способ получения сорбента

Формула изобретения

Способ получения сорбента, включающий активирование глины, содержащей монтмориллонит в количестве 95%, отличающийся тем, что глину активируют в электромагнитном поле сверхвысокой частоты в течение 4 мин при мощности поля 800 Вт.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а именно к способу снижения концентрации высокотоксичного мономера формальдегида из газовой фазы. Сорбент может применяться в производстве, технологический процесс которого связан с материалами, содержащими токсичные соединения, которые присутствуют как в готовой продукции, так и в отходах производства.

Известен способ получения сорбента активированием его в импульсном электромагнитном поле, выбранный в качестве прототипа. Алюмосиликатный глинистый сорбент монтмориллонит активировали в импульсном электромагнитном поле в течение 30 с при величине магнитной индукции 0,011 Тл, а через 48 часов проводили тепловую обработку при 453 К в течение 1 часа [Патент RU № 240822 C1, B01J 20/12 (2006.01), [Текст] / Бельчинская Л.И., Битюцкая Л.А., Ходосова Н.А.; заявитель и патентообладатель ВГЛТА. - № 2009114648/05; заявл. 17.04.2009; опубл. 10.01.2011, Бюл. № 1]. Данный способ эффективен для адсорбции токсикантов из газовой фазы, но имеет длительный процесс активирования сорбента с целью повышения его сорбционных свойств.

Изобретение решает задачу снижения загазованности производственных помещений органическими поллютантами.

Это достигается тем, что в способе получения сорбента, включающем активирование глины, содержащей монтмориллонит в количестве 95%, согласно изобретению, глину активируют в электромагнитном поле сверхвысокой частоты (ЭМП СВЧ) в течение 4 минут при мощности поля 800 Вт.

При сверхвысокочастотном нагреве электромагнитная волна, проникая в образец, взаимодействует с заряженными частицами, при этом энергия поля поглощается объемом образца.

Данный способ является экологически чистым, он быстродействен и энергоэкономичен, при этом возможно локальное воздействие на обрабатываемый материал.

Для определения оптимальных условий активации сорбента проводили следующие исследования.

Опыт 1.

Определение оптимальной мощности активации сорбента в электромагнитном поле проводилось путем оценки адсорбционных свойств активированного монтмориллонита. Полученные результаты приведены в таблице 1.

Таблица 1
Мощность ЭМП СВЧ, Вт	-	400	600	800	1000
Сорбционная емкость, а, мг/г	6	60	68	84	79

Как видно из таблицы 1, сорбционная емкость активированного минерала возрастает в 10 раз при мощности электромагнитного поля 400 Вт в сравнении с необработанным сорбентом. При активации полем мощностью 600 Вт повышение сорбционной емкости достигает 11,3 раз, а при обработке полем мощностью 800 Вт - 14 раз. Снижение сорбционной емкости на 6% происходит при более высокой мощности ЭМП СВЧ, равной 1000 Вт, в сравнении с данными, полученными при мощности поля 800 Вт.

Опыт 2.

Исследовалось время воздействия ЭМП СВЧ на сорбционные показатели активированного сорбента. Активация проходила от 0,5 до 6 минут при фиксированной мощности ЭМП СВЧ 800 Вт. Результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2
Время активации в ЭМП СВЧ, минут	-	0,5	1	2	4	6
Сорбционная емкость, а, мг/г	6	26	58	68	84	45

В сравнении с необработанным минералом емкость сорбента в результате прогрева в течение 0,5 минут в ЭМП СВЧ возрастает в 2,5 раза. Сорбционная емкость повышается более чем в три раза во временном интервале от 0,4 до 4 минут и снижается при увеличении времени облучения. Оптимальное время активации сорбента - 4 минуты.

Опыт 3.

Установлена скорость адсорбции активированным монтмориллонитом. Результаты представлены в таблице 3.

Таблица 3
Мощность поля при активации, Вт	Время сорбции, ч
1-6	6-20	20-42	42-80
Скорость адсорбции, a, мг/г·ч
Без обработки	1	0,04	~0	-
400	4,5	1,5	0,6	0,08
600	5,3	1,6	0,77	0,17
800	5,6	2,5	0,9	0,25
1000	5,4	2,4	0,8	0,22

Наибольшая скорость адсорбции во временном интервале сорбции с 1 до 6 часов наблюдается при облучении сорбента полем мощностью 800 Вт в течение 4 минут, которая превышает скорость адсорбции на необработанном сорбенте в 5,6 раза.