Panaudoto ceolitinio adsorbento sorbcinės gebos didinimas naudojant H2O2 ir ultragarsą

Abstract

Katalizinio krekingo metu perdirbant naftą, adsorbentu naudojamas sintetinio ceolito Y produktas po tam tikro laiko užsiteršia ir tampa atlieka. Lietuvoje šių atliekų gali susidaryti iki 200 tonų per metus. Griežtėjant ES aplinkosaugos reikalavimams, būtina sugalvoti, kaip perdirbti panaudotą absorbentą, kad jis būtų racionaliai panaudotas gaminant įvairius produktus ir medžiagas. Šiame tyrime, atliekant 200 W galios 20 kHz ultragarsinį apdorojimą, atlieka buvo kompleksiškai aktyvinama 15 % H2O2 vandeniniame tirpale. Veikiant ultragarsui, suspensijos skystoje terpėje vyksta paeiliniai dujų ir garų burbuliukų susidarymo, jų kondensavimosi procesai, vadinami kavitacija. Burbuliukams subliuškus, atsiranda smūginės bangos, kurios padeda smulkinti ceolito daleles, palengvina priemaišų atskyrimą ir pagreitina jų oksidacijos reakciją. Apdorojus ultragarsu ceolitinę atlieką, padidėja jos sorbcinė geba, ypač atliekant kompleksinį ultragarsinį apdorojimą vandenilio peroksido tirpale. Tada sorbcinė geba padidėja 2,18 karto. Todėl tirta ceolitinė atlieka gali būti naudojamos amonio jonų sorbcijai

The synthetic zeolite Y (Na56[(AlO2)56(SiO2)136]×250H2O) is used as an adsorbent for petroleum refining during catalytic cracking, and after a certain time it contaminates and becomes a waste. This waste in Lithuania can make up to 200 tons per year. The EU environmental requirements are becoming stricter, and it is necessary to create the retired absorbent processing methods for the further rational use in manufacturing various products and materials. The waste in this research was activated by integrating in 15 % H2O2 aqueous solution, using 20 kHz ultrasonic processing of 200 W powers. Gas-vapor bubbles are formed in the suspension after the treatment with ultrasound. The temperature inside increases to several thousand degrees and the pressure to thousands of atmospheres. Shock waves appear after the collapse of bubbles. The process in the fluid during cavitation helps crushing zeolite particles, facilitates the separation of impurities and accelerates their oxidation reaction. The zeolite sorption capability increases after treatment with ultrasound, especially using ultrasonic treatment in a hydrogen peroxide solution. In this case, the sorption capacity increases about 2.18 times. Thus, the investigated zeolite waste can be used in environmental protection programs for heavy metal sorption