Какие направления развития Росийской науки Вы считаете наиболее перспективными

Технология адсорбционной очистки воды от органических токсикантов

Органические токсиканты, к числу которых относится и диоксин (тетрахлордифенил), определяются как наиболее опасные загрязнители воды. В настоящее время не найдены или в достаточной степени не исследованы методы очистки воды от диоксина и подобных ему веществ. Однако существует возможность по результатам исследований одного токсиканта рассчитать адсорбционные характеристики других, и таким образом, предложить метод очистки воды от любых органических токсикантов, в том числе и от наиболее опасных. В качестве объекта исследования был взят фенол.

Среди многих методов очистки воды от фенола наиболее эффективным является метод адсорбции активированным углем.

На рис.1 изображены изотермы адсорбции фенола активированным углем марки АГ-3. По изотерме адсорбции можно определить максимальную (предельную) адсорбцию в статических условиях Гпр=7,97 моль/кг и в динамических условиях Гпр=9,55 моль/кг. Динамические условия создаются в реакторе с кипящим слоем АУ при избытке адсорбента (Кизб=10).

Для выведения формулы предельной адсорбции других токсикантов был рассчитан мольный объем фенола Vмr, который составил 8,7*10-5 м3/моль, где М - молекулярная масса, r - плотность. Число молей фенола в активированном угле при предельной адсорбции Гпр равно объему пор Vпор, см3/г, деленному на мольный объем фенола:

Гпр=(Vпор/Vмз,

где Кз – коэффициент заполнения пор (для статических условий Кз=0,95, для динамических условий Кз=1).

Вычислим Vпор для фенола при статических условиях:

Vпор=(ГпрМ)/r=0,67 см3/г.

При динамических условиях Vпор=0,83 см3/г.

Приведенные формулы могут быть использованы для расчета Гпр, например, хлорбензола, толуола, диоксана и диоксина (табл. 1)

Таблица 1

Предельные адсорбции некоторых органических токсикантов

Вещество

Молекулярная масса, г/моль

Плотность, г/см3

Предельная адсорбция, моль/кг

Диоксан (C4H8O2)

88

1,134

1,3

Диоксин (C12H4Cl4O2)

304

1,408

3,8

Толуол (C6H5CH3)

92

0,867

1 2 3