СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТОВ
(51) 6 B01J20/22
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Статус: по данным на 26.12.2007 - действует
--------------------------------------------------------------------------------
(21) Заявка: 95113375/25
(22) Дата подачи заявки: 1995.07.28
(45) Опубликовано: 1997.05.20
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Авторское свидетельство ЧССР N 253070, кл. B 01 J 20/22, 1987. 2. Авторское свидетельство СССР N 1738327, кл. B 01 J 20/22, 1990. 3. Патент США N 4690894, кл. C 12 N 1/38, 1987. 4. Авторское свидетельство СССР N 1792738, кл. B 01 J 20/22, 1990.
(71) Заявитель(и): Величко Борис Афанасьевич
(72) Автор(ы): Величко Б.А.; Шутова Л.А.; Рыжакова А.А.; Абрамова Г.В.; Фоменко А.С.; Албулов А.И.
(73) Патентообладатель(и): Величко Борис Афанасьевич
(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТОВ
Изобретение относится к области прикладной экологии, в частности, к способам получения материалов с высокими сорбционными характеристиками по отношению к ионам металлов, в том числе радионуклеидам и ртути, как наиболее опасным составляющим промышленных отходов. Сущность изобретения: опилки различных пород деревьев обрабатывают смесью, содержащей ортофосфорную кислоту, диметилформамид и мочевину, при температуре кипения в течение 2 - 5 часов. 1 табл.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к области прикладной экологии, а также химической технологии, в частности, к способам получения материалов с высокими сорбционными характеристиками по отношению к тяжелым металлам, в т.ч. радионуклидам, и ртути как наиболее экологически опасным составляющим промышленных отходов.
Известен способ получения сорбентов путем дезинтеграции биомассы и обработки ее мочевино-формальдегидным поликонденсатом (а.с. ЧССР N 253070, М. кл.5 B 01 J 20/22, 1987).
Известен способ получения сорбента ионов радиоактивных металлов (Eu, Pu, Am, Sr), включающий экстрагирование балластных веществ из биомассы продуцента экзогидролаз цитрат-фосфатным буфером с pH=2,5 4,5, отделение твердой фазы фильтрацией, повторное экстрагирование ее цитрат-фосфатным буфером с pH= 4,5 6,5 в том же режиме, промывку твердой фазы дистиллированной водой, ее высушивание и измельчение (а.с. СССР N 1738327, М. кл.5 B 01 J 20/22, 1990).
Известен способ получения сорбентов из биомасс микроорганизмов, согласно которому биомассу обрабатывают избытком 0,25 1,25 молярного раствора щелочи при температуре 50 100oC, промывают, сушат и используют для сорбции катионов металлов (патент США N 4690894, М. кл.5 C 12 N 1/38, 1987).
Наиболее близким к предлагаемому способу получения сорбентов по технической сущности и достигаемому результату является способ получения сорбентов из биомасс микроорганизмов, согласно которому биомассу микроорганизмов обрабатывают смесью углеводородного растворителя и спирта при температуре 10 80oC в течение 2 6 часов, отделяют твердую фазу, промывают ее дистиллированной водой, сушат и измельчают (а.с. СССР N 1792738, М. кл.5 B 01 J 20/22, 1990).
Однако, сорбент, полученный этим способом, обладает относительно низкими сорбционными характеристиками по отношению к сорбентам, полученным предлагаемым способом. Кроме того, сорбент, полученный по прототипу недостаточно технологичен при применении, т.к. выделяет в очищаемый объект побочные продукты и быстро уплотняется при использовании в колоночном способе очистки, вследствие чего резко снижается скорость очистки.
Настоящее изобретение направлено на разработку способа получения сорбентов с повышенной сорбционной способностью по отношению к ионам тяжелых металлов, в т.ч. радионуклидам, и ртути, а также более технологичного при применении.
Поставленная задача достигается за счет того, что в предложенном способе получения сорбентов древесные опилки различных пород деревьев обрабатывают смесью, содержащей ортофосфорную кислоту, диметилформамид и мочевину, при температуре кипения в течение 2 5 часов, после чего твердый остаток отделяют фильтрацией, отмывают дистиллированной или деминерализованной водой, сушат и при необходимости измельчают. Полученный сорбент используют для очистки загрязненных сред от ионов тяжелых металлов, в частности радионуклидов, и ртути.
Только заявленная совокупность признаков и их последовательность обеспечивают решение поставленной задачи получение сорбентов с высокой сорбционной емкостью по отношению к ионам тяжелых металлов, в частности радионуклидам, ртути. Полученные по этому способу сорбенты не выделяют пигменты в очищаемый раствор, кроме того скорость очистки выше, чем при использовании сорбента, полученного по прототипу.
Заявленный способ иллюстрируют следующие примеры.
Пример 1.
10 г березовых опилок обрабатывают смесью, содержащей ортофосфорную кислоту, диметилформамид (ДМФ) и мочевину, при температуре кипения в течение 3-х часов. Затем смесь фильтруют, твердый остаток промывают дистиллированной водой до прозрачности бесцветной жидкой фазы и нейтрального значения pH. Промытый твердый остаток сушат и используют в качестве сорбента.
Сорбционные характеристики полученного сорбента представлены в таблице.
Методика определения скорости очистки одинакова для сорбентов, полученных по всем примерам и по прототипу.
Пример 2.
Согласно примеру 1, но в качестве исходного сырья используют еловые опилки.
Сорбционные характеристики полученного сорбента представлены в таблице.
Пример 3.
Согласно примеру 1, но обработку ведут в течение 2 часов.
Сорбционные характеристики полученного сорбента представлены в таблице.
Пример 4.
Согласно примеру 1, но в качестве исходного сырья используют топливные опилки, а обработку ведут в течение 4 часов.
Сорбционные характеристики полученного сорбента представлены в таблице.
Пример 5.
Согласно примеру 1, но обработку ведут в течение 5 часов.
Сорбционные характеристики полученного сорбента представлены в таблице.
Пример 6.
Согласно примеру 2, но обработку ведут при температуре 100oC (кипение не достигнуто).
Сорбционные характеристики полученного сорбента представлены в таблице.
Пример 7 (по прототипу).
Биомассу Aspergillus foetidus M-45 (ВКМ F-81), обрабатывают 5 кратным объемом смеси, содержащей 40% гексана и 60% изопропанола, при 80oC в течение 2 часов. Твердый остаток отделяют фильтрацией, промывают дистиллированной водой, сушат и измельчают.
Сорбционные характеристики полученного сорбента представлены в таблице.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ получения сорбентов ионов тяжелых металлов, в том числе радионуклидов, и ртути, включающий обработку сырья, промывку, сушку и измельчение, отличающийся тем, что в качестве сырья используют опилки различных пород деревьев, а обработку ведут смесью, содержащей ортофосфорную кислоту, диметилформамид и мочевину, при температуре кипения в течение 2 5 ч.
Независимый научно технический портал
На главную страницу раздела