Mutalov Sh.A., Niyazova M.M., Niyazov D.B. Regenerace vyčerpaných zeolitů z průmyslu zpracování plynu // Universum: chemie a biologie: elektron. vědecký časopis 2019. č. 11 (65). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/8003 (datum přístupu: 30.12.2023).
Přečtěte si článek:
ANOTACE
Byl studován proces regenerace vyčerpaných zeolitů za účelem nalezení oblastí pro jejich další využití. Byly stanoveny fyzikálně-chemické vlastnosti zeolitů po regeneraci. Když se teplota regenerace zvýší z 2000 °C na 5000 °C, je pozorováno zvýšení měrného povrchu. V tomto teplotním rozmezí se koks odstraňuje a silně adsorbované produkty se desorbují ve velkých a malých dutinách zeolitu.
Abstrakt
Studoval proces regenerace použitých zeolitů s cílem najít oblast jejich dalšího využití. Byly stanoveny fyzikální a chemické vlastnosti zeolitů po regeneraci. Když teplota regenerace stoupne z 2000 C na 5000 C, dojde ke zvýšení specifického povrchu. V této teplotní oblasti je odstraněna desorpce dobře absorbovaných produktů ve velkých i malých plochách zeolitu.
Klíčová slova: zemní plyn, zeolit, regenerace, desorpce.
Klíčová slova: zemní plyn, zeolit, regenerace, desorpce
Potřeba zachování kvality životního prostředí vyžaduje radikální zvýšení ekologické bezpečnosti výroby. Negativní antropogenní vliv na biosféru lze minimalizovat jak v důsledku přechodu na nové technologické procesy charakterizované nižšími koeficienty spotřeby surovin a energetických zdrojů (respektive nízkými měrnými ukazateli pro emise odpadů, odpadních vod a plynů), tak i v důsledku toho, účinnost čištění odpadních vod a emisí plynů, jakož i likvidace odpadů z hospodářské činnosti.
K čištění zemního plynu v plynárenském průmyslu se používají syntetické zeolity CaX a NaX. Zeolit NaA se doporučuje pro čištění zemního plynu z H2S a NaX z merkaptanů. V Uzbekistánu syntetický NaX zeolit nevyrábí průmysl, ale je široce používán v procesu čištění plynu. Velkým spotřebitelem zeolitu jako adsorbentu je OJSC Shurtan Gas Chemical Complex (SHGCC). Roční potřeba ShGKhK na uvedený adsorbent je cca 500 t. Je nakupován v zahraničí za cizí měnu.
Z rozboru literatury vyplývá, že řešení problematiky získávání (regenerace) adsorbentů molekulových sít (zeolitů) při čištění zemního plynu od sloučenin síry a hledání oblastí jejich použití je v dnešní době velmi aktuální.
Pro studium byly vzorky vyčerpaných NaX zeolitů s průměry granulí 4,0 mm a 2,0 mm odebrány z OJSC Shurtan Gas Chemical Complex. Vybrané vzorky byly prosety přes 1,5-5,5 mm síta. V tomto případě tvořily zeolity o rozměrech 2,0-4,0 mm 70-80 %. To dává důvod zvážit možnost jejich opětovného použití. V tomto ohledu byly studovány jejich strukturní, fyzikálně-chemické vlastnosti.
Regenerace vyčerpaného NaX zeolitu tepelným zpracováním vzduchem byla prováděna v teplotním rozmezí 200–500°C.
Pro stanovení stupně regenerace byly provedeny termoanalytické studie vzorků pomocí zařízení Netzsch Simultaneous Analyzer STA 409 PG (Německo), s termočlánkem typu K (Low RG Silver) a hliníkovými kelímky. Všechna měření byla prováděna v inertní dusíkové atmosféře s průtokem dusíku 50 ml/min. Teplotní rozsah měření byl 25-370°C, rychlost ohřevu 5°C/min. Pro jedno měření bylo odebráno 5-10 mg vzorku. Měřicí systém byl kalibrován standardní sadou látek KNO3, In, Bi, Sn, Zn. Na Obr. Obrázek 1 ukazuje termogramy použitého zeolitu NaX.
/Niyazova.files/image001.jpg)
Obrázek 1. Termogramy použitého zeolitu NaX
_ _ _ _ termogram
______ diferenční termogram
/Niyazova.files/image002.png)
diferenciální skenovací termogram
Jak je patrné z obr. 1, úbytek hmotnosti vzorku začíná při 45-50 o C. Celková ztráta hmotnosti je 18.6 %. Aktivační energie (v tomto případě uvolnění absorbované látky ze zeolitu) je 323.7 J/g. Rychlost uvolňování 2 %/min. Bylo zjištěno, že vybrané sorbenty si zachovaly dostatečně vysoké pevnostní charakteristiky a nízkou abrazi (tabulka 1).
Tabulka 1.
Fyzikálně-chemické vlastnosti vybraných zeolitů
