SORPCJA LOTNYCH ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH NA MATERIAŁACH ILASTYCH

Lotne związki organiczne (LZO) jest to zbiór ok. 190 substancji organicznych emitowanych do atmosfery głównie przez przemysł chemiczny i petrochemiczny jako tzw. gazy odlotowe. Skutkiem ich negatywnych oddziaływań są zmiany klimatyczne i degradacja środowiska naturalnego. Obecnie są prowadzone intensywne badania nad modernizacją istniejących instalacji oczyszczania gazów lub nad poszukiwaniem nowych efektywnych i ekonomicznych metod. Ocenia się, że ok. 10% instalacji przemysłowych do redukcji/eliminacji zanieczyszczeń w gazach odlotowych stosuje się techniki adsorpcyjne. Jest to wysoko sprawny, a zarazem prosty pod względem aparaturowym proces, który zapewnia usunięcie większości zanieczyszczeń nawet w przypadku niskich stężeń (<1 mg/dm³). Zarówno efektywność, jak i ekonomika procesów adsorpcyjnych zależą od właściwości materiału sorpcyjnego, w tym możliwości odzysku zaadsorbowanych substancji oraz wielokrotnego użycia sorbentu. W pracy zamieszczono przegląd literatury dotyczący adsorpcji lotnych związków organicznych (LZO) na naturalnych oraz aktywowanych fizycznie i chemicznie (interkalacja, pilarowanie) materiałach ilastych. Stwierdzono, że każdy sposób modyfikacji prowadzi do poprawy ich właściwości sorpcyjnych związanych ze zwiększeniem pola powierzchni właściwej oraz selektywności względem wybranych zanieczyszczeń. Perfekcyjna sorpcja LZO na materiałach ilastych zależy od polarności sorbowanych cząstek oraz rodzaju oddziaływań pomiędzy cząsteczkami a powierzchnią sorpcyjną. Te ostatnie odnoszą się do rodzaju i liczby grup funkcyjnych obecnych na powierzchni sorpcyjnej materiału. Koszty oraz efektywność procesu wskazują, że są to sorbenty, które mogą stanowić alternatywę dla powszechnie stosowanych węgli aktywnych.

Pełny tekst (pdf)

1. Y zeolites and pillared clays. Micropor. Mesopor. Mater., no 43, 2001, pp. 277-287.
2. Khan F.I., Ghoshal A.K.: Removal of Volatile Organic Compounds from polluted air. J. LossPreven. Proc. Ind., no 13, 2000, pp. 527-545.
3. Zaitan H., Bianchi D., Achak O., Chafik T.: A comparative study of the adsorption and desorption of oxylene onto bentonite clay and alumina. J. Hazadr. Mater., no 153, 2008, pp. 852-859.
4. Marsh H., Rodriguez-Reinoso F.: Activated carbon. Oxford 2006.
5. Bednarek R., Dziadowiec H., Pokojska U., Prusinkiewicz Z.: Badania ekologiczno-gleboznawcze. PWN, Warszawa 2004, s. 176-181.
6. Carvalho M.B., Pires J., Carvalho A.P.: Characterisation of clay and aluminum pil-lared clays by adsorption of probe molecules. Micropor. Mater., no 6, 1996, pp.
7. 65-77.
8. Zatian H., Chafik T.: FTIR determination of adsorption characteristics for volatile organic compounds removal on diatomite mineral compared to commercial silica. C.R. Chimie., no 8, 2005, pp. 1701-1708.
9. Neumann B.S., Sansom K.G.: The formation of stable sols from laptonite, a synthetic hectorite-like clay. Clay Minerals., no 8, 1970, pp. 389-405.
10. Pires J., Carvalho M.B., Ribeiro F.R., Derouane E.G.: Adosrption of Fe(CO)5 in
11. Y and ZSM-20 zeolites: textural properties of thermally decomposed products. Micropor. Mater., no 3, 1995, pp. 573-580
12. Qu F., Zhu L., Yang K.: Adsorption behaviors of volatile organic compounds (VOCs) on porous clay heterostructures (PCH). J. Hazadr. Mater., no 170, 2009, pp. 7-12.
13. Pires. J., Bestillerio M., Pinto M., Gil A.: Selective adsorption of carbon dioxide, methane and ethane by porous clays heterostructures. Sep. Pur. Tech., no 61, 2008, pp. 161-167.
14. Pinto M.L., Marques J., Pires J.: Porous clay heterostructures with zirconium for the separation of hydrocarbon mixtures. Sep. Pur. Tech., no 98, 2012, pp. 337-343.