WYKORZYSTANIE POPIOŁÓW LOTNYCH W INŻYNIERII ŚRODOWISKA

Synteza sorbentów z popiołów lotnych jest jednym z kierunków wykorzystania popiołów lotnych. Popiół lotny będący źródłem krzemu i glinu może być ekonomicznie i przyjaźnie dla środowiska wykorzystany do syntezy uporządkowanych materiałów mezoporowatych a otrzymane produkty z odpadu energetycznego, jakim są popiołu lotne, są coraz szerzej wykorzystywane w przemyśle i inżynierii środowiska, jako adsorbenty, m.in. do oczyszczania gazów odlotowych m.in. z CO₂, NOx. W przypadku zastosowania, jako źródła krzemu popiołu lotnego należy wydobyć krzem (w formie krzemianu sodu) z popiołu. Znane są dwie metody wydobycie krzemu, pierwsza z nich polega na uzyskaniu krzemianu sodu poprzez mieszanie popiołu w roztworze wodorotlenku sodu oraz druga polegająca na spiekaniu popiołu z wodorotlenkiem sodu. Druga metoda pozwala na wprowadzenie większej ilości krzemu do roztworu. W artykule przestawiono badania dot. syntezy mezoporowatego sita molekularnego MCM-41 oraz SBA-15.

Pełny tekst (pdf)

[1]  GUS.

[2]  X.Xu,C.Song,R.Wincek,J.M.Andresen,B.G.Miller,.W.Scaroni, 2003. Separation of CO2 from power plant flue gas using a novel CO₂ "molecular basket" adsorbent. In: Prepr. Am. Chem. Soc. Div. Fuel Chem. 48, pp. 162-163.

[3]  Fateme Rezaei, Ali A. Rownaghi, Saman Monjezi, Ryan P. Lively, and Christopher W. Jones, SO_x/NO_x Removal from Flue Gas Streams by Solid Adsorbents: A Review of Current Challenges and Future Directions, Energy Fuels, 2015, 29 (9), pp. 5467-5486.

[4]  A. Ściubidło, W. Nowak, Novel sorbents for flue gas purification, Journal of Power Technologies 92,(2),(2012), pp. 115-126.

[5]  A. Ściubidło, W. Nowak Doczyszczanie spalin z tlenków azotu przy użyciu sorbentów z popiołów lotnych, Polska Inżynieria Środowiska Prace. Pod red. Marzenna Dudzińska, Artur Pawłowski. T.1, s. 299-305, Lublin, 2012.

[6]  I. Majchrzak-Kucęba, A. Ściubidło, W. Nowak Fly Ash-Based Sorbents for Post-Combustion Capture CO₂. International Conference EuroCoalAsh. Monograph. Ed. Tomasz Szczygielski. Warsaw, 2008, s. 101-110.

[7]  I.Majchrzak-Kucęba, A. Ściubidło, W. Nowak Mezoporowate materiały z popiołów lotnych do separacji dwutlenku węgla ze spalin, Popioły z energetyki. Monografia. Red. Tomasz Szczygielski, s. 85-94, Szczecin, 2007.

[8]  W. Nowak, A. Ściubidło, Synteza mezoporowatego sita MCM-41 z popiołów lotnych do usuwania tlenków azotu, XVI Międzynarodowa Konferencja Popioły z energetyki, 21-24 październik 2009, Zakopane, s. 371-383.

[9]   H.L. Chang, C.M. Chun, I. A. Aksay, W. H. Shih, Conversion of Fly Ash into Mesoporous Aluminosilicate, Ind. Eng. Chem. Res., 1999, 38 (3), pp. 973-977.

[10] P. Kumar, N. Mal, Y. Oumi, K. Yamanaa, T. Sano, Mesoporous materials prepared using coal fly ash as the silicon and aluminium source, J. Mater. Chem., 2001, 11, pp. 3285-3290.

[11] K. S. Hui , C. Y. Chao, Synthesis of MCM-41 from coal fly ash by a green approach: influence of synthesis pH, J Hazard Mater. 2006 Sep 21;137(2), pp. 1135-48.

[12] M. Halina, S. Ramesh, M. A. Yarmo, R. A. Kamarudin, Non-hydrothermal synthesis of mesoporous materials using sodium silicate from coal fly Ash, Materials Chemistry and Physics,Volume 101, Issues 2-3, 2007, pp. 344-351.

[13] M. Halina, C. Ramesh, B. Shahida, A. Y. Mohd., Processing of mesoporous silica materials (MCM-41) from coal fly ash, Journal of Materials Processing Technology
Volume 186, Issues 1-3, 2007, pp. 8-13.

[14] Ch. Govindasamy, W. S. Ahn, Synthesis of cubic mesoporous silica and carbon using fly Ash, Journal of Non-Crystalline Solids, Volume 354, Issue 33, 2008, pp. 4027-4030.

[15] Ch. Govindasamy, K.S. You, J.W. Ahn, W.S. Ahn, Synthesis of hexagonal and cubic mesoporous silica using power plant bottom ash, Microporous and Mesoporous Materials, Volume 111, Issues 1-3, 2008, pp. 455-462.

[16] Ch. Govindasamy, W. J. Son, W. S. Ahn, Synthesis of mesoporous materials SBA-15 and CMK-3 from fly ash and their application for CO₂ adsorption, Journal of Porous Materials, Volume 16, Number 5, 2008.

[17] I. Majchrzak-Kucęba, W. Nowak „Zeolity syntetyzowane z popiołów lotnych” – Fluidalne Spalanie Paliw w Energetyce, Materiały Konferencyjne, 2004, s. 207-217.

[18] I. Majchrzak-Kucęba, W. Nowak „Modyfikacja popiołów lotnych w materiałach zeolitowych” – XI Międzynarodowa Konferencja Popioły z energetyki, Materiały Konferencyjne Zakopane, 2004, s. 157-173.

[19] I. Majchrzak-Kucęba, W. Nowak „Application of model-free kinetics to the study of dehydratation of fly ash-based zeolite” – Thermochemica Acta 413 (2004), pp. 23-29.

[20] D. Bukalak, I. Majchrzak-Kucęba, W.Nowak, III Ogólnopolski Kongres Inżynierii Środowiska, Wpływa zawartości Si i Al w popiele lotnym na tworzenie się frakcji zeolitowych typu Na-P1, Materiały Konferencyjne, Lublin 2009, s. 35-47.

[21] D. Sztekler, I. Majchrzak-Kucęba, W. Nowak, III Ogólnopolski Kongres Inżynierii Środowiska, Analiza własności chemicznych popiołów lotnych pod kątem syntezy zeolitu Na-A, Materiały Konferencyjne, Lublin 2009, s. 316-320.

[22] A. Ściubidło, I. Majchrzak-Kucęba, W. Nowak, III Ogólnopolski Kongres Inżynierii Środowiska, Wpływ składu chemicznego popiołów lotnych na efektywność procesu syntezy zeolitów Na-X, Materiały Konferencyjne, Lublin 2009, s. 225-237.

[23] A. Ściubidło, W. Nowak. I. Majchrzak-Kucęba, 26th Annual International Pittsburgh Coal Conference, Characterization of zeolites from polish fly ashes, Materiały Konferencyjne, Pittsburgh, 20-23 September 2009.

[24] I. Majchrzak-Kucęba, A. Ściubidło, W. Nowak, 26th Annual International Pittsburgh Coal Conference, Studies on the properties of mesoporous materials derived from polish fly ashes, Materiały Konferencyjne, Pittsburgh, 20-23 September 2009.

[25] I. Majchrzak-Kucęba, W. Nowak „Properties of Zeolites Syntesized From Fly Ashes and Their Potential Application to CO2 Removal from Flue Gas” – Twenty-First Annual International Pittsburgh Coal Conference-Coal-Energy and the Environment, 2004.

[26] I. Majchrzak-Kucęba, W. Nowak „Studies of CO₂ removal from flue gases using ash – based Zeolites” - 8th International Conference on Circulating Fluidized Bed Technology VIII, Hangzhou, China, May 10-13, 2005, s. 748-754.

[27] I.Majchrzak-Kucęba, W.Nowak, A.Ściubidło, EuroCoalAsh, Sorbenty na bazie popiołów lotnych do wychwytywania CO₂ po procesie spalania, Materiały Konferencyjne, Warszawa 2008, s. 101-110.

[28] I.Majchrzak-Kucęba, W.Nowak, 20th International Conference on Fluidized Bed Combustion, Development of Fly Ash-Based Sorbent To Capture CO₂ From Flue Gas, 2009, pp. 596-603.

[29] I. Majchrzak-Kucęba, W. Nowak, P. Sil-Ibek, B. Kucharska „Mezoporowate sita molekularne z popiołów lotnych” – Fluidalne Spalanie Paliw w Energetyce, Materiały Konferencyjne, Politechnika Częstochowska 2005, s. 171-179.

[30] I. Majchrzak-Kucęba, W. Nowak „Modyfikacja popiołów lotnych w mezoporowate materiały” VII Ogólnopolska Konferencja Naukowo-Techniczna, Materiały Konferencyjne 2005, s. 309-318.

[31] A. Ściubidło, I. Majchrzak-Kucęba, W. Nowak, EuroCoalAsh, Zagospodarowanie popiołów lotnych z polskich elektrowni i elektrociepłowni poprzez modyfikację popiołów w materiały mezoporowate, 2008, s. 163-180.

[32] I. Majchrzak-Kucęba, W. Nowak, 9thInternational Conference on Circulating Fluidized Beds in conjunction with the 4th International VGB Workshop Operating Experience with Fluidized Bed Firing Systems”, “Synthesis and characterization of mesoporous materials from CFB-fly ash”, Materiały Konferencyjne Hamburg, 2008 pp. 875-880.

[33] I. Majchrzak-Kucęba, W. Nowak, XVI Międzynarodowa Konferencja Popioły z energetyki, Modyfikacja popiołów lotnych w sorbenty i nanomateriały-doświadczenia laboratoryjne, Materiały Konferencyjne, Zakopane 2009, s. 217-225.

[34] A. Ściubidło, W. Nowak, XVI Międzynarodowa Konferencja Popioły z energetyki, Synteza mezoporowatego sita MCM-41 z popiołów lotnych do usuwania tlenków azotu, Materiały Konferencyjne, Zakopane 2009,s. 371-383.

[35] W. Nowak, I. Majchrzak-Kucęba, XVI Międzynarodowa Konferencja Popioły z energetyki, Sorbenty z popiołów lotnych dla energetyki, Materiały Konferencyjne, Zakopane 2009, s. 385-392.

[36] X.Xu, C. Song, R.Wincek, J.M.Andresen, B.G. Miller, A.W.Scaroni, 2003. Separation of CO2 from power plant flue gas using a novel CO₂ "molecular basket" adsorbent. In: Prepr. Am. Chem. Soc. Div. Fuel Chem. 48, pp. 162-163.

[37] L.L. Sloss, Nitrogen Oxides Control Technology Fact Book, USA, 1992.