
Wang et al. | 3D porous Ca-modified Mg-Zr mixed metal oxide for fluoride adsorption | |
Taffarel et al. | On the removal of Mn2+ ions by adsorption onto natural and activated Chilean zeolites | |
JP5482979B2 (en) | Adsorbent | |
Zong et al. | Facile synthesis of potassium copper ferrocyanide composite particles for selective cesium removal from wastewater in the batch and continuous processes | |
JP6641286B2 (en) | Hybrid ion exchange material and method for producing the same | |
CN1443600A (en) | Adsorbent mixture | |
RU2336946C2 (en) | Sorbent for heavy metals, method of its production and method of water purification | |
Wang et al. | Development of Mg–Al–La tri-metal mixed oxide entrapped in alginate for removal of fluoride from wastewater | |
US6107354A (en) | Composite material, preparation and use thereof | |
Makita et al. | Preparation and phosphate adsorptive properties of metal oxide-loaded granular activated carbon and pumice stone | |
JP6153204B2 (en) | Granulated product and production method thereof | |
Sun et al. | Investigations on the mechanism, kinetics and isotherms of ammonium and humic acid co-adsorption at low temperature by 4A-molecular sieves modified from attapulgite | |
Jeyaseelan et al. | Defluoridation using hydroxyapatite implanted lanthanum organic framework-based bio-hybrid beads | |
Sharifian et al. | Reusable granulated silica pillared clay for wastewater treatment, selective for adsorption of Ni (II) | |
JPS60153940A (en) | Adsorbent of dissolved fluorine ion | |
HU191047B (en) | Process for production of chemically treated granulated adsorbents | |
JPH11189481A (en) | Porous functional material | |
JP3253410B2 (en) | Water purification material, its manufacturing method and water purification method | |
US20210130251A1 (en) | Adsorbent Structures for the Removal of Phosphates and Ammonia from Wastewater and Methods of Use | |
JP3412455B2 (en) | Activated alumina for arsenate ion adsorption and method for adsorbing arsenate ions from aqueous solution using the same | |
JPH11511687A (en) | Acid contact enhanced adsorbent particles and methods of making and using same | |
Bhatnagar et al. | Application of nanoadsorbents in water treatment | |
RU2313387C2 (en) | Composite-type sorption material and a method for preparation thereof | |
JP2008259942A (en) | Boron adsorbent material and method for manufacturing the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HU90 | Patent valid on 900628 | ||
HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |