Сорбент аммиака

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт природопользования Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Томсон Алексей Эммануилович Великая Елена Николаевна Стригуцкий Виктор Петрович Соколова Тамара Владимировна Пехтерева Виктория Станиславовна Николаенков Александр Иванович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт природопользования Национальной академии наук Беларуси(56) ТОМСОН А.Э. и др. // Природопользование. - 2005. - Вып. 11. - . 180-185.7747 1, 2006. ТОМСОН А.Э. и др. Международная научно-техническая конференция Техника и технология защиты окружающей среды Материалы конференции. Минск, 2006. - . 282-283. ЖУКОВ В.К. и др. // Природопользование. - 2002. - Вып. 8. - . 167-182. ТОМСОН А. Э. и др. // Природопользование. - 2001. - Вып. 7. - . 110-112. ТОМСОН А.Э. и др. Химические реактивы, реагенты и процессы малотоннажной химии Тезисы докладовМеждународной научно-технической конференции Реактив-2007. Минск, 2007. - . 118. ТОМСОН А.Э. и др. // Природопользование. - 2004. - Вып. 10. - . 137-140. Деловая пресса,26 (99), 04.07.2001,//// 377324176099 2, 2006.2201285 1, 2003.2061542 1, 1996.(57) Сорбент аммиака на основе модифицированного торфа, отличающийся тем, что содержит торф, полученный путем орошения массы торфа раствором ортофосфорной кислоты с концентрацией 10-2 моль/л или 10-4 моль/л при соотношении твердой и жидкой фаз, равном 12,5 или 15, и экструзии с последующим высушиванием до влажности 11,0-13,6 . Изобретение относится к адсорбирующему материалу на основе органогенного ионообменника и может быть использовано для очистки животноводческих комплексов и технологического воздуха предприятий точного машиностроения, электронной, фармацевтической и других отраслей промышленности от аммиака. Известен материал для поглощения аммиака, содержащий древесину лиственных или хвойных пород и каолин 1. 12881 1 2010.02.28 Недостатком данного материала является низкая сорбционная способность, имеются проблемы с его утилизацией. Известен адсорбент на основе ворсовых и нетканых материалов из ионообменных волокон группы КМ-привитого сополимера полиакриламида 2. Анионообменное волокно КМ-А 1 - сополимер полиакриламида с полидиметиламиноэтилметакрилатом, а катионообменное волокно КМ-К 1 - сополимер полиакриламида с полиметилакриловой кислотой. Данные материалы имеют высокую стоимость. Для их регенерации необходимо использование серной кислоты. По технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому наиболее близок адсорбирующий материал, включающий в качестве органогенного ионообменника торф, обработанный модификатором минеральной и органоминеральной природы - трепелом, сапропелем, суперфосфатом, а также ортофосфатом, гидрофосфатом и дигидрофосфатом кальция 3. Недостатком известного материала является необходимость тщательного перемешивания торфа с модификатором, усложняющая технологию его изготовления. Высокое содержание модификатора (25-50 ) приводит к снижению сорбционной способности. Задачей изобретения является создание дешевого, простого в изготовлении сорбента с улучшенными технологическими характеристиками, который обладает высокой поглотительной способностью и обеспечивает очистку помещений животноводческих комплексов и промышленных предприятий от аммиака, а по окончании технологического цикла очистки может быть использован в качестве органического азотфосфорного удобрения. Поставленная задача достигается описываемым сорбентом, включающим органогенный ионообменник и модификатор. Отличительным признаком сорбента является использование в качестве модификатора ортофосфорной кислоты. В качестве органогенного ионообменника сорбент содержит торф. Торф - многокомпонентное природное образование, характеризующееся высоким содержанием ионообменных групп, в первую очередь карбоксильных. Практическое использование торфа в качестве сорбента обусловливается тем, что он дешев, общедоступен и имеется в достаточном количестве. Ортофосфорная кислота физиологически безвредна. Поэтому она широко используется в различных отраслях народного хозяйства для производства удобрений, кормовых средств,фосфатов катализатор в органическом синтезе, антипирен компонент антикоррозионных покрытий на металлах. Очищенная (пищевая) ортофосфорная кислота применяется для придания кисловатого вкуса безалкогольным напиткам, для осветления сахара 4. Обработка торфяного сорбента ортофосфорной кислотой модифицирует его структуру, что способствует интенсификации процессов поглощения аммиака при улучшении технологических параметров сорбента - повышение насыпной плотности, а в ряде случаев и упрочнение. Получение модифицированных сорбентов производилось экструзионным способом путем продавливания формуемой массы через фильеры определенного диаметра с последующей сушкой и сепарированием. Процесс подготовки формуемой массы торфмодифицирующие кислоты сводится к орошению торфа верхового (пушицевого) и низинного(осокового) типов растворами кислот концентрации 10-2 и 10-4 моль/л при соотношении твердой фазы к жидкой 12,5 и 15. Воздушно-сухие образцы сорбента (11,0-13,6 ) насыщали газообразным аммиаком на установке, описанной в 5. Количество поглощенного аммиака оценивали, определяя содержание общего азота в исходном и аммонизированном образцах по методу Кьельдаля 6. Как видно из табл. 1 и 2, количество поглощенного аммиака в модифицированных образцах по сравнению с исходным возрастает на 9,5-33,3 в случае сорбента на основе пушицевого торфа и на 7,7-21,5- осокового торфа. 2 12881 1 2010.02.28 Таблица 1 Физико-химические и сорбционные свойства сорбентов на основе пушицевого торфа (40 ), обработанного ортофосфорной кислотой Образец Исходный торф Физико-химические и сорбционные свойства сорбентов на основе осокового торфа (20 ), обработанного ортофосфорной кислотой Образец Исходный торф Улучшаются и технологические характеристики сорбентов после модификации. Насыпная плотность возрастает на 1,7-7,1 , прочность - на 1,7-11,9 по сравнению с сорбентом на основе немодифицированного пушицевого торфа. В случае осокового торфа насыпная плотность возрастает на 8,6-19,0 . Источники информации 1. Патент 2180261. - Россия, 2002. 2. Желтобрюхов В.Ф., Мензелинцева Н.В., Желтобрюхов Е.В. Применение ионообменных волокон для пыле-азоулавливания. Актуальные проблемы создания и использования новых материалов и оценки их количества Материалы 2-й Международной научнопрактической конференции Материаловедение-2002. - Пос. Черкизово, Моск. обл., 2002. С. 169-172. 3. Томсон А.Э., Соколова Т.В., Стригуцкий В.П. О механизмах поглощения газообразного аммиака композиционными материалами на основе торфа // Природопользование. 2005. -11. - С. 180-185 (прототип). 4. Химический энциклопедический словарь. - М., 1983. - С. 417. 5. Томсон А.Э., Соколова Т.В., Навоша Ю.Ю. и др. Оценка возможности использования торфа в качестве сорбента газообразного аммиака // Природопользование. - 2001. Вып. 7. - С. 110-112. 6. ГОСТ 2671585. Удобрения органические. Методы определения общего азота. Введ.01.01.86. - М Изд-во стандартов, 1987. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3