Разработка ионообменных сорбционно-фильтрующих материалов для улавливания пылевых и газовых загрязнителей

• Автор: Желтобрюхов, Евгений Владимирович
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 147 с. : ил

Содержание
едение.
Современное состояние и перспективы использования сорбционнодьтрующих волокнистых материалов в процессах пылегазоулавливая

1.1. Фильтрующие материалы с ионообменными свойствами.

1.2. Сорбционнофильтрующие материалы на основе ионообменных

волокон для пылегазоулавливания.

1.3. Основные механизмы улавливания пылевых и газовых загрязните лей сорбционнофильтрующими волокнистыми материалами

1.3.1. Ионный обмен на волокнистых сорбентах.

1.3.2. Регенерация сорбентов.

1.3.3. Механизмы улавливания твердых частиц волокнистыми фильтрами.

1.3.4. Аэродинамическое сопротивление волокнистых фильтрующих материалов.

Выводы по разделу.
Закономерности получения и свойств ионообменных сорбционнофильтощих материалов на основе модифицированных полиамидных волокон ПВ
2.1. Исследование закономерностей получения и свойств катионообяного модифицированного полиамидного волокна КМК2
2.2. Разработка структуры и исследование свойств нетканых сорбционфильтрующих материалов из волокна КМК2
2.3. Изучение поровой структуры ионитов.
2.4. Оптимизация структуры и свойств ионообменных сорбционнольтрующих материалов из волокна КМК2.
Выводы по разделу.
3. Исследование процессов пылегазоулавливания ионитами на основе инфицированных полиамидных волокон
3.1. Экспериментальное исследование сорбции аэрозолей солей метал
3.1.1. Изучение сорбции аэрозолей солей металлов в динамических усло
3.1.1.1. Исследование зависимости динамической активности от исход
го влагосодержания сорбента и влажности ГВС
3.1 Л.2. Исследование зависимости динамической активности от конптрации аэрозоля .
3.1.1.3. Исследование зависимости динамической активности от скоро
пропускания газовоздушной смеси.
3.1.1.4. Исследование зависимости динамической активности от высоты
эя сорбента.
3.1.2. Изучение сорбции аэрозолей солей мегаллов в статических усло
3.2. Математическая модель процесса улавливания аэрозолей солей ме1лов.
3.3. Особенности улавливания пылевых частиц ионитами на основе мофицированных полиамидных волокон.
3.4. Исследование процесса регенерации разработанных ионитов
Выводы по разделу.
4. Опыт применения сорбционнофильтрующих материалов на базе ио
обменных МПВ в системах пылегазоулавливания и опытнопромышлен реализация технологии их получения
4.1. Применение сорбционнофильтрующих материалов из МПВ в усювках пылегазоулавливания.
4.2. Опытнопромышленная реализация технологии получения нетка
х сорбентов из МПВ
4.3. Экономическая эффективность производства и применения сорбцинофильтрующих материалов из МПВ
Выводы по разделу.
Заключение
Список использованной литературы


Публикации. Результаты исследований по теме диссертации изложены в работах, в том числе 2 патентах РФ. Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 4 разделов, лючения, списка использованных источников и приложений. Общий объем юты 7 стр. В практике очистки промышленных и вентиляционных выбросов довольно сто требуется одновременно улавливать твердые и газообразные загрязните. Известны различные способы пылегазоулавливания 1,2,5,. В основном э многоступенчатые системы ,,,,,,,3,9,1. Как правило, первая стадия процесса очистки заключается в отделении ердых частиц с помощью таких методов, как осаждение в гравитационном, нтробежном, электрическом полях или фильтрование через пористую среду, орая стадия состоит в улавливании вредных или ценных газообразных присей, для чего используют каталитические или сорбционные, в том числе иообменные, способы. Для улавливания газов в таких системах достаточно фективно применение ионитов. Ионообменными свойствами обладают как природные соединения алююиликаты, цеолиты, в которых ионы щелочных или щелочноземельных меллов, находящиеся в кристаллической решетке, могут обмениваться с катиоми, находящимися в газовой или жидкой фазе, так и синтетические ионообтшые смолы. Они представляют собой высокомолекулярные соединения, ча5 всего полистирольные, углеводородные радикалы которых образуют проранственную сетку с фиксированными на ней ионообменными функциональней группами 3,5. Для очистки газовоздушных смесей иониты используются в виде зерен с анулами неправильной или сферической формы. Они обладают комплексно ойствами твердых сорбентов поверхностного действия по механическим хактеристикам и физическим формам жидких поглотителей сорбируемое вество распределяется по всей массе ионита и хемосорбентов обеспечивается мическая избирательность процесса . Изучению механизма и кинетики сорбции газов ионитами посвящены раты ,,,9,1,2,6. Сорбцию диоксида серы проводили на ионитах отечественных и иноранных марок ЭДЭП, АН2Ф, АВГ1, МВП . Отмечается высо эффективность и значительная скорость процесса. Отмечается, что на кинетику поглощения оказывает ияние влажность ионитов. Так, увлажнение ионита В улучшает его качевенные характеристики. Аниониты А и В показали одинаковое время работки обменной емкости 5 мин, что значительно выше, чем у актививанного угля. Наиболее плохая кинетическая характеристика у ионита И. Процесс поглощения диоксида углерода исследован на анионите АВх8 4. Полная динамическая активность для трех исследованных фракций ионита , 0, 1, мм практически не зависит от диаметра частиц и скорости гавого потока в диапазоне 0,7 мс. Максимальная динамическая активность стигается при высоте слоя Нс 0,7 м. Из газов основного характера наиболее хорошо изучена сорбция аммиака тионитом КУ2 . Максимальная динамическая активность составляет при содержании воды в гранулах . Тонкая очистка от аммиака и пиридиновых оснований может быть осущевлена с помощью катионита КУ2П . При толщине слоя ионита 0, м скорости ГВС 0,8 мс содержание аммиака изменилось от 0 мгм3 до ,1,мгм3. Эффективность улавливания составила . Концентрая пиридина уменьшилась с 5,1,7 мгм3 до 0, 1, мгм3. Эффективсть улавливания составила . Большой практический интерес представляют волокнистые иониты, обдающие специфическими свойствами. В настоящее время такие сорбенты ходят все более широкое применение в газоочистной технике 3,,,,,9,4. Так имеется положительный опыт применения угледных волокнистых материалов в промышленной энергетики для очистки отдящих газов от оксидов азота и серы 2. Волокнистые материалы имеют высокую удельную поверхность, примерно два порядка выше удельной поверхности гранулированных сорбентов, и ецифическую микрофизическую структуру. Это обуславливает высокую скость сорбции ионообменными волокнами, в несколько раз превышающую орость сорбции гранулами ,что значительно уменьшает длительность рбционных процессов. Благодаря такой высокой удельной поверхности волокнистых ионитов ачительно повышается степень улавливания веществ.