Імпрегнований волокнистий хемосорбент аміаку на основі лимонної кислоти. Прогнозування захисних характеристик
DOI:
https://doi.org/10.18524/0367-1631.2023.61.292234Ключові слова:
імпрегнований волокнистий хемосорбент, протигазові фільтри, аміак, динамічна сорбція, математична модель адсорбції, вихідні криві проскоку, константа швидкості хемосорбції, сорбційна ємність, час захисної діїАнотація
Досліджено вплив відносної вологості (RH) газоповітряного середовища на хемосорбцію аміаку імпрегнованим волокнистим хемосорбентом (ІВХС), який одержували просоченням нетканого голкопробивного матеріалу з поліефірних волокон водним розчином лимонної кислоти з модифікаторами (гліцерин, хлорид натрію та етанол) для рівномірного розподілу хемосорбенту на поверхні волокон і підвищення адгезії до складу просочувального розчину. Показано, що вихідні криві проскоку аміаку через нерухомий шар ІВХС cпр(tпр) в координатах ln(c0/спр -1), tпр при всіх значеннях відносної вологості з достовірністю R2 ≥ 0.95 апроксимуються прямими лініями і для кількісного опису системи аміак-ІВХС можна застосувати теоретичну модель Уїлера-Джонаса. Зіставленням експериментальних і теоретичних кривих спр(tпр) в координатах ln(c0/спр -1), tпр визначено невідомі модельні параметри: константу швидкості хемосорбції і сорбційну ємність одиниці маси ІВХС та їх залежності від відносної вологості газоповітряного середовища (ГПС). Встановлено, що сорбційна ємність ІВХС лінійно зростає із збільшенням , а константа швидкості хемосорбції системиаміак-ІВХС не залежить від відносної вологості ГПС і складає 3600 хв–1. Експериментально досліджено вплив відносної вологості ГПС і товщини шару на час захисної дії ІВХС щодо аміаку та обґрунтовано адекватність застосування моделі Уїлера-Джонаса для прогнозування ресурсу ІВХС для умов реального використання.
Посилання
Appl M. Ammonia 1. Introduction. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. – 2012. – Vol. 3. – P. 107-137.
https://doi.org/10.1002/14356007.a02_143.pub3
Bandosz T. J., Petit C. On the reactive adsorption of ammonia on activated carbons modified by impregnation with inorganic compounds // J. Colloid Interface Sci. – 2009. – Vol. 338, no. 2. – P. 329–345. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2009.06.039
Petit C., Karwacki C., Peterson G., Bandosz T. J. Interactions of ammonia with the surface of microporous carbon impregnated with transition metal chlorides // J. Phys. Chem. – 2007. – Vol. 111, no. 34. – P. 12705-12714.
Еннан А. А.-А., Хома Р. Є., Длубовський Р. М., Захаренко Ю. С., Бєньковська Т. С., Книш І. М. Моно- та біфункціональні імпрегновані волокнисті хемосорбенти респіраторного призначення // Вісник ОНУ. Хімія. – 2022. – Т. 27, № 1. – С. 5-30. https://doi.org/10.18524/2304-0947.2022.1(81).248297
Хома Р. Є., Абрамова Н. М., Кіро С. А., Книш І. М. Захист органів дихання від дії аміаку // Вісник ОНУ. Хімія. – 2022. – Т. 27, № 2. – С. 93-107. https://doi.org/10.18524/2304–0947.2022.2(82).264892
Lodewyckx P., Wood G.O., Ryu S. K. The Wheeler-Jonas equation: a versatile tool for the prediction of carbon bed breakthrough times // Carbon. – 2004. – Vol. 42, no. 7. – P. 1351-1355. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2004.01.016
Jonas L. A., Rehrmann J. A. Predictive equations in gas adsorption kinetics // Carbon. – 1973. – Vol. 11, no. 1. – P. 59-64.
https://doi.org/10.1016/0008-6223(73)90008-0
Wheeler A., Robell A. J. Performance of fixed-bed catalytic reactors with poison in the feed // J. Catal. –1969. –Vol. 13, no. 3. – P. 299-305. https://doi.org/10.1016/0021-9517(69)90404-7
Lodewyckx P. Adsorption of chemical warfare agents // Interface Science and Technology. Activated Carbon Surfaces in Environmental Remediation, Vol. 7, ed. T. J. Bandosz, Ed. Elsevier, 2006. – P. 475-528.
Lodewyckx P., Verhoeven L. Using the modified Wheeler-Jonas equation to describe the adsorption of inorganic molecules: chlorine // Carbon. – 2003. – Vol. 41, no. 6. – P. 1215–1219. https://doi.org/10.1016/S0008-6223(03)00052-6
Grévillot G., Marsteau S., Vallières C. A Comparison of the Wheeler-Jonas Model and the Linear Driving Force at Constant-Pattern Model for the Prediction of the Service Time of Activated CarbonCartridges // J. Occup. Env. Hygiene. – 2011. – Vol. 8, no. 5. – P. 279-288. https://doi.org/10.1080/15459624.2011.567131
Газоанализатор “Колион-1В NH3”, зав. № 5880, паспорт ЯРКГ 2840 003-01ПС, 2018.
ДСТУEN 14387: 2004 Фільтри протигазові і фільтри скомбіновані. Вимоги, випробування, маркування. – Київ : Держспоживстандарт України. 2008. – 14 c.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) роботи, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
