Notice: Undefined index: linkPowrot in C:\wwwroot\wwwroot\publikacje\publikacje.php on line 1275
Strona główna > Publikacje
Publikacje
Pomoc (F2)
[2633] Artykuł:

Use of ultrasounds and electrolysis in neutralizing spent chromium - copper catalysts

(Zastosowanie ultradźwięków i elektrolizy do unieszkodliwiania zestarzałego katalizatora chromowo-miedziowego)
Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering A - Chemia i inżynieria ekologiczna A   Tom: 14, Zeszyt: 2, Strony: 141-158
ISSN:  1898-6188
Opublikowano: 2007
 
  Autorzy / Redaktorzy / Twórcy
Imię i nazwisko Wydział Katedra Procent
udziału		 Liczba
punktów
Lidia Dąbek orcid logoWiŚGiEKatedra Inżynierii i Ochrony Środowiska *****1006.00  

Grupa MNiSW:  Publikacja w recenzowanym czasopiśmie wymienionym w wykazie ministra MNiSzW (część B)
Punkty MNiSW: 6

Web of Science LogoYADDA/CEON    
Słowa kluczowe:

zużyte węgle aktywne  regeneracja  ultradźwięki  ługowanie  elektroliza 

Keywords:

spent activated carbons  regeneration  ultrasounds  leaching  electrolysis 


Streszczenie:

Jednym z obszarów zastosowania węgli aktywnych jest ich wykorzystanie jako nośników katalizatorów, czego przykładem jest katalizator chromowo-miedziowy-srebrowy używany jako wypełnienie masek przeciwgazowych. Katalizator ten na skutek kontaktu z wilgocią traci swoje właściwości katalityczne i staje się odpadem. W prezentowanej pracy podjęto badania nad możliwością odzysku węgla aktywnego będącego nośnikiem tego katalizatora oraz odzyskiem Cu. Jako metodę recyklingu węgla aktywnego wybrano proces ługowania katalizatora roztworem H2S04 w obecności ultradźwięków 35 kHz, a do ilościowego odzysku Cu zaproponowano proces elektrolizy. Dodatkowo przeprowadzono badania nad wpływem ultradźwięków na węgiel aktywny. Wykazano, że pod wpływem ultradźwięków granule węgla aktywnego ulegają niszczeniu, co nie jest korzystne z punktu widzenia procesu regeneracji. Nie zmienia się natomiast struktura porowata węgli aktywnych. Wykazano, że ultradźwięki sprzyjają procesowi ługowania metali z zestarzałego katalizatora chromowo-miedziowego. W temperaturze 298 K w środowisku 0,05 M H2S04 w obecności ultradźwięków wyługowano do roztworu 78 % Cr oraz 98,9 % Cu, którą praktycznie w całości wydzielono w procesie elektrolizy w postaci metalicznej. Zregenerowany w ten sposób węgiel aktywny ma powierzchnię właściwą równą 760 m2/g, a jego liczba jodowa wynosi 820 mg/g i może być ponownie wykorzystywany jak sorbent.



Abstract:

One of the applications of activated carbons is their use as catalyst carriers, eg a chromium-copper-silver catalyst used as packing in gas masks. When in contact with moisture such a catalyst loses its catalytic properties and becomes waste. The present work examines the possible recovery of activated carbon, which is a carrier of the above-mentioned catalyst, and the recovery of copper. The leaching of the catalyst with a solution of H2S04 in the presence of ultrasounds at 35 kHz was used as a method of activated carbon recycling, whereas electrolysis was chosen for the quantitative recovery of copper. In addition, investigations on the influence of ultrasounds upon activated carbon were made. When affected by ultrasounds, granules of activated carbon were found to be destroyed, which is disadvantagous as far as regeneration is concerned. However, the porous structure of activated carbons does not change. Ultrasounds were found to favour the leaching of metals from spent chromium-copper catalysts. At 298 K, in the medium of 0.05 M HzSO4 solution, 78 % of chromium and 98.9 % of copper present in the spent catalyst were leached into the solution under the influence of ultrasounds. Copper present in the solution was separated practically as a whole in the metalic form during electrolysis. The specific surface of the activated carbon thus regenerated is 760 m2/g and its iodine number is 820 mg/g, and it can be re-used as a sorbent.


B   I   B   L   I   O   G   R   A   F   I   A
[1] Bansal D.C. and Goyal M.: Activated carbon adsorption, Taylor & Francis Group, Boca Raton-London-New York-Singapore 2005.
[2] Derbyshire F., Jagtoyen M., Andrews R., Rao A., Martin-Gullon I. and Grulke EA.: Carbon materials in environmental applications, Chemistry and Physics of Carbon, (ed.) L.R. Radovic, Marcel Dekker, Inc., New York-Basel 2001, 27, 1-66.
[3] Mondino A.V., Manzini A.C., Cerutti G.L., Iglicki F.A. and Novello N.A.: J. Radioanal. Nucl. Chem., 2002
253, 205-208.
[4] Roskill Reports Expanding the World&apos
s Knowledge of Metals and Minerals Markets, Roskill Consulting Group, London 2005.
[5] San Miguel G., Lambert S.D. and Graham N.J.D.: Water Res., 2001, 35, 2740-2748.
[6] Moore B.C., Cannon F.S., Judy A., Westrick J.A., Deborah H., Metz D.H., Clifford A., Shrive C.A., DeMarco J. and Hartman D.J.: Carbon, 2001, 39, 789-807.
[7] Babcock R.W. Jr.: Investigation of sorption, desorption and bioregeneration of natural organic matter and pesticides on granular activated carbon used to treat contaminated drinking water funded by U.S.Geological Survey. Water Research Institute Program, September 1996-December 1997.
[8] Sanchez-Jimenez S.F.C. and Merchan C.: A new method for the regeneration of activated carbon. Coal Science. II, Elsevier 1995.
[9] Ehrburger P., Lahye J., Dziedzinl P. and Faugeat F.: Carbon, 1991, 29, 297-303.
[10] Baker A. and Poziomek J.: Carbon, 1975, 13, 347-348.
[11] Jankowska H. and Choma J.: Przem. Chem., 1981, 60, 320-322.
[12] Jankowska H., Nalepa T., Darlewski W. and Neffe S.: Przed. Chem., 1999, 78, 255-256.
[13] Dąbek L.: Ink. Ochr. Środow., 2004, 7, 151-162.
[14] Jüttner K., Galla U. and Schmieder H.: Electrochim. Acta, 2000, 45, 2575-2594.
[15] Narbaitz R.M. and Cen J.: Water Res., 1994, 28, 1771-1778.
[16] Zhang H.: Chem. Eng. J., 2002, 85, 81-85.
[17] Sobral L.G., Santos RL. and Barbosa L.A.D.: Sci. Total Environ., 2000, 261, 195-201.
[18] Hoffmann M.R, Hua I. and Hóchemer R.: Ultrasonic Sonochem., 1996, 3, 163-172.
[19] Mason T.J. and Lorimer J.P.: Sonochemistry: Theory. Applications and Uses of Ultrasound in Chemistry. Chap. 2, Halsted Press (Wiley). Chichester. U.K. 1988.
[20] Hamdaoui O. and Naffrechoux E.: Ultrasonic Sonochem., 2003, 10, 109-114.
[21] Zhang G., Wang S. and Liu Z.: Environ. Eng. Sci., 2003, 20, 57-64.
[22] Rege S.U. and Yang R.T.: AIChE Journal, 1998, 44, 1519-1528.
[23] Stephanis C.G., Hatirisand J.G. and Mourmouras D.E.: Ultrasonic Sonochem., 1997, 4, 269-271.
[24] Suslick K.S., Casadonte D.J., Green M.L.H. and Thompson M.E.: Ultrasonics, 1987, 25, 56-59.
[25] Ley S.V. and Low C.M.R.: Ultrasound Synthesis. Chap. 2. Springer-Verlag, Berlin 1989.

POWRÓT
Strona główna > Publikacje