DETERMINATION OF THE ADSORBENT SPECIFIC SURFACE AREA AT TAR REMOVING FROM INDUST RIAL WASTE WATER OF AMMON IUM SULPHATE PRODUCTION

Abstract

At most coke plants of Ukraine and the world, ammonium sulphate (NH 4)2SO4, which is an ammonium fertilizer, get in the department of trapping chemical products of cok ing. The liquid wastes formed in this department called phenolic waste water, the main polluting agents of which are tarry substances. When choosing industrial adsorbent for wastewater treatment, the value of specific surface area is a determining factor. The high cost of modern industrial sorbents causes necessity of finding of new, more affordable their analogs, among which of particular interest are natural bentonite clays. Aim: The aim of research is to study the regularities of extraction process of ta rry substances of manufacturing sewage of a ammonium sulphate with use of sodium and calcium bentonites, an absorbite and peat, and definition of a specific surface area of the specified adsorbents. Materials and Methods: In this study the absorbite AG-5, valley peat and natural sodium and calcium bentonite clays are used as sorbents. The adsorption of tar substances had been researched during the flotation process of phenolic was tewater in conditions close to industri al: the duration of flotation is 20 min; the wastewater temperature is 323 K; the intensity of air supply – 0.15 dm 3/h. The calculations suggested that the adsorption of tarry substances is monomolecular in nature and described by the Langmuir’s theory of monomolecular adsorption. Results: The specific surface area of the adsorbents during the adsorption process of tarry substances from a phenolic industrial wast e water defined for the first time are following (m 2/g): sodium bentonite clay – 1847; absorbite AG-5–1467; calcium bentonite clay – 728; valley peat – 603. For these adsorbents was also calculated the limit value of adsorption and constant of adsorption equilibria. The obtained values indic ate a strong interaction between adsorbent and adsorbate, especially significant for the bentonite clay and absorbite. It was found, that sodium bentonite is more effective on all counts compared with absorbite, and recommended thus for industrial application.

На більшості коксохімічних підприємств України і світу амоній сульфат (NH4)2SO4, який являє собою аміачне добриво, отримують у відділенні вловлювання хімічних продуктів коксування. У даному відділенні утворюються рідкі відходи – фенольні стічні води, головними забруднюючими агентами яких є смолисті речовини. При виборі промислового адсорбенту для очистки стічних вод изначальною є величина питомої поверхні. Висока вартість сучасних промислових сорбентів зумовлює необхідність пошуку нових, більш доступних їх аналогів, серед яких особливий інтерес мають природні бентонтові глини. Мета: Метою дослідження є вивчення закономірностей процесу вилучення смолистих речовин із стічних вод виробництва амоній сульфату з використанням натрієвого і кальцієвого бентон ітів, активованого вугілля і торфу, а також визначення питомої поверхні вказаних адсорбентів. Матеріали і методи: У дослідженні використовували активоване вугілля марки АГ - 5, торф низинний, природну натрієву і кальцієву бентонітову глину. Адсорбцію смол истих речовин досліджували в процесі флотації фенольних стічних вод в умовах, наближених до промислових: тривалість флотації – 20 хв., температура стічної води – 323 К, інтенсивність подачі повітря – 0,15 дм3/год. У розрахунках припускали, що адсорбція смолистих речовин носить ономолекулярний характер і описується теорією мономолекулярної адсорбції Ленгмюра. Результати: Вперше визначено питому поверхню адсорбентів в процесі сорбції смолистих речовин з фенольних промислових стічних вод, м2/г: натрієва бентонітова глина – 1847; активоване вугілля АГ-5 – 1467; кальцієва бентонітова глина – 728; торф низинний – 603. Розраховано граничне значення адсорбції і константу адсорбційної рівноваги для вказаних адсорбентів. Отримані величини свідчать про сильну взаємодію адсорбенту з адсорбатом, особливо бентонітової глини і активованого вугілля. Зважаючи на показники очистки природної лужної бентонітової глини, вона може dикористовуватися як реагент для інтенсифікації процесу вилучення смолистих речовин зі стічних вод виробництва амоній сульфату під час флотації.