RU2393012C1 - Способ получения сорбента для очистки питьевой воды - Google Patents
Способ получения сорбента для очистки питьевой воды Download PDFInfo
- Publication number
- RU2393012C1 RU2393012C1 RU2009101755/15A RU2009101755A RU2393012C1 RU 2393012 C1 RU2393012 C1 RU 2393012C1 RU 2009101755/15 A RU2009101755/15 A RU 2009101755/15A RU 2009101755 A RU2009101755 A RU 2009101755A RU 2393012 C1 RU2393012 C1 RU 2393012C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- copper
- solution
- sorbent
- water
- impregnation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу получения сорбентов, предназначенных для очистки питьевой воды, и может быть использовано для очистки питьевой воды в домашних условиях, в фильтрах для очистки воды коллективного пользования, системах очистки в полевых условиях. Предложен способ получения сорбента, включающий приготовление пропиточного раствора, пропитку им гранул активного угля и термическую обработку, при этом используют активный уголь с объемом микропор 0,10-0,20 см3/см3, пропиточный раствор готовят на основе аммиачной воды. Раствор содержит 110-130 г/дм3 углекислой основной меди в пересчете на медь и 70-90 г/дм3 углекислого аммония. Пропитку проводят при нагревании раствора до 55-70°С, а термообработку осуществляют при 120-145°С, при этом массовая доля меди в готовом сорбенте составляет 2-3% масс. Сорбент, полученный но предлагаемому способу, имеет сорбционную способность по извлечению из воды метилфосфиновой кислоты 0,12-0,16 мг/г, что в 1,5-2,5 раза выше, чем у сорбентов, полученных по известному способу. 1 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к способу получения сорбентов, предназначенных для очистки питьевой воды, и может быть использовано для очистки питьевой воды в домашних условиях, фильтрах для очистки воды коллективного пользования и системах очистки в полевых условиях.
Известен способ получения сорбента, включающий пропитку гранул активного угля раствором сульфата меди с концентрацией 230-340 г/дм3 до обеспечения содержания сульфата меди в готовом хемосорбенте от 23 до 30% масс., причем удаление влаги с поверхности пропитанного угля проводится путем обдувки воздухом, подаваемым со скоростью 3-5 м/сек /см. патент РФ №2323877, кл. С01В 34/08, В01J 20/2, опубл. 10.05.2008/. Недостатком данного изобретения является сложность проведения процесса для обеспечения высокого содержания меди в готовом продукте.
Наиболее близким к предложенному по технической сущности и количеству совпадающих признаков является способ получения сорбента для очистки питьевой воды, включающий осаждение на уголь с объемом микропор 0,04-0,05 см3/см3 серебра в количестве 0,01-0,1% масс. путем пропитки раствором азотно-кислого серебра и последующей сушки, причем дополнительно на активный уголь осаждают медь в количестве 0,8-1,0% масс. путем введения в раствор серно-кислой меди, после чего пропитанный уголь обрабатывают раствором щелочи до достижения pH 9-10 и отмывают водой. При этом процесс пропитки проводят при комнатной температуре, а термообработку осуществляют при 110-120°C /см.пат. РФ №2150320, кл. В01J 20/20, С01В 31/08, С01В 31/16/.
Недостаткам прототипа является низкая сорбционная активность при извлечении из воды высокомолекулярных органических соединений типа метилфосфиновой кислоты СН3PO/OH/2.
Техническим результатом /целью изобретения/ является повышение сорбционной способности сорбента при извлечении из воды метилфосфиновой кислоты.
Поставленная цель достигается предложенным способом, включающим приготовление пропиточного раствора, пропитку им гранул активного угля и термическую обработку, отличающимся тем, что используют активный уголь с объемом микропор 0,10-0,2 см3/см3, пропиточный раствор готовится на основе аммиачной воды. Раствор содержит 110-130 г/дм3 углекислой основной меди в пересчете на медь и 70-90 г/дм3 углекислого аммония, причем пропитку проводят при нагревании раствора до 55-70°C, а термообработку осуществляют при 120-145°C, при этом массовая доля меди в готовом сорбенте составляет 2-3% масс.
Отличие предлагаемого способа от прототипа состоит в том, что используют активный уголь с объемом микропор 0,10-0,20 см3/см3, пропиточный раствор готовится на основе аммиачной воды. Раствор содержит 110-120 г/дм3 углекислой основной меди в пересчете на медь и 70-90 г/дм3 углекислого аммония, причем пропитку проводят при нагревании раствора до 55-70°C, а термообработку осуществляют при 120-145°C, при этом массовая доля меди в готовом сорбенте составляет 2-3% масс.
Авторам из патентной и научно-технической литературы не известен способ получения сорбента для очистки питьевой воды, в котором используют активный уголь с объемом микропор 0,10-0,20 см3/см3, пропиточный раствор готовится на основе аммиачной воды. Раствор содержит 110-130 г/дм3 углекислой основной меди в пересчете на медь и 70-90 г/дм3 углекислого аммония, причем пропитку проводят при нагревании раствора до 55-70°C, а термообработку осуществляют при 120-145°C, при этом массовая доля меди в готовом сорбенте составляет 2-3% масс.
Сорбенты на основе активных углей используются в системах очистки питьевой воды на заключительных стадиях процесса водоподготовки, когда вода уже обработана окислителями и обеззараживающими реагентами типа хлора и озона, поэтому здесь главным требованием к сорбентам становится эффективное поглощение продуктов деструкции высокомолекулярной органики. Следовательно, нужно использовать угольную основу с развитой долей микропор в единице объема сорбента, что позволит увеличить количество активных центров в заданных габаритах фильтра.
Количество и вид хемосорбционных добавок должны быть такими, чтобы, с одной стороны, не блокировать микропористую структуру, а с другой стороны, эффективно осуществлять хемосорбцию и комплексообразование продуктов деструкции высокомолекулярных органических загрязнителей и метилфосфиновой кислоты, которая является одним из широко распространенных продуктов деструкции токсичной фосфорорганики и может быть принята за тестовое вещество.
Способ осуществляют следующим образом.
Готовят пропиточный раствор в следующей последовательности: в емкость заливается вода и водный аммиак, которые подогревают до 30-40°C, и затем при перемешивании добавляется углекислый аммоний в количестве, обеспечивающем концентрацию его 70-90 г/дм3. После этого раствор подогревают до 55-70°C и вводят при перемешивании основную углекислую медь в количестве, обеспечивающем ее концентрацию 110-130 г/дм3. Берут активный уголь на основе косточкового или каменноугольного сырья с развитым объемом микропор 0,10-0,20 см3/см3 и загружают его в аппарат типа бетоносмесителя, куда затем дозируют полученный раствор в количестве, равном 0,8-0,85 от суммарного объема пор активного угля. Перемешивание ведется в течение 10-15 минут, после чего пропитанный сорбент выгружают на вылеживание на открытом воздухе в течение 1,5-2,0 часов, затем проводят термическую обработку сорбента в печи кипящего слоя или вращающейся печи при температуре 120-145°C в течение 40-70 минут. Содержание меди в готовом сорбенте должно составлять от 2 до 3% масс, а влаги не более 3% масс.
Полученный сорбент имел адсорбционную активность по извлечению из воды метилфосфиновой кислоты при ее исходной концентрации 1,25 мг/дм3 при температуре 20°С, равную 0,12-0,16 мг/г.
Пример 1. Берут уголь из каменноугольного сырья «гидросорб» /ТУ 2162-183-04873044-99/ с объемом микропор 0,1 см3/см3, готовят пропиточный раствор добавлением в воду водного аммиака, затем при нагревании до 35-40°С добавляют углекислый аммоний в количестве, обеспечивающем его концентрацию 70 г/дм3, и углекислую основную медь, нагревая до температуры 55-70°С, в количестве, обеспечивающем ее концентрацию в растворе 110 г/дм3, полученным раствором пропитывают уголь. Пропитанный уголь вылеживается 1,5-2,0 часа и подвергается термической обработке при 135°С. Адсорбент содержит меди 2% масс. и имеет адсорбционную активность по извлечению из воды метилфосфиновой кислоты 0,12 мг/г.
Пример 2. Осуществляют процесс, как в примере 1, за исключением того, что берут уголь на основе косточкового сырья МеКС /ТУ 2568-30204838763-2007/ с объемом микропор 0,15 см3/см3, количество углекислого аммония доводят до 80 г/дм3, количество углекислой основной меди до 120 г/дм3, термообработку проводят при 120°С, концентрация меди в готовом продукте 2,5% масс., адсорбент имеет адсорбционную емкость по извлечению из воды метилфосфиновой кислоты 0,14 мг/г.
Пример 3. Осуществляют процесс, как в примере 1, за исключением того, что берут уголь на основе косточкового сырья ВСК /ТУ, 2568-195-04838763-2007/ с объемом микропор 0,20 см3/см3, количество углекислого аммония доводят до концентрации 90 г/дм3, углекислой основной меди до 130 г/дм3, термообработку проводят при температуре 145°С.Содержание меди в готовом продукте 3% масс. имеет адсорбционную емкость по извлечению из воды метилфосфиновой кислоты 0,16 мг/г.
Как показали многочисленные эксперименты, при использование активного угля с объемом микропор менее 0,10 см3/см3 в объеме фильтра снижается количество микропор и сорбционная способность падает. С другой стороны, если количество микропор выше чем 0,20 см3/см3, ухудшается кинетика поглощения. При содержании в пропиточном растворе меди менее 110 г/дм3 недостаточна активность каталитической составляющей разложения метилфосфиновой кислоты, а при содержании меди более 130 г/дм3 имеет место блокировка части объема микропор атомами и ионами меди, что в обоих случаях снижает адсорбционную способность.
Снижение содержания углекислого аммония ниже 70 г/дм3 не позволяет создать достаточное количество координационных форм меди, являющейся самой активной формой меди, а превышение содержания углекислого аммония выше 90 г/дм3 приводит к увеличению аммиака в готовом продукте и, как следствие, увеличению аммиака в очищенной воде.
О температуре можно сказать, что если на стадии пропитки она ниже 55°C, происходит выпадение в осадок основной углекислой меди, а если выше 70°C, наблюдается разложение аммиаката меди и снижается его концентрация в растворе.
Одним из важнейших параметров является температура термообработки пропитанного угля, и если она ниже 120°C, не происходит образование активных форм меди, а если выше 145°C, происходит возгорание сорбента, т.к. медь является пирогенным металлом.
Следует сказать, что сорбент для очистки питьевой воды, полученный по методу изложенного прототипа /пат. РФ №2150320/, имел сорбционную способность 0,06-0,08 мг/г, что в 1,5-2,5 раза ниже, чем у сорбента, полученного по предлагаемому способу.
Из изложенного следует, что каждый из признаков заявленной совокупности в большей или меньшей степени влияет на достижение поставленной цели, а вся совокупность является достаточной для характеристики заявленного технического решения.
Claims (2)
1. Способ получения сорбента для очистки питьевой воды, включающий приготовление пропиточного раствора, пропитку им гранул активного угля и термическую обработку, отличающийся тем, что используют активный уголь с объемом микропор 0,10-0,20 см3/см3, пропиточный раствор готовят на основе аммиачной воды, содержащей 110-130 г/дм3 углекислой основной меди в пересчете на медь и 70-90 г/дм3 углекислого аммония, пропитку проводят при температуре раствора 55-70°С, а термообработку осуществляют при 120-145°С.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержание меди в готовом сорбенте составляет 2-3 мас.%.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009101755/15A RU2393012C1 (ru) | 2009-01-21 | 2009-01-21 | Способ получения сорбента для очистки питьевой воды |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009101755/15A RU2393012C1 (ru) | 2009-01-21 | 2009-01-21 | Способ получения сорбента для очистки питьевой воды |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2393012C1 true RU2393012C1 (ru) | 2010-06-27 |
Family
ID=42683508
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009101755/15A RU2393012C1 (ru) | 2009-01-21 | 2009-01-21 | Способ получения сорбента для очистки питьевой воды |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2393012C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2656491C1 (ru) * | 2017-08-17 | 2018-06-05 | Открытое акционерное общество "Электростальское научно-производственное объединение "Неорганика" (ОАО "ЭНПО "Неорганика") | Способ получения сорбента для очистки питьевой воды |
RU2692344C1 (ru) * | 2018-06-28 | 2019-06-24 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "33 Центральный научно-исследовательский испытательный институт" Министерства обороны Российской Федерации | Сорбент для очистки воды от токсичных фосфорорганических соединений, цианидов и мышьяковистых соединений и способ его получения |
RU2804822C1 (ru) * | 2022-12-19 | 2023-10-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный педагогический университет" | Способ очистки водных растворов от метиламина |
-
2009
- 2009-01-21 RU RU2009101755/15A patent/RU2393012C1/ru active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2656491C1 (ru) * | 2017-08-17 | 2018-06-05 | Открытое акционерное общество "Электростальское научно-производственное объединение "Неорганика" (ОАО "ЭНПО "Неорганика") | Способ получения сорбента для очистки питьевой воды |
RU2692344C1 (ru) * | 2018-06-28 | 2019-06-24 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "33 Центральный научно-исследовательский испытательный институт" Министерства обороны Российской Федерации | Сорбент для очистки воды от токсичных фосфорорганических соединений, цианидов и мышьяковистых соединений и способ его получения |
RU2804822C1 (ru) * | 2022-12-19 | 2023-10-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный педагогический университет" | Способ очистки водных растворов от метиламина |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105541009B (zh) | 一种阴离子偶氮染料废水的处理方法 | |
RU2484892C2 (ru) | Способ и аппарат для получения сорбента, главным образом, для удаления мышьяка из питьевой воды | |
US10105680B2 (en) | Activated carbon with excellent adsorption performance and process for producing same | |
CN102614854A (zh) | 一种除磷载铁活性炭吸附剂的制备方法 | |
KR101415656B1 (ko) | 폐수 중의 음이온을 흡착제거하는 흡착제 및 이의 제조방법 | |
WO2021106364A1 (ja) | 分子状極性物質吸着炭 | |
JP2004168587A (ja) | 含窒素炭素系多孔体及びその製造方法 | |
CN105770957B (zh) | 一种空气净化复合物及其制备方法和应用 | |
RU2393012C1 (ru) | Способ получения сорбента для очистки питьевой воды | |
CN103030421B (zh) | 吸湿性、呼吸性和抗菌性强的硅藻泥壁材的制备方法 | |
CN113083259B (zh) | 一种利用强碱性树脂基载钕纳米复合材料深度净化水中氟离子的方法 | |
CN102874805A (zh) | 一种用于废水处理的多孔炭的制备方法 | |
Sihombing et al. | Filter material based on zeolite-activated charcoal from cocoa shells as ammonium adsorbent in greywater treatment | |
RU2617492C1 (ru) | Каталитический сорбент для очистки водных сред | |
RU2692344C1 (ru) | Сорбент для очистки воды от токсичных фосфорорганических соединений, цианидов и мышьяковистых соединений и способ его получения | |
RU2529233C1 (ru) | Способ получения модифицированного активного угля | |
CN110170306B (zh) | 两步改性法制备常温高效去除空气中低浓度甲醛吸附剂的工艺及其产品和应用 | |
Rouabeh et al. | Equilibrium modeling for adsorption of NO from aqueous solution on activated carbon produced from pomegranate peel | |
JP2004059330A (ja) | 非晶質アルミニウムケイ酸塩からなる管状構造体、その製造方法及びそれを用いた吸着剤 | |
RU2656491C1 (ru) | Способ получения сорбента для очистки питьевой воды | |
CN104667859A (zh) | 碳酸氢钙改性硅藻土吸附剂 | |
KR20150039531A (ko) | 지하수 처리용 활성탄 및 그 제조 방법 | |
RU2629668C1 (ru) | Способ получения катализатора | |
RU2228902C1 (ru) | Способ получения катализатора | |
RU2358799C1 (ru) | Способ получения сорбента для очистки сточных вод от формальдегида |