Хиеу, Н. М.

Electronic archive of Tomsk Polytechnic University

XVII Международная научно-практическая конференция имени профессора Л.П. Кулёва142теХнология активации Продуктов Сжигания риСовой шелуХи вьетнамаН.М. Хиеу1Научные руководители – д.т.н., профессор В.В. Коробочкин1; к.т.н., профессор Н.В. Ту21Национальный исследовательский Томский политехнический университет 634050, Россия, г. Томск, пр. Ленина 30, kqhak@yandex.ru2Ханойский университет науки и технологии Вьетнам, г. Ханой, 1 Dai Co Viet, tunguyenvan@hust.edu.vnУтилизация рисовой шелухи с получением активированного угля имеет большое значение в защите окружающей среды и так же в производ-стве активных углей, где поиск новых альтерна-тивных источников сырья является актуальной проблемой. Получение активированного угля из рисовой шелухи в основном состоит из 2-х этапов: карбонизация и активация. Карбониза-ция проводится с целью повышения содержания углерода и создания предварительной пористой структуры. активацию проводят с целью разви-тия пористой структуры и придания активиро-ванным углям необходимых свойств. В работе [1] были определены оптимальные условия про-цесса карбонизации. В этой работе фокусирует-ся определение оптимальных условий процесса активации.для оценки эффективности процесса ак-тивации были использованы физические и хи-мические методы активации, при физической активации, в качестве активаторов используют водяной пар или углекислый газ, которые реаги-руют с углеродом по следующим реакциям CO2 + C = 2CO (1) H2O + 2C = 2CO + H2 (2)В ходе экспериментов было исследовано влияние таких параметров полученных углей как температура, расход газа (пара) и время ак-тивации на значения удельной поверхности. ре-зультаты показали, что обработка при 850 °С по-зволяет получить активированный уголь с более высокими значениями удельной поверхности. оптимальное время активация – 1 час. актива-ция с использованием паров воды дает результа-ты лучше, чем активация углекислым газом. Это может объясняться чем, что из-за особенностей геометрических структур молекулы углекислого газа имеют тенденцию реагировать с углеродом на поверхности, в то время, как молекулы воды имеют тенденцию реагировать с углеродом в глубине матрицы. Химическая активация была проведена с ис-пользованием Na2CO3, K2CO3 в качестве актива-торов, при которой могут протекать следующие реакции: M2CO3 → M2O + CO2 (3) M2O + C → 2M + CO (4) C + CO2 → 2CO (5) 2C + M2CO3 → 2M + 3CO (6)где М – натрий или калий. реакция (5) играет роль регулятора в формировании и развитии по-ристой структуры. В зависимости от парциаль-ных давлений углекислого газа при разложении солей карбонатов, реакция между углекислым газом и углеродом может протекать на поверх-ности или в глубине углеродной матрицы. Это давление изменяется при варьировании темпе-ратуры, соотношения соль/уголь и вида солей. Значение парциального давления диоксида угле-рода при разложении карбонатов показано в та-блице 1.для определения оптимальных условий процесса активация была проведена серия экс-периментов, в ходе которой было исследовано влияние таких параметров на значение удельной поверхности полученных углей, как температу-ра, время, соотношение соль/уголь. результаты экспериментов показали, что оптимальные тем-пературы активации составляли 850 °С и 900 °С для карбонатов натрия и калия, что соответ-ствует температурам начала разложения солей. оптимальное соотношение соль/угля составило 1 : 13 и 1 : 10 для карбоната натрия и калия, со-ответственно. Время активации 1 и 2 часа для карбонатов натрия и калия, соответственно. ак-тивация с использованием карбоната калия дает результаты лучше, чем активация с карбонатом натрия.таблица 1. Зависимости парциального давления ди-оксида углерода от температуры прока-ливания, мм рт. ст. [2]Соль T = 850 °С T = 900 °СNa2CO3 8 12–15 K2CO3 0,1–0,5 1,8 Секция 1.  Химия и химическая технология неорганических веществ и материалов143Список литературы1. Данг Нян Тхонг, Нгуен Мань Хиеу, Коробоч-кин В.В Анализ процесса сжигания сырья в производстве активированного угля // Науч-но-технический и производственный жур-нал «Наноинженерия», 2014.– №11.2. Nguyễn Đức Vận, Hóa học vô cơ tập 2, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội, năm 2001.Получение кордиеритСодержащего материала из глиноСерПентинитовыХ шиХтА.И. ЧерепановаНаучный руководитель – д.т.н., профессор Т.А. ХабасНациональный исследовательский Томский политехнический университет 634050, Россия, г. Томск, пр. Ленина 30, ai_cherepanova@mail.ruКордиеритсодержащая керамика широко используется в различных сферах науки и тех-ники, отличительным её свойством является низкий коэффициент термического расширения, что и обусловливает высокую термостойкость. Проблемам синтеза кордиерита (Mg2Al4Si5O18) постоянно уделяется много внимания. Эффек-тивность синтеза кордиерита зависит от многих факторов, включая свойства примеряемого сы-рья и введение активирующих добавок. Целью данной работы является изучение влияния со-става сырьевой смеси и метода формования за-готовок на эффективность синтеза фазы кордиерита.исходными материалами для синтеза кордиерита служили отходы обогащения хромитовых руд (основ-ной минерал – серпентинит), глина, глинозем и боксит. В одну из смесей добавили нанопорошок алюминия (нПAl) в качестве алюмосодержа-щего сырья и активатора спекания. В отличие от обычного порошка ме-таллического алюминия, нанопоро-шок при нагревании на воздухе дает высокоактивный оксид алюминия и, практически не образуя капель расплава, сразу вступает в реакцию с образованием более сложных сое-динений, в данном случае образует кордиерит. Составы шихт (B1, B2, B4) были рассчитаны с учетом полу-чения 100% фазы кордиерита (табл. 1). образцы приготовлены методом полусухого и пластического формо-вания из увлажненных масс (30% воды). Спекались в воздушной сре-де до температуры 1200 °С с вы-держкой при конечной температуре 2 часа.для изучения состава композиций после об-жига применялся рентгенофазовый анализ. Практически с одинаковой эффективно-стью, независимо от вида формования, фаза кор-диерита формируется в образце В4 с активной добавкой нанопорошка алюминия. В остальных образцах интенсивность рефлексов кордиерита выше на рентгенограммах керамики, получен-ной пластическим формованием, в результате которого повышается площадь контакта реаги-рующих частиц. Самое большое отличие наблю-рис. 1.  Сравнительный анализ образования фазы корди-ерита при различных видах формования, Тобж = 1200 °Срис. 2.  Влияние термообработки на образование фазы кордиерита при пластичном формовании заготовок

Технология активации продуктов сжигания рисовой шелухи Вьетнама

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Electronic archive of Tomsk Polytechnic University