Хемосорбція гідроген сульфіду модифікованими природними сорбентами
Визначення кінетичних коефіцієнтів процесу хемосорбції на синтезованих матеріалах. Характеристика сорбційних властивостей сорбентів на основі модифікованих глинистих мінералів у динамічних умовах. Розробка принципової схеми процесу очищення газів.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | автореферат |
Язык | украинский |
Дата добавления | 13.08.2015 |
Размер файла | 2,5 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Summary
Stepova K.V. Chemisorption of hydrogen sulfide by modified natural sorbents. - Manuscript.
Thesis for Cand. Tech. Sci. degree by specialization 05.17.08 - Processes and Equipment for Chemical Technology. - Lviv National Polytechnic University, Lviv, 2010.
Dissertation is dedicated to theoretical and experimental research of hydrogen sulfide chemisorption by natural clay minerals modified by heavy metals' (salts of iron(III) and copper(II)) wastes.
For the first time the possibility of production of effective sorbents on the basis of clay minerals modified by heavy metals wastes was substantiated and proved. Method of solventless metals (hydro-)xoforms (Fe3+ and Cu2+) dispersion on the surface of carbonate-containing clay mineral was improved and optimal bentonite - modifier ratios was found.. As a result new sorbents for hydrogen sulphide capture from exhaust gases of industrial plants were produced.
Carbonate destruction and hydroxides' deposition on the bentonite surface were proved due to quantitative (atomic absorption spectroscopy) and structural (XRD, FTIR, SEM) analysis of original and modified bentonite. Influence of thermal treatment up to 1100oC on sorbents structure was analyzed by means of thermogravimetric and differential thermogravimetric analysis. Due to porosity investigations it was found out that chemical treatment of natural clay by acid salts of Fe (III) and Cu (II) results in an increase of the BET surface area and pore volume.
Influence of different modifiers on the properties of synthesized clay sorbent was determined.
Regularities of H2S chemisorption by solid sorbents were studied and the mechanism of sorption in gas-solid system was proposed. Basic constants and coefficients for defining of chemical adsorption velocity and duration were determined. The model of chemisorption of hydrogen sulfide by sorbents based on Fe- and Cu-modified clay mineral was presented. Model of the process is supposed to consist of three stages. First stage is limited by external diffusion of hydrogen sulfide to the sorbent's surface, second stage is limited by rate of reaction between hydrogen sulfide and iron (copper) hydroxide deposited on the surface of the grain and it can be described by the rate equation. Third stage of adsorption is carrying out within the internal diffusion region and mathematically it can be described by Fick's second law in a spherical coordinate system with the boundary conditions of the third kind. Cu-modified sample shows higher rate on all stages than the Fe-modified one.
For the first time basic sorption properties of synthesized materials at dynamic conditions from the model gas flows were determined. Breakthrough capacities and maximum sorption capacities of sorbents and original bentonite were determined and compared. Fe-modified sample shows the enhanced capacity in comparison of unmodified and copper-modified samples. Though, the time before H2S appears on the outlet of adsorption column for Fe-modified clay is less than for Cu-modified sample but the breakthrough capacity of the former sample is much higher.
Dependence of sorption capacity of sorbents on H2S concentration in the gas flow was studied. H2S concentration in the gas flow doesn't affect sorption capacity of Cu-modified clay, whereas the reducing of concentration of H2S in the gas flow results in increase of sorption capacity of Fe-modified sample.
Optimal granulometric composition of sorbents was chosen.
Dependence of sorption capacity of Fe-bentonite on quantity of sorption-regeneration cycles was identified. The adsorption capability of the iron-containing sample steadily decreased after every adsorption-regeneration cycle and adsorbent total saturation with sulfur was reached when sulfur content came up to 34%.
Flow diagram of new sorbents application was presented. Optimal parameters for its realization were proposed. Prospective economic effect from new materials application in production plant was calculated.
Keywords: chemisorption, natural sorbents, hydrogen sulfide, heavy metals.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Основні параметри процесу очищення конденсату парової турбіни. Опис принципової електричної схеми імпульсної сигналізації. Визначення особливостей проекту згідно галузевих стандартів. Обґрунтування розміщення засобів автоматизації на щиті і пульті.
курсовая работа [489,7 K], добавлен 26.12.2014Фізико-хімічні основи процесу очищення води методом озонування. Технологічна схема очищення з обґрунтуванням вибору основного обладнання. Принцип дії апаратів, їх розрахунок. Екологічне та економічне обґрунтування впровадження нового устаткування.
дипломная работа [635,2 K], добавлен 10.04.2014Аналіз умов роботи валу рециркуляційного димотягу. Вибір газів для плазмового напилення. Попередня механічна обробка. Розробка конструкції та розрахунок товщини покриття. Технологія відновлення великогабаритних валів рециркуляційних вентиляторів ТЕС.
курсовая работа [955,6 K], добавлен 23.12.2014Вибір типу регулятора. Залежність оптимальних значень параметрів настроювання регулятора від динамічних властивостей нейтральних об'єктів. Побудова перехідного процесу розрахованої системи автоматичного регулювання. Процес при зміні регулюючої дії ходу.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 05.02.2013Розробка електричної схеми керування ЗАВ-20 з урахуванням технології процесу очищення зерна. Перелік та система елементів керування приводу, автомобілепідйомника. Розрахунок навантажувальної діаграми (ЕД) на період запуску. Вибір кінцевих вимикачів.
курсовая работа [450,5 K], добавлен 11.12.2010Вибір параметрів контролю, реєстрації, управління, програмного регулювання, захисту, блокування та сигналізації. Розробка функціональної схеми автоматизації. Розрахунок оптимальних настроювань регулятора. Моделювання та оптимізація перехідного процесу.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 15.11.2012Розробка схеми технологічного процесу виробництва формальдегіду окисненням газоподібних парафінів. Характеристика, розрахунок та розміщення устаткування. Контроль основних параметрів процесу. Небезпечні і шкідливі фактори на виробництві, засоби захисту.
дипломная работа [545,7 K], добавлен 23.09.2014Короткий опис технологічного процесу ректифікації, його головні етапи. Обґрунтування методів вимірювання і вимірювальних комплектів для контролю основних параметрів технологічного процесу ректифікації. Опис схеми автоматичного контролю та сигналізації.
курсовая работа [50,2 K], добавлен 06.04.2015Проектування операційного технологічного процесу виготовлення деталі "Корпус": вибір форми заготовки, розрахунок припусків на обробку, режимів різання, похибок базування, затискання елементу. Розробка схеми взаємодії сил та моментів, що діють на деталь.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 04.07.2010Побудова граф-дерева технологічного процесу виготовлення деталі "втулка". Виявлення технологічних розмірних ланцюгів з розмірної схеми та за допомогою графів. Розмірний аналіз технологічного процесу. Розмірна схема відхилень розташування поверхонь.
контрольная работа [2,5 M], добавлен 20.07.2011