Том 335 № 7 (2024)

DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2024/7/4386

Характеристики гранулированного активированного угля из смеси отходов растительного сырья

Актуальность исследования обусловлена необходимостью увеличения использования возобновляемых источников энергии в экономике для снижения вредного воздействия на окружающую среду. Цель: оценка возможности получения термохимическим методом высококачественных углеродистых адсорбентов из гранулированной смеси различных отходов растительного происхождения. Объекты: образцы неликвидной кусковой древесины березы, скорлупы грецкого ореха, лузги семян подсолнечника, костры льна, каменный уголь-антрацит. Методы: физические эксперименты: кондуктивного пиролиза, водопаровой активации и дифференциально-термического анализа. Зольность и влажность образцов определены согласно ГОСТ Р 56881-2016 и ГОСТ 33503-2015.  Измерение изотерм адсорбции по азоту проводили на анализаторе NOVA-1200е. Равновесная активность по толуолу определена согласно ГОСТ 8703-74, адсорбционная активность по йоду – согласно ГОСТ 6217-74. Определение плотности гранул осуществлялось по ГОСТ 15139-69. Результаты. Установлены рациональные параметры получения углеродистых адсорбентов из гранул растительного сырья. Определен удельный выход продуктов пиролиза смеси растительного сырья с пиролизной смолой. Удельный выход продуктов карбонизации гранулированной уплотнённой массы показал рост в 25 % в сравнении с неуплотненной смесью растительного сырья. Показано, что наиболее значимыми параметрами, влияющими на развитие микропористой структуры углеродных гранул из уплотнённой массы растительного сырья, являются плотность исходных гранул растительного сырья и степень выгорания активируемых карбонизатов. Рациональными параметрами для получения активированного угля с наиболее высокими адсорбционными способностями являются гранулы плотностью 1200 кг/м3 при степени выгорания продукта карбонизации 70 %. Установлено, что полученные образцы адсорбентов из гранул растительного сырья имеют высокие адсорбционные характеристики, сравнимые с активированными углями, полученными из ископаемого сырья.

Ключевые слова:

растительное сырье, активированный уголь, медленный кондуктивный пиролиз, водопаровая активация, степень выгорания, адсорбционная активность по йоду, равновесная активность по толуолу

Авторы:

Рушан Гареевич Сафин

Виктор Георгиевич Сотников

Скачать pdf