Использование диэлектрического барьерного разряда для восстановления природного сорбента

Целью данной работы является изучение процессов, протекающих при обработке сорбентов в диэлектрическом барьерном разряде.

Для проведения исследований была разработана и собрана экспериментальная установка по обработке сорбентов в диэлектрическом барьерном разряде (ДБР). Основным элементом установки служил плазмохимический реактор. Расстояние между слоем сорбента и неизолированным электродом составляло 3 мм. В качестве сорбента использовался диатомит.

Исследование включало предварительное загрязнение исходного сорбента модельным раствором НП в статических условиях и его последующую обработку в ДБР. В ходе экспериментов определялась сорбционная ёмкость сорбента по НП до и после загрязнения, а также эффективность десорбции после обработки в плазмохимическом реакторе при различных параметрах. Концентрация нефтепродуктов в водных растворах определялась флуориметрическим методом.

Первоначальным этапом исследования было изучение параметров обработки сорбента в ДБР. Установлено, что увеличение мощности, вкладываемой в разряд, от 8 до 10 кВт приводит к росту эффективности извлечения НП из диатомита (с 80,5 до 98,8 %). При дальнейшем повышении напряжения эффективность извлечения не изменяется. Частота напряжения составляла 500 Гц.

Увеличение расхода О2 приводит к незначительному снижению сорбционной ёмкости, что может быть связано с обгаром частиц сорбента, который вызван частичным закрытием микропор. Оптимальный расход составил 1 л/мин.

Было установлено, что при обработке незагрязнённого диатомита в реакторе, наблюдается рост его сорбционной емкости по сравнению с исходной сорбционной емкостью. Данный факт связан с увеличением поверхностной активности сорбента.

В ходе экспериментов было установлено, что на эффективность процесса десорбции влияет масса сорбента, помещенного в реактор. При увеличении массы обрабатываемого сорбента, эффективность его регенерации снижается, и масса сорбента не должна превышать 5 г.

Таким образом, проведённые исследования позволяют сделать вывод, что ДБР можно эффективно использовать не только для регенерации минеральных сорбентов, но и для увеличения его исходной сорбционной ёмкости.

Гусев Г.И., Курачева Н.М., Демьяновская А.В., Павлова Е.С.