PL212583B1 - Sposób usuwania substancji o nieprzyjemnym zapachu - Google Patents

Sposób usuwania substancji o nieprzyjemnym zapachu

Info

Publication number
PL212583B1
PL212583B1 PL382236A PL38223607A PL212583B1 PL 212583 B1 PL212583 B1 PL 212583B1 PL 382236 A PL382236 A PL 382236A PL 38223607 A PL38223607 A PL 38223607A PL 212583 B1 PL212583 B1 PL 212583B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
adsorbent
oxygen
substances
regeneration
gold
Prior art date
Application number
PL382236A
Other languages
English (en)
Other versions
PL382236A1 (pl
Inventor
Izabela Sobczak
Maria Ziółek
Adam Dudzik
Jolanta Kujawa
Original Assignee
Univ Adama Mickiewicza
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Adama Mickiewicza filed Critical Univ Adama Mickiewicza
Priority to PL382236A priority Critical patent/PL212583B1/pl
Publication of PL382236A1 publication Critical patent/PL382236A1/pl
Publication of PL212583B1 publication Critical patent/PL212583B1/pl

Links

Landscapes

  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób usuwania substancji o nieprzyjemnym zapachu.
W wielu procesach przebiegających w warunkach naturalnych jak również w procesach przemysłowych powstaje szereg związków chemicznych charakteryzujących się mniej lub bardziej intensywnymi zapachami. Zapach wielu z nich jest odbierany, jako odpychający, mdły, drażniący i przykry dla człowieka i ta grupa zapachów jest określana jako odory.
Część z nich to substancje szkodliwe dla organizmów żywych.
Większość ze szkodliwych substancji o nieprzyjemnym zapachu jest wyczuwana przez zmysł powonienia już przy stężeniach znacznie niższych niż stężenia stanowiące zagrożenia dla zdrowia i życia, dzięki czemu człowiek i inne zwierzęta mogą zawczasu uzyskać informację o zagrożeniu i to jest jedyny pozytywny efekt przykrego zapachu.
Odory poza działaniem toksycznym są uciążliwe dla otoczenia i z tego względu podejmowane są działania w celu ich eliminacji.
Z punktu widzenia budowy chemicznej nie ma jednoznacznego kryterium pozwalającego na ustalenie jaki jest związek struktury cząsteczki z jej zapachem. Najliczniejszą grupą związków charakteryzujących się nieprzyjemnym zapachem, które zaliczane są do odorów są związki organiczne zawierające w swojej strukturze atomy siarki (np. tiole, sulfidy), grupy aminowe, tlen (ketony, aldehydy, kwasy organiczne), ale też węglowodory lub związki nieorganiczne takie jak NH3 lub H2S.
W praktyce przemysłowej oraz w życiu codziennym jako jedne z najbardziej efektywnych metod do usuwania odorów stosuje się środki wiążące substancje o nieprzyjemnym zapachu. Do adsorpcji substancji o nieprzyjemnym zapachu stosowany jest szereg materiałów wykazujących właściwości adsorpcyjne np. węgiel aktywny, sorbenty węglowe, zeolity, silikażele, tlenki glinu, bentonit, gliny, mieszane tlenki.
Znane jest zastosowanie mezoporowatych sit molekularnych typu NiAlMCM-41 jako sorbentów sulfidu dibutylowego [M. Ziółek, I. Nowak, H. Półtorak, A. Lewandowska, I. Sobczak, Stud. Surf. Sci. Catal., 125 (1999) 691.].
W zgł oszeniach patentowych WO00/23119 i WO00/23120 ujawniono zastosowanie mezoporowatych sit molekularnych o porach większych niż 13 angstremów (1,3 nm) jako materiałów adsorbujących substancje o nieprzyjemnym zapachu.
Jako szczególnie przydatne wskazano mezoporowate sita molekularne z rodziny M41S w szczególności MCM-41. W rozwiązaniu według zgłoszeń patentowych WO00/23119 i WO00/23120 mezoporowate sita molekularne pełnią rolę adsorbenta pochłaniającego związki o nieprzyjemnym zapachu. Adsorbent ten nadaje się tylko do jednorazowego użytku.
Celem wynalazku było opracowanie sposobu usuwania substancji o nieprzyjemnym zapachu z moż liwoś cią wielokrotnego uż ycia adsorbentu oraz adsorbent do tego sposobu.
Heksagonalnie uporządkowane materiały mezoporowate, do których zalicza się sita molekularne typu MCM-41, FSM-16, HMS, MMS, SBA-15, SBA-3 cechują się dużą pojemnością sorpcyjną. Powierzchnia właściwa tych materiałów jest większa od 700 m2/g (często ok. 1000 m2/g), a ich pojemność sorpcyjna wynosi ok. 0,7 cm3/g.
W polskim zgł oszeniu patentowym P-380589 ujawniono mezoporowaty bifunkcjonalny katalizator niobokrzemianowy typu MCM-41 zawierający złoto o nieoczekiwanie silnym działaniu katalizującym proces utleniania związków chemicznych. Okazało się również, że katalizator ten wykazuje silne własności adsorpcyjne.
Przedmiotem wynalazku są niobokrzemianowe heksagonalnie uporządkowane materiały mezoporowate modyfikowane złotem typu MCM-41. Szczególne właściwości adsorpcyjne i katalityczne wykazują modyfikowane złotem materiały mezoporowate typu MCM-41 zawierające od 0,2 do 5% wag. złota. Najkorzystniejsze właściwości adsorpcyjne i katalityczne posiadają materiały mezoporowate typu MCM-41 zawierające od 0,8 do 1,2% wag. złota. Materiały te wykazują znaczne zdolności adsorpcyjne - ilość zaadsorbowanych odorów i innych składników powietrza przekracza 70 - 80% wag. oraz bardzo dużą selektywność wychwytywania związków odorotwórczych zawierających siarkę i azot. W atmosferze powietrza materiały te, w zależności od składu chemicznego sorbenta, sorbują ponad 36% wag sulfidu, a więc ponad połowę ich zdolności sorpcyjnej oraz 22 - 24% wag. aminy. W tych samych warunkach mezoporowate materiał y typu MCM-41 zawierają ce Cu wykazują duż o niższą selektywność w adsorpcji odorów co świadczy o korzystnym wpływie nanocząstek złota, zlokalizowanych w mezoporowatym materiale, na selektywną adsorpcję sulfidu.
PL 212 583 B1
Selektywność adsorpcji odorów jest zależna od wilgotności środowiska i zmniejsza się wraz ze wzrostem stężenia pary wodnej. Spadek selektywności jest większy w przypadku siarczków (sulfidów) aniżeli w przypadku amin.
Sposób według wynalazku polega na wprowadzeniu do środowiska, w którym występują cząsteczki odorów heksagonalnie uporządkowanego materiału mezoporowatego, a następnie jego samoistnej lub wymuszonej regeneracji.
Korzystne jest stosowanie niobokrzemianowego materiału mezoporowatego typu MCM-41 a w szczególności zawierają cego zł oto.
Regeneracja adsorbenta polega na katalitycznym utlenianiu zaadsorbowanych odorów w wyniku reakcji z tlenem. Cząstki złota pełnią rolę silnego katalizatora reakcji utleniania.
W procesie regeneracji przez adsorbent przedmuchuje się powietrze, tlen lub dowolną inną mieszaniną zawierającą tlen.
Inna z metod regeneracji polega na przemywaniu adsorbenta roztworem nadtlenku wodoru.
Regeneracja może być wymuszona lub przebiegać równolegle z procesem adsorpcji.
Przy małych stężeniach odorów lub w przypadkach gdy odory pojawiają się okresowo regeneracja adsorbenta przebiega równolegle z procesem adsorpcji. Obecność atomów złota, katalizuje proces utleniania zaadsorbowanych cząsteczek odoru. Proces ten jest procesem ciągłym, a jego efektywność zależy od stężenia tlenu w przepływającym przez materiały mezoprowate gazie oraz ilości zaadsorbowanego odoru.
Regeneracja wymuszona jest konieczna w przypadkach, gdy stężenie odorów jest duże i szybko następuje wysycenie porów adsorbenta, a także w każdym innym przypadku, gdy nastąpiło wysycenie porów adsorbenta.
Mezoporowaty katalizator niobokrzemianowy zawierający złoto jest wydajnym adsorbentem i efektywnie katalizuje proces utleniania zaadsorbowanych związków organicznych.
Prędkość i efektywność regeneracji może być regulowana temperaturą. Temperatura regeneracji jest uzależniona od warunków eksploatacji adsorbenta. Regenerację prowadzi się w temperaturach od 273 - 620°K. Maksymalna temperatura regeneracji nie powinna przekraczać 623°K, gdyż powyżej tej temperatury następuje trwała dezaktywacja złota jako katalizatora na skutek aglomeracji nanocząstek złota.
W wię kszoś ci przypadków ze wzglę dów ekonomicznych oraz wł a ś ciwoś ci podł o ż a, na którym umieszcza się adsorbent lub pojemników, w których jest on umieszczany, proces regeneracji prowadzi się w temperaturach niższych od 373°K, korzystnie w temperaturach od 290 - 350°K.
Przykładową efektywność adsorpcji sulfidu dibutylowego (Bu2S) w różnych adsorbentach przedstawiono w tabeli 1, w której:
- „Adsorbent” - oznacza rodzaj uż ytego adsorbenta o wł a ś ciwoś ciach katalitycznych,
- „adsorbat” - oznacza zwią zek uż yty w eksperymencie
- „% wag adsorbatów” - podano całkowitą ilość substancji zaadsorbowanych w adsorbencie.
- „% wag Bu2S” - ilość adsorbatu (odoru) zaadsorbowanego w adsorbencie.
Obecność pary wodnej w znaczącym stopniu pogarsza selektywność sorpcji. W drugiej części tabeli 1 podano również przykładowe wielkości sorpcji Bu2S w atmosferze, w której znajdowało się źródło pary wodnej uzupełniającej spadek wilgotności spowodowanej adsorpcją wody przez adsorbent, a zatem w środowisku, w którym w trakcie sorpcji nie następował spadek wilgotności.
T a b e l a 1
Adsorbent Sorbat % wag. adsorbatów % wag. BU2S
Cu/SiMCM-41 Bu2S Brak danych 5,8
Au/NbMCM-41-128 BU2S 74 36,22
Au/SiMCM-41 BU2S 70 36,85
SiMCM-41 BU2S 56 9,07
NbMCM-41-128 BU2S 52 17,34
Dodatkowe źródło pary wodnej
Au/NbMCM-41-128 Bu2S 88 9,84
Au/SiMCM-41 BU2S 87 5,74
PL 212 583 B1
Zdolność adsorpcji adsrobenta niobokrzemianowego zawierającego złoto jest niemalże dwukrotnie wyższa niż zdolność adsorpcji adsorbenta niobokrzemianowego nie zawierającego złota. Jeszcze większą różnicę obserwuje się porównując adsorbent krzemianowy zawierający złoto, którego zdolność adsorpcyjna jest czterokrotnie większa niż zdolność adsorpcji adsorbenta krzemianowego nie zawierającego złota.
Przykładową efektywność adsorpcji butyloaminy (BuNH2) w różnych adsorbentach przedstawiono w tabeli 2, w której:
- „Adsorbent” - oznacza rodzaj uż ytego adsorbenta o wł a ś ciwoś ciach katalitycznych,
- „adsorbat” - oznacza zwią zek uż yty w eksperymencie
- „% wag adsorbatów” - podano całkowitą ilość substancji zaadsorbowanych w adsorbencie.
- „% wag BuNH2” - ilość adsorbatu (odoru) zaadsorbowanego w adsorbencie. Obecność pary wodnej w znaczącym stopniu pogarsza selektywność sorpcji. W drugiej części tabeli 2 podano również przykładowe wielkości sorpcji BuNH2 w atmosferze, w której znajdowało się źródło pary wodnej uzupełniającej spadek wilgotności spowodowanej adsorpcją wody przez adsorbent. Spadek selektywności adsorpcji w przypadku amin jest mniejszy niż w przypadku siarczków.
T a b e l a 2
Adsorbent Sorbat % wag. adsorbatów % wag. BUNH2
Au/NbMCM-41-128 BUNH2 67 22,25
Au/SiMCM-41 BUNH2 71 24,02
Dodatkowe źródło pary wodnej
Au/NbMCM-41-128 BUNH2 81 17,79
Au/SiMCM-41 BUNH2 90 17,19
Adsorbent według wynalazku nadaje się do usuwania odorów w pomieszczeniach, w których występuje czasowe pojawianie się odorów, np. toalety, jak również w pomieszczeniach, w których ma miejsce stała emisja odorów np. pomieszczenia hodowlane, zakłady przetwórstwa spożywczego itp.
Najkorzystniejsze jest stosowanie adsorbenta w postaci stabilnych matryc, przez które może następować swobodny przepływ powietrza zawierającego odory jak również tlenu biorącego udział w katalitycznym utlenianiu.

Claims (5)

1. Sposób usuwania substancji o nieprzyjemnym zapachu (odorów), znamienny tym, że do środowiska, w którym występują substancje o nieprzyjemnym zapachu wprowadza się jako adsorbent heksagonalnie uporządkowane materiały mezoporowate typu MCM-41 zawierające złoto i niob, a następnie przeprowadza się proces wymuszonej lub niewymuszonej regeneracji adsorbenta.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces regeneracji adsorbenta polega na przepuszczaniu przez adsorbent powietrza albo tlenu albo innej mieszaniny zawierającej tlen o temperaturze od 290 - 350°K.
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że przez adsorbent przepuszcza się powietrze albo tlen albo inną mieszaninę zawierającą tlen o niskiej zawartości pary wodnej.
4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że przez adsorbent przepuszcza się powietrze albo tlen albo inną mieszaninę zawierająca tlen niemalże całkowicie pozbawione wody.
5. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że proces regeneracji adsorbenta polega na przemywaniu adsorbenta roztworem nadtlenku wodoru.
PL382236A 2007-04-20 2007-04-20 Sposób usuwania substancji o nieprzyjemnym zapachu PL212583B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL382236A PL212583B1 (pl) 2007-04-20 2007-04-20 Sposób usuwania substancji o nieprzyjemnym zapachu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL382236A PL212583B1 (pl) 2007-04-20 2007-04-20 Sposób usuwania substancji o nieprzyjemnym zapachu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL382236A1 PL382236A1 (pl) 2008-10-27
PL212583B1 true PL212583B1 (pl) 2012-10-31

Family

ID=43036393

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL382236A PL212583B1 (pl) 2007-04-20 2007-04-20 Sposób usuwania substancji o nieprzyjemnym zapachu

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL212583B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL382236A1 (pl) 2008-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9370763B2 (en) High capacity solid filtration media
US6004522A (en) Solid filtration media incorporating elevated levels of permanganate and water
EP1838435A1 (en) Agglomerates of precipitated silica, method for their preparation and their use as filter medium in gas filtration
EP2408537A1 (en) Dry scrubbing air filtration media
CN105312032A (zh) 脱臭剂及其制备方法
US6136071A (en) Process for the recovery of volatile low molecular compounds
JP3722866B2 (ja) 疎水性脱臭材およびその再生方法
KR102051502B1 (ko) 황화수소 제거용 무기 흡착제
CN100464815C (zh) 高容量固体过滤介质
PL212583B1 (pl) Sposób usuwania substancji o nieprzyjemnym zapachu
JPH09262273A (ja) 硫黄化合物の吸着・除去剤
JPS6115732B2 (pl)
Gandu et al. Air pollution control by using different types of techniques and sorbents
WO1995016518A1 (en) Improved solid filtration media incorporating elevated levels of permanganate and water
US12594522B2 (en) Solid filtration medium incorporating polyacrylamide powder and carbon
TWI719575B (zh) 空氣淨化方法
KR20170127683A (ko) 반복 재생형 흡착제 및 그 제조방법
JPH07289889A (ja) ハニカム状活性炭およびその用途
KR101386113B1 (ko) 광분해 활성을 갖는 촉매 및 그 제조방법
JP4917912B2 (ja) 気相中の揮発性有機化合物を光酸化分解する方法
JP5528234B2 (ja) 硫黄系臭気脱臭剤
JP4606013B2 (ja) 複合臭気脱臭剤
RU2381834C1 (ru) Способ очистки воздуха от вредных веществ
JPH11333297A (ja) 空気浄化用光触媒体
JPH07118668A (ja) 硫黄含有ガス中の硫黄化合物の除去方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20140420