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 Мелещенко Борис Антонович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт природопользования Национальной академии наук Беларуси(56) ТОМСОН А.Э. и др. Природопользование, 2005. Вып. 11. - . 180-185.3894 1, 2001.7747 1, 2006. ТОМСОН А.Э. и др. Техника и технология защиты окружающей среды. Международная научно-техническая конференция. 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. Природопользование, 2004. Вып. 10, - . 137-140. Деловая пресса,26 (99), 04.07.2001,////3773241 ТОМСОН А.Э. и др. Физика и химия торфа в решении проблем экологии. Тезисы докладов Международного симпозиума. - Минск, 2002. - . 158-160.(57) Сорбент аммиака на основе модифицированного торфа, отличающийся тем, что содержит торф, полученный путем орошения массы торфа раствором лимонной или щавелевой кислоты с концентрацией 10-2 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. 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. 12880 1 2010.02.28 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 органо-минеральной 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 азотного удобрения. Поставленная задача достигается описываемым сорбентом, включающим органогенный ионообменник и модификатор. Отличительным признаком сорбента является использование в качестве модификатора лимонной или щавелевой 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. Лимонная и щавелевая кислоты физиологически безвредны, поэтому они широко используются в различных отраслях народного хозяйства. Например, лимонная кислота применяется в производстве ароматизирующих веществ для пищевой промышленности консервант для пищевых продуктов для очистки и шлифовки нержавеющей стали и других металлов для уменьшения прочности прикрепления плодов цитрусовых к материнским растениям в производстве пластификаторов для лакокрасочных материалов 4, с. 301. Лимонная кислота - окситрикарбоновая кислота (К дисс. 8,410-4) является отходом микробиологической промышленности. Щавелевая кислота является двухосновной кислотой (К дисс. - 5,910-2). Она применяется для очистки металлов от ржавчины и накипи компонент композиций для чистки и медных сплавов компонент анодных ванн для получения защитных пленок на,ипротрава в кожевенном производстве текстильно-вспомогательное вещество для осаждения редкоземельных элементов 4, с. 691. Обработка торфяного сорбента лимонной или щавелевой кислотой модифицирует его структуру, что способствует интенсификации процессов поглощения аммиака при улучшении технологических параметров сорбента - упрочнении и повышении насыпной плотности и водопоглощения. 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 раствором лимонной или щавелевой кислоты концентрации 10-2 и 10-4 моль/л при соотношении твердой фазы с 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. 2 12880 1 2010.02.28 Как видно из табл. 1 и 2, количество поглощенного аммиака в модифицированных образцах по сравнению с исходным возрастает на 9,5-39,7 в случае сорбента на основе пушицевого торфа и на 6,4-27,7- осокового торфа. Таблица 1 Физико-химические и сорбционные свойства сорбентов на основе пушицевого торфа, обработанного лимонной или щавелевой кислотой Образец Физико-химические и сорбционные свойства сорбентов на основе осокового торфа, обработанного лимонной или щавелевой кислотой Образец Улучшаются и технологические характеристики сорбентов после модификации. Насыпная плотность возрастает на 9,2-9,4 , прочность - на 26,3-34,7 , водопоглощение на 7,6-20,6 по сравнению с сорбентом на основе немодифицированного пушицевого торфа. В случае осокового торфа насыпная плотность возрастает на 4,3-6,6 , прочность - на 9,7-12,7 , водопоглощение - на 65,4-80 . 3 12880 1 2010.02.28 Источники информации 1. Патент РФ 2180261, 2002. 2. Желтобрюхов В.Ф., Мензелинцева Н.В., Желтобрюхов Е.В. Применение ионообменных волокон для пылегазоулавливания. Актуальные проблемы создания и использования новых материалов и оценки их количества Материалы 2 Международной научнопрактической конференции Материаловедение-2002. - Черкизово, 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. 147. 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. 4