Дослідження сорбційої здатності сапонітового грануляту щодо вуглеводневих сумішей у динамічному режимі

ДОСЛІДЖЕННЯ СОРБЦІЙОЇ ЗДАТНОСТІ  САПОНІТОВОГО ГРАНУЛЯТУ ЩОДО ВУГЛЕВОДНЕВИХ СУМІШЕЙ У ДИНАМІЧНОМУ РЕЖИМІ

THE INVESTIGATION OF SORPTION CAPACITY OF SAPONITE GRANULATE IN RELATION TO HYDROCARBON MIXTURE IN THE DYNAMIC MODE

Сторінки: 186-192. Номер: №3, 2021 (297)
Автори:
А. Я. ГАНЗЮК, О. І. СТРЕМЕЦЬКИЙ, А. О. БЛАГОДИР
Хмельницький національний університет
О. П. ШЕЛЕСТЮК, О. М. МІЩУК
Хмельницький науково-дослідний експертно-криміналістичний центр МВС України
A.Y. HANZIUK, O.І. STREMETSKYI, А. О. BLAGODIR
Khmelnytskyi National University¹
O.Р. SHELESTIUK, O.N MISHSHUK
Khmelnytskyi y Scientific Research Forensic  Centre of Ministry of Internal Affairs of Ukraine ²
DOI: https://www.doi.org/10.31891/2307-5732-2021-297-3-186-192
Надійшла / Paper received :  10.05.2021 р
Надрукована / Paper Printed : 30.06.2021 р

Анотація мовою оригіналу

Отримано гранулят на основі сапонітової глини з різним часом та температурою спікання. Показано, що гранулювання покращує міцністні і фільтраційні характеристики природних сорбентів, збільшуючи швидкість фільтрації та тривалість фільтроциклу. Досліджено вплив процесу гранулювання на сорбційні властивості отриманих гранульованих алюмосилікатів. Проведено детальний вуглеводневий аналіз стартового бензину А-92. Газохроматографічно оцінено склад очищених зразків вуглеводневої суміші за допомогою сапонітового грануляту у статичних (ОЧ=94,013 за дослідницьким методом) та динамічних умовах.
Ключові слова: глинистий мінерал, кислотна активація, гранулят, вуглеводнева суміш, октанове число.

Розширена анотація англійською мовою

Abstract. Their drawback can be explained by the high cost and regeneration complexity. That is why the usage of natural sorbents (Tashkiv saponite deposits, Khmelnitsky region). They are able to clean contaminated water from colloidal, molecular and ionic substances. Exploring the specified topic, physicochemical properties of various forms of saponites are studied; the area of their usage is defined. The paste for cleaning contaminated surfaces is developed on their basis. The research results have shown that the most effective method is to use natural saponite. The author of the article advises to conduct preliminary acid activation of clay minerals and modification of its surface multivalent metal salts. Saponite clay  granulate is  obtained  with different time and sintering temperature. Granulation is shown to improve the strength and filtration characteristics of natural sorbents, increasing the filtration rate and the duration of the filter cycle. The influence of the granulation process on the sorption properties of the obtained granulated aluminasilicates is investigated. A detailed hydrocarbon analysis of the A-92 starting gasoline is carried out. The composition of the purified samples of the hydrocarbon mixture is evaluated with gas chromatography using saponite granulate (Octane rating = 94,013 according to the method of research) under static  conditions. The structure changes of raw and acid activated saponite clay has been investigated by nitrogen adsorption method and scanning electron microscopy. Established that the porous structure of saponite clay mineral represented by micro-meso porous system with domination of micropores. Acid modification promotes the development of specific surface area (from 47,7 m²/g to 177,9 m²/g) and increase the total volume of pores (from 0,134 cm³/g to 0,201 cm³/g).
Keywords: clay mineral, acid activation, granulate, hydrocarbon mixture, octane number.

References

1. Sokol H., Sprynskyy M., Ganzyuk A. Structural, Mineral and elemental composition features of iron-rich saponite clay from Tashkiv deposit (Ukraine). Colloids and Interfaces. 2019. № 3. R. 10.
2. Sokol H. M. Otrymannia hidrofobnykh orhanomineralnykh sorbtsiinykh materialiv na osnovi saponitu / H. M. Sokol, A. Ya. Hanziuk // Naukovi notatky. – 2017. – Vyp. 58. – S. 288–294.
3. Sokol H. M. Strukturna modyfikatsiia saponitovykh hlyn kyslotnoiu obrobkoiu / H. M. Sokol // Naukovi notatky. – 2017. – Vyp. 56. – S. 149–153.
4. Hanziuk A. Modyfikatsiia saponitovykh hlyn poverkhnevo-aktyvnymy rechovynamy / A. Hanziuk, S. Karvan, H. Deichuk, Kh. Hanziuk // Visnyk Lvivskoho universytetu. Seriia khimichna. – 2015. – Vyp. 56(1).
5. Yeh J. M. Siloxane-modified epoxy resin–clay nanocomposite coatings with advanced anticorrosive properties prepared by a solution dispersion approach / J. M. Yeh, H. Y. Huang, C. L. Chen, W. F. Su, Y. H. Yu // Surface and Coatings Technology. – 2006. – № 200 (8). – R. 2753–2763.
6. He H. Changes in the morphology of organoclays with HDTMA and surfactant loading / H. He, R. L. Frost, T. Bostrom et al. // Applied Clay Science. – 2006. – № 31 (3). – R. 262–271.
7. Xi Y. Modification of the surfaces of Wyoming montmorillonite by the cationic surfactants alkyl trimethyl, dialkyl dimethyl, and trialkyl methyl ammonium bromides / Y. Xi, R. L. Frost, H. He // Journal of Colloid and Interface Science. – 2007. – № 305(1). – R. 150–158.
8. Lisichkin G. V. Dostizheniya, problemy i perspektivy himicheskogo modificirovaniya poverhnosti mineralnyh veshestv / G. V. Lisichkin // Zhurnal VHO im. D.I. Mendeleeva. – 1989. – № 3. – S. 3–9.
9. Stremetskyi O. I. Doslidzhennia korozii nyzkovuhletsevykh stalei u vodnykh rozchynakh v prysutnosti saponitu / O. I. Stremetskyi, H. M. Sokol // Visnyk Khmelnytskoho natsionalnoho universytetu. Tekhnichni nauky. – 2016. – № 5. – S. 38–42.
10. Sokol H. M., Ochyshchennia naftoproduktiv ta vyluchennia yikh slidovykh kilkostei z pozhezhnoho smittia za dopomohoiu sorbtsiinykh materialiv dlia podalshoho doslidzhennia khromatohrafichnym metodom / H. M. Sokol, A. Ya. Hanziuk, O. P. Shelestiuk, O. M. Mishchuk // Visnyk Khmelnytskoho natsionalnoho universytetu. Tekhnichni nauky. – 2017. – № 1. – S. 87–94.
11. Ekspluatatsiini materialy: metodychni vkazivky do laboratornykh zaniat dlia studentiv napriamu 6.070106 «Avtomobilnyi transport» dennoi formy navchannia / uklad. V. Furs, O. Ye. Skolozdra – Lutsk : Lutskyi NTU, 2014. – 80 s.
12. Vasylechko V. Kontsentruvannia Sm(III) na zakarpatskomu klynoptyloliti / V. Vasylechko, H. Hryshchuk, M. Viter, Ya. Kalychak // Visnyk Lvivskoho universytetu. Seriia khimichna. – 2016. – Vyp. 57(1). – S. 232–241.
13. Doslidzhennia protsesiv ochyshchennia naftoproduktiv za dopomohoiu aktyvovanykh smektytovykh hlyn / A. Ya. Hanziuk, D. M. Vyshnevska, N. L. Pokhylo [ta in.] // Visnyk Khmelnytskoho natsionalnoho universytetu. Tekhnichni nauky. – 2019. – № 1. – S. 82–90.
14. Sokol M. Strukturna modyfikatsiia saponitovykh hlyn kyslotnoiu obrobkoiu / H. M. Sokol // Mizhvuzivskyi zbirnyk naukovykh prats “Naukovi notatky” Lutskyi natsionalnyi tekhnichnyi universytet. – Lutsk, 2017. – № 56. – S. 149–153.