Способ очистки водных растворов от диметилформамида

Изобретение относится к способу очистки водных растворов от диметилформамида адсорбцией активным углем, включающему промывание активного угля дистиллированной водой и предварительную обработку активного угля химическим реагентом, в качестве которого используют раствор дихромата калия с концентрацией 5%, при соотношении массы угля в граммах к объему раствора в см³ 1:100, в течение 24 часов с последующим прогревом при температуре 200°С в течение 1 часа в атмосфере воздуха. 3 пр., 3 табл.

 

Изобретение относится к области адсорбционной техники и может быть использовано для водоочистки технологических стоков предприятий химической и фармацевтической промышленности.

Известен способ очистки от пиридина, заключающийся в том, что процесс извлечения пиридина проводят на активных углях (АУ), обработанных последовательно пероксидом водорода с концентрацией 36% (соотношение угля и пероксида водорода 1:1,3) в течение 2,5 ч и 10% (соотношение угля и пероксида водорода 1:3) в течение 1,5 ч с последующей сушкой на воздухе. (РФ патент №2240863).

Недостатком данного способа является длительность и трудоемкость процесса получения активных углей, а также использование взрывоопасного реагента - пероксида водорода.

Наиболее близким является способ очистки от пиридина на АУ, полученных обработкой раствором хлорида аммония с концентрацией 5 мг/ дм³ при соотношении масса активного угля в граммах к объему раствора хлорида аммония в см³ 1:100 в течение 3 часов (РФ патент №2502679).

Недостатком данного способа модифицирования является возможность повторного загрязнения, за счет вымывания хлорида аммония с поверхности активного угля в водный раствор.

Задачей настоящего изобретения является повышение сорбционной емкости активных углей по диметилформамиду, исключение выноса реагента с поверхности активного угля.

Поставленная задача достигается промыванием промышленного активного угля (АУ) дистиллированной водой, дальнейшей обработкой дихромата калия с концентрацией 5% (соотношение угля (г) и дихромата калия (см³) 1:100) в течение 24 ч с последующим прогревом при температуре 200°С на воздухе в течение 1 часа.

В качестве сравнения использовали промышленный активный уголь марки АГ-5.

Пример 1.

АУ промыли дистиллированной водой, затем обработали дихроматом калия с концентрацией 5% (соотношение угля (г) и дихромата калия (см³) 1:100) в течение 24 ч с последующим прогревом при температуре 200°С на воздухе 0; 0,5; 1; 2; 3 часа.

Далее на модифицированных образцах осуществляли адсорбцию в статических условиях из водных растворов диметилформамида с концентрацией 1 моль/дм³. Полученные данные представлены в таблице 1.

Влияние времени прогрева образцов.

Пример 2.

АУ промыли дистиллированной водой, затем обработали дихроматом калия с концентрацией 5% (соотношение угля (г) и дихромата калия (см³) 1:100) в течение 24 ч с последующим прогревом при температурах: 50, 100, 200, 300, 500°С на воздухе в течение 1 часа.

Далее на модифицированных образцах осуществляли адсорбцию в статических условиях из водных растворов диметилформамида с концентрацией 1 моль/дм³. Полученные данные представлены в таблице 2.

Влияние температуры в процессе модифицирования АУ на адсорбцию из водного раствора диметилформамида.

Пример 3.

АУ промыли дистиллированной водой, затем обработали дихроматом калия с концентрацией 0, 2, 5, 10, 15% (соотношение угля (г) и дихромата калия (см³) 1:100) в течение 24 ч с последующим прогревом при температуре 200°С на воздухе в течение 1 часа.

Затем на модифицированных образцах осуществляли адсорбцию в статических условиях из водных растворов диметилформамида с концентрацией 1 моль/дм³. Полученные данные представлены в таблице 3.

Влияние содержания дихромата калия в процессе модифицирования на адсорбцию из водного раствора диметилформамида.

В результате проведенных исследований были выбраны следующие условия модифицирования: промывание промышленного активного угля (АУ) дистиллированной водой, обработка дихроматом калия с концентрацией 5% (соотношение угля (г) и дихромата калия (см³) 1:100) в течение 24 ч с последующим прогревом при температуре 200°С на воздухе в течение 1 часа.

Извлечение диметилформамида полученными сорбентами возрастает на 75,7%.

Обработка АУ раствором дихромата калия и дальнейший прогрев приводят к перераспределению порового пространства и образованию поверхностных функциональных групп, способных увеличить адсорбционную активность АУ. Прогрев приводит к более тщательному закреплению поверхностных функциональных групп, образованных за счет окисления дихроматом калия.

Способ очистки водных растворов от диметилформамида адсорбцией активным углем, включающий промывание активного угля дистиллированной водой и предварительную обработку активного угля химическим реагентом, в качестве которого используют раствор дихромата калия с концентрацией 5%, при соотношении массы угля в граммах к объему раствора в см³ 1:100, в течение 24 часов с последующим прогревом при температуре 200°С в течение 1 часа в атмосфере воздуха.