химический каталог




Активные угли и их промышленное применение

Автор X.Кинле, Э.Бадер

д и количество парообразующих компонентов сигаретного дыма. Обычно в мундштук сигареты помещается фильтр, содержащий около 100 мг зерненого активного угля, целлюлозу и ацетат целлюлозы. Кроме того, известны способы приготовления фильтров, в которых порошок угля фиксируется на волокнистом материале или зерненый уголь заворачивается 8 этот материал,

199

ТАБЛИЦА 12.1. Действие активного угля в сигаретных фильтрах

—---

Количество Удерживание, % (масс.) Вещество, входящее в состав —

на сигарету, мкг свежий активный уголь (1,8% воды) активный уголь после хранения (15,5% воды)

Метанол 90—180 88 67

Ацетальдегид 720—1300 83 39

Ацетонитрил 140 92 64

Ацетон 360-560 86 61

Изопрен 500-600 90 51

Метплэтилкетон 80-25 88 68

Бензол 12—48 86 62

Толуол 46—164 87 63

В табл. 12.1 приведены типичные летучие компоненты сигаретного дыма [21], удерживаемые на фильтрах с активным углем. В первой колонке представлены средние значения концентраций этих компонентов на одну сигарету, взятые из литературы [22]. Удерживающая способность определялась на свежем угле, а также на активном угле, который выдерживался в условиях, типичных для хранения сигарет (21°С, относительная влажность воздуха 60 %) в течение нескольких месяцев.

О специфическом действии активного угля на некоторые летучие соединения можно судить по результатам Бэггета [23], который сравнивал действие ацетата целлюлозы в чистом виде, после пропитки глицерином и в комбинации со 100 мг активного угля на сигарету (табл. 12.2).

Интересно, что активность углей снижается с увеличением размера молекул компонентов дыма. Однако причиной является не слабая адсорбционная способность этих углей, а затруд-

ТАБЛИЦА 12.2, Удерживание компонентов табачного дыма (в %)

Вещество, входящее в со название ~тав дыма температура кипения, °С Ацетат целлюлозы Ацетат целлюлозы с глицерином Ацетат целлюлозы со 100 мг ЛКТПВНОГО угля

Бензол 80 20 22 67

Толуол 111 31 33 64

м- и я-Ксилолы 139 — 20 52

Стирол 146 — 28 49

Кумол 152 52 73 82

Бензальдегид 179 13 7 43

Индол 253 65 83 88

я-Крезол 201 61 67 59

Метилиндол 266 50 63 33

Нафталин 218 50 50 45

200

рис. V2A. Удерживающая способность тонкопористого (а) и крупнопористого (6*) активного угля по отношению к компонентам табачного дыма в зависимости от распределения пор угля по размерам:

/ — конденсат; 2 — никотин.

ненная массопередача в мезо- и микропорах, поскольку время, в течение которого возможна адсорбция компонентов дыма, составляет только около 15 мс.

Влияние распределения пор по размерам становится очевидным при сравнении удерживающей способности по конденсату (DIN 10242) и никотину (DIN 10240) для фильтра, содержащего 100 мг чистого угля на сигарету (рис. 12.4). Сравнивались 2 типа активного угля: тонкопористый уголь с удельной поверхностью около 1200 м2/г (рис. 12.4, а) и крупнопористый с удельной поверхностью около 900 м2/г (рис. 12.4,6). Каж--*дая навеска фильтра окуривалась трижды и измерялась удерживающая способность угля на сигарету. При почти равной исходной поглощающей способности обоих видов угля у тонкопористого угля адсорбционная емкость по никотину и конденсату снижается в одинаковой степени. Крупнопористый уголь, напротив, лучше поглощает конденсат (смолистые вещества) и отличается меньшей удерживающей способностью по никотину. Модификации используемых активных углей позволяют изменять удерживающую способность сигаретных фильтров. То же относится и к фильтрующим патронам, которые вставляются в дымовой канал курительной трубки. Такие фильтры чаще всего содержат около 1 г активного угля и используются от 1 до 3 раз.

12.4. ПРОИЗВОДСТВО ШИН

При изготовлении шин с белыми боковинами уже много лет стоит проблема предотвращения миграции красящих маслянистых компонентов резиновой смеси в покровный слой (особенно при использовании регенерированной резины). Эти окрашивающие вещества состоят в основном из ускорителей, антиок-ендантов и масел, которые используются при регенерации ре-Зины. Проблему пенетрации можно решить созданием между

201

каркасом и белой боковиной буферного слоя, содержащего 10— 30 % активного угля. Особенно эффективным оказался пористый активный уголь, имеющий нейтральную или слабокислую реакцию. В настоящее время покрышки с белыми боковинами пользуются лишь незначительным спросом. Кроме того, уже выпускается незакрашивающаяся регенерированная резина. Тем не менее, адсорбирующие прокладки между каркасом и протектором, содержащие несколько процентов тонкодисперсного активного угля, могут найти применение в специальных случаях.

12.5. ВЫСОКОВАКУУМНАЯ ТЕХНИКА

Изотермы адсорбции газов на активном угле (см. раздел 5.4) показывают сильную адсорбционную активность угля в области низких давлений. При получении высокого вакуума этот эффект можно использовать для поглощения следовых количеств газов, которые не удаляются парортутными высоковакуумными насосами. Активный уголь можно применять для выравнивания скоростей утечки в отпаянных вакуумных камерах, например термостатах с высоковакуумной изоляцией, используемых для транспортировки и хранения ожиженных газов. Несмотря на значительные достижения в технике обработки материалов часто в местах пайки или сварки появляются неплотности. Использование специально обработанного активного угля позволяет значительно увеличить срок службы подобных вакуумных камер. Угли, активированные водяным паром, показали лучшие результаты при адсорбции диффундирующих внутрь камеры газов — аргона, азота или кислорода. Для этой цели можно рекомендовать использование слоя активного угля толщиной в одно зерно; размеры зерен не должны превышать 1 мм. Безусловно, во всех случаях необходимо тщательно предварительно обезгаживать уголь прокаливанием в вакууме в течение нескольких часов для удаления продуктов разложения поверхностных кислородных соединений углерода.

12.6. РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ

12.6.1. Адсорбционные терморегуляторы

Известно, что используя тепловое расширение газов, жидкостей или твердых тел, можно измерять и регулировать температуру. Конструкции специальных термостатов основаны на зависимости адсорбционной способности активного угля от температуры. Помещая в герметичную систему активный уголь и постоянный газ, можно создавать при заданной температуре определенное давление. При нагревании такой системы давление возрастает не только в результате расширения газа, по 11 вследствие десорбции газа, вызванной повышением температУ'

202

рис. 12.5. Адсорбционный регулятор температуры:

(.^мгмбрана для механической регулировки; 2— сито; 3 — датчик •еМП'Тагурьг; 4 — активный уголь.

рЫ. При точном соответствии исходного давления, количества угля и, особенно, газа можно в опреде-енных интервалах температур получить достаточно большие давления, которые передаются через мембрану (рис. 12.5). Эти давления обеспечивают чрезвычайно точную регулировку температуры через вторичные приборы. В такой системе отсутствует опасность утечки токсичных веществ и ее можно успешно использовать на складах и в холодильниках для хранения пищевых продуктов.

12.6.2. Получение сверхнизких температур

Для получения сверхнизких температур можно использовать десорбцию — процесс, обратный экзотермическому процессу адсорбции. В таких случаях активный уголь, помещенный в предварительно откачанный сосуд, при охлаждении адсорбирует водород до полного отвода теплоты адсорбции в ванну из охлаждающей смеси. Затем производится вакуумная десорбция водорода из насыщенного активного угля, сопровождаемая охлаждением. Таким способом в 1931 г. Мендельсону удалось получить температуру 1,6 К [24].

12.7. ОЛИГОДИНАМИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ АКТИВНЫХ УГЛЕЙ, ПРОПИТАННЫХ СЕРЕБРОМ

Известное еще в древности бактерицидное действие следовых количеств тяжелых металлов было вновь открыто в 1880 г. швейцарским ботаником Негели в иссле

страница 53
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58

Скачать книгу "Активные угли и их промышленное применение" (2.76Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
как называется реклама какого то изделия
форма гандбольная в краснодаре купить
полка под обувь купить
ножи living in style цена

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(23.02.2017)