Оценка факторов, влияющих на сорбцию диоксида серы волокнистыми анионитами ФИБАН

Проведено сравнительное исследование волокнистых анионитов ФИБАН с аминогруппами различной структуры и основности в отношении сорбции диоксида серы из воздуха. Показано, что основными факторами, влияющими на сорбцию диоксида серы, являются влагоемкость анионитов в условиях заданной влажности газовоздушного потока, основность и природа аминогрупп, а также наличие катионообменных групп в составе анионита. Аниониты с сильноосновными группами поглощают диоксид серы при низких значениях относительной влажности воздуха (30 %), но обладают невысокой динамической сорбционной емкостью (до 1,3 мг-экв/г). Аниониты, содержащие первичные и вторичные аминогруппы, могут быть использованы для сорбции диоксида серы при повышенных значениях относительной влажности воздуха (более 54 %) в том случае, если их катионообменная емкость в несколько раз меньше анионообменной. Наиболее эффективными сорбентами диоксида серы являются аниониты с третичными аминогруппами, которые обладают высокой обменной емкостью (более 5 мг-экв/г) и дополнительно содержат вторичные аминогруппы.

волокнистые аниониты, сорбция, диоксид серы, очистка воздуха

1. Нормативы предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе [Электронный ресурс]: постановление М-ва здравоохранения Респ. Беларусь, 8.11.2016 г., № 113. - Режим доступа: http://minzdrav.gov.by/ru/dlya-spetsialistov/normativno-pravovaya-baza/tekhnicheskie-normativnye-pravovye-akty/teksty-tekhnicheskikh-normativnykh-aktov/atmosfernyy-vozdukh-i-vozdukh-zakrytykh-pomeshcheniy-sanitarnaya-okhrana-vozdukha.php. - Дата доступа: 19.12.2020.

2. Гигиенический норматив «Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны» [Электронный ресурс]: постановление М-ва здравоохранения Респ. Беларусь, 11.10.2017 г., № 92. - Режим доступа: https://pravo.by/upload/docs/op/W21732492p_1510174800.pdf. - Дата доступа 19.12.2020.

3. Вулих, А. И. Новая сфера применения ионитов - очистка газов / А. И. Вулих, А. А. Аловяйников, Г. А. Никандров // Ионный обмен: сб. ст. / Академия наук СССР, Ин-т геохимии и аналит. химии им. В. И. Вернадского; М. М. Сенявин (отв. ред.). - М.: Наука, 1981. - С. 214-229.

4. Чикин, Г. А. Иониты в газосорбционных технологиях / Г. А. Чикин, О. Н. Мягкой // Ионообменные методы очистки веществ / под ред. Г. А. Чикин, О. Н. Мягкой. - Воронеж: ВГУ, 1984. - С. 326-367.

5. Soldatov, V. S. Application of fibrous ion exchangers in air purification from acidic impurities / V. S. Soldatov, I. S. Elinson, A. A. Shunkevich // Hydrometallurgy'94. - Dordrecht: Springer, 1994. - P. 837-855. https://doi.org/10.1007/978-94-011-1214_57

6. Soldatov, V. S. Ion exchangers for air purification / V. S. Soldatov, E. G. Kosandrovich // Ion exchange and solvent extraction, A series of advances. - USA: CRC Press Taylor and Francis Group, 2011. - Vol. 20. - P. 45-117. https://doi.org/10.1201/b10813-3

7. Филиппович, С. Д. Новые волокнистые аниониты на основе полиакрилонитрильных волокон / С. Д. Филиппович, З. И. Акулич, А. А. Шункевич, В. И. Грачек // Вес. Нац. акад. навук Беларуси Сер. хiм. навук. - 2014. - № 2. -С. 81-85.

8. Способ получения анионообменного волокна: пат. 18091 Респ. Беларусь, МПКС 08 J 5/20, D 01 F 11/06 (2006) / С. Д. Филиппович, В. И. Грачек, З. И. Акулич, А. А. Шункевич. Опубл.: 30.04.2014.

9. Волокнистые иониты ФИБАН для очистки воздуха от диоксида серы / А. А. Шункевич [и др.] // Пылегазоочистка-2019: сб. докл. и каталог XII Междунар. конф., Москва, ГК «ИЗМАЙЛОВО», 24-25 сент. 2019 г. / ООО «ИНТЕХЭКО». - М., 2019. - С. 62-66.

10. Способ получения анионообменного волокна: пат. 23166 Респ. Беларусь, МПКС 08 J 5/20, D 01 F 11/06 (2006) / В. И. Грачек, А. П. Поликарпов, А. А. Шункевич, З. И. Акулич, В. И. Исакович. Опубл. 30.10.2020.

11. Способ получения ионообменного полиамфолитного волокна: пат. 12352 Респ. Беларусь, МПКС 08 J 5/20, D 01 F 11/00 (2006) / А. А. Шункевич, З. И. Акулич, В. И. Грачек, С. Е. Радкевич, В. Ж. Ворса, В. И. Исакович. Опубл. 30.08.2009.

12. Косандрович, Е. Г. Волокнистый аминокарбоксильный сорбент для очистки воздуха от примесей диоксида серы / Е. Г. Косандрович, О. Н. Дорошкевич // Вес. Нац. акад. навук Беларусь Сер. xiм. навук. - 2014. - № 1. - С. 91-94.

13. Каталитический способ получения и сорбционные свойства волокнистого анионита с третичными аминогруппами / Е. Г. Косандрович [и др.] // Вес. Нац. акад. навук Беларусь Сер. xiм. навук. - 2017. - № 1. - С. 82-88.

14. Полянский, Н. Г. Методы исследования ионитов / Н. Г. Полянский, Г. В. Горбунов, Н. П. Полянская. - М: Химия, 1976. - 208 с.

15. Косандрович, Е. Г. Сорбция аммиака из воздуха волокнистым сульфокатионитом ФИБАН К-1 / Е. Г Косандрович, В. С. Солдатов // Вес. Нац. акад. навук Беларусь Сер. хiм. навук. - 2004. - № 3. - С. 95-98.

16. Особенности сорбции диоксида серы из воздуха слабоосновными анионитами / Е. Г. Косандрович [и др.] // Вес. Нац. акад. навук Беларусь Сер. хiм. навук. - 2020. - № 3. - С. 263-270. https://doi.org/10.29235/1561-8331-2020-56-3-263-270