Sorption of volatile organic compounds onto clay materials

Abstract

SORPCJA LOTNYCH ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH NA MATERIAŁACH ILASTYCHLotne związki organiczne (LZO) jest to zbiór ok. 190 substancji organicznych emitowanych do atmosfery głównie przez przemysł chemiczny i petrochemiczny jako tzw. gazy odlotowe. Skutkiem ich negatywnych oddziaływań są zmiany klimatyczne i degradacja środowiska naturalnego. Obecnie są prowadzone intensywne badania nad modernizacją istniejących instalacji oczyszczania gazów lub nad poszukiwaniem nowych efektywnych i ekonomicznych metod. Ocenia się, że ok. 10% instalacji przemysłowych do redukcji/eliminacji zanieczyszczeń w gazach odlotowych stosuje się techniki adsorpcyjne. Jest to wysoko sprawny, a zarazem prosty pod względem aparaturowym proces, który zapewnia usunięcie większości zanieczyszczeń nawet w przypadku niskich stężeń (<1 mg/dm 3 ). Zarówno efektywność, jak i ekonomika procesów adsorpcyjnych zależą od właściwości materiału sorpcyjnego, w tym możliwości odzysku zaadsorbowanych substancji oraz wielokrotnego użycia sorbentu. W pracy zamieszczono przegląd literatury dotyczący adsorpcji lotnych związków organicznych (LZO) na naturalnych oraz aktywowanych fizycznie i chemicznie (interkalacja, pilarowanie) materiałach ilastych. Stwierdzono, że każdy sposób modyfikacji prowadzi do poprawy ich właściwości sorpcyjnych związanych ze zwiększeniem pola powierzchni właściwej oraz selektywności względem wybranych zanieczyszczeń. Perfekcyjna sorpcja LZO na materiałach ilastych zależy od polarności sorbowanych cząstek oraz rodzaju oddziaływań pomiędzy cząsteczkami a powierzchnią sorpcyjną. Te ostatnie odnoszą się do rodzaju i liczby grup funkcyjnych obecnych na powierzchni sorpcyjnej materiału. Koszty oraz efektywność procesu wskazują, że są to sorbenty, które mogą stanowić alternatywę dla powszechnie stosowanych węgli aktywnych.Słowa kluczowe: sorpcja LZO, materiały ilaste, interkalacja, pilarowanie