1. Introduction
For many years people were unaware of the scale of the adverse
effects of their activity on the natural environment. Cluttered forests,
industrial waste dumps, poisoned rivers and polluted air are
just some of the effects of the impact of human activity on the
environment. The most pronounced were the changes in large
urban agglomerations with industrial centres. The emission of gases
containing e.g. hydrogen sulphide, sulphur dioxide, nitrogen
oxides and carbon oxides was responsible for the phenomenon of
acid rain, smog, odours and for decrease in the ozone layer. These
changes are not indifferent to human health and the proper functioning
of fauna and flora.
In recent years a small decrease in the emission of sulphur dioxide
and carbon dioxide has been noted, but the emission of NO2 has
increased. Nitrogen dioxide is a strongly toxic gas of strong smell. It
exerts toxic effect on vegetation and human health. The admissible
level of one-hour concentration of NO2 is 0.2 mg/m3 and can be
exceeded no more than 18 times in a year. The admissible mean
annual level of NO2 concentration is 0.04 mg/m3, while the alarming
level for one-hour concentration is 0.4 mg/m3 [1].
Economical and industrial development entails the increasing
use of crude oil and its derivatives, which is connected with
increased level of hydrogen sulphide in the environment. In
response to that the monitoring of the level of this substance in
the areas at risk (both work environment and natural environment)
has substantially increased. Besides unpleasant smell, some
compounds of sulphur at elevated concentrations can be hazardous
to human health. Long-lasting exposure to any strong smell
can lead to irritation, nausea and problems with concentration, but
some highly toxic substances like hydrogen sulphide or mercaptans
can lead to serious illnesses or even death. Hydrogen sulphide
in concentrations of 10–20 ppm causes irritation of the eyes, in concentrations above 700 ppm causes loss of consciousness, while
in concentrations 1000–2000 ppm causes sudden loss of consciousness
and death. In Poland the maximum admissible concentration
of H2S and maximum momentary concentration are 10 and
20 mg/m3, respectively. The critical effect is irritation of the eyes
and respiratory system. In the USA, the maximum admissible concentration
is 15 mg/m3 (10 ppm) and the maximum admissible
ceiling concentration is 30 mg/m3 (20 ppm) [2,3].
For these is reasons it is necessary to take measures focused on
the environment protection, including those aimed at restriction of
emission of pollutants. An effective method developed for the
removal of pollutants from water and air is adsorption on activated
carbon [4].
Owing to its chemical structure, activated carbons have been
used for adsorption of organic and inorganic, polar and nono-polar
compounds, occurring in the dissociated as well as molecular
forms [5]. This high sorption versatility is a consequence of the
degree of surface area development, type of porous structure and
specific character of its surface [6,7]. The unique features of activated
carbons make them invaluable in industrial conditions for
purification of water [8], gases [9,10], wastewater [11] as well as
catalysts supports [12]. The most important features of activated
carbons are high porosity and well-developed surface area, which
are endowed in the process of carbonisation (high-temperature
processing aimed at producing primary porous structure) followed
by chemical or physical activation performed in temperatures
ranging from 600 to 1000 C.
Of great interest is the production of activated carbons from
such materials as wood [13], peat [14], coal [15], coconut shells
[16], fruit stones and peels [17–21]. Structure of the activated carbons
depends on the type of precursor, methods and conditions of
carbonisation and activation processes [22,23]. The most popular
methods for obtaining activated carbons are based on conventional
heating. However, this type of heating has certain drawbacks such
as non-uniform heating and its application means that pyrolysis
and activation need to be performed in high temperatures. A possible
alternative is the use of microwave radiation for heating. In
contrast to the conventional heating, this method of conversion
of electromagnetic energy into thermal energy is fast, takes place
in the whole volume so is uniform, can be automated, which
means that the process is safer and easier to control. Thanks to
the possibility of direct and uniform heating of the entire sample
volume, the heating with the use of microwave radiation can accelerate
many processes and can influence the properties of the materials
heated [24–27].
In this respect, the purpose of the present study was to obtain
carbonaceous adsorbents from sawdust using microwave radiation,
investigate their potential application for removal of gas phase pollutants
at room temperature and to determine their physicochemical
properties. The influence of temperature of activation and the
activation method on the sorptive properties of the products
obtained was also analysed. With regard to the fact that nitrogen
dioxide is one of the most hazardous air pollutants and its emission
still increases, this gas was chosen as the testing adsorbate. The
other adsorbate, hydrogen sulphide, was chosen because of its
highly adverse effect on human health. To characterise the sorptive
properties of the adsorbents obtained against NO2 and H2S, the process
of adsorption was conducted in dry and wet conditions.
1. บทนำ
สำหรับคนจำนวนมากปีไม่รู้ว่าขนาดของที่ไม่พึงประสงค์
ผลกระทบจากกิจกรรมของพวกเขาในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ ป่ารก
ทิ้งกากอุตสาหกรรมแม่น้ำวางยาพิษและมลพิษทางอากาศเป็น
เพียงบางส่วนของผลกระทบของผลกระทบจากกิจกรรมของมนุษย์ใน
สภาพแวดล้อม ที่เด่นชัดที่สุดคือการเปลี่ยนแปลงในขนาดใหญ่
agglomerations เมืองที่มีศูนย์กลางอุตสาหกรรม การปล่อยก๊าซ
ที่มีเช่นไฮโดรเจนซัลไฟด์, ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ไนโตรเจน
ออกไซด์และออกไซด์ของคาร์บอนรับผิดชอบปรากฏการณ์ของ
ฝนกรด, หมอกควันกลิ่นไม่พึงประสงค์และการลดลงของชั้นโอโซน เหล่านี้
เปลี่ยนแปลงไม่ได้แยแสกับสุขภาพของมนุษย์และการทำงานที่เหมาะสม
ของสัตว์และพืช.
ในปีที่ผ่านมาลดลงเล็ก ๆ ในการปล่อยก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์
และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้รับการตั้งข้อสังเกต แต่การปล่อย NO2 ได้
เพิ่มขึ้น ก๊าซไนโตรเจนไดออกไซด์เป็นก๊าซที่เป็นพิษอย่างรุนแรงของกลิ่นแรง มัน
ออกแรงผลเป็นพิษต่อพืชและสุขภาพของมนุษย์ ที่ยอมรับ
ระดับความเข้มข้นหนึ่งชั่วโมงของ NO2 เป็น 0.2 mg / m3 และสามารถ
เกินไม่เกิน 18 ครั้งในหนึ่งปี ยอมรับค่าเฉลี่ย
ระดับความเข้มข้นประจำปีของ NO2 เป็น 0.04 mg / m3 ในขณะที่ที่น่ากลัว
ระดับความเข้มข้นหนึ่งชั่วโมงคือ 0.4 mg / m3 [1].
การพัฒนาเศรษฐกิจและอุตสาหกรรมที่ส่งผลเพิ่มขึ้น
การใช้น้ำมันดิบและอนุพันธ์ที่มีการเชื่อมต่อ มี
ระดับที่เพิ่มขึ้นของไฮโดรเจนซัลไฟด์ในสภาพแวดล้อม ใน
การตอบสนองต่อการตรวจสอบว่าระดับของสารนี้ใน
พื้นที่ที่มีความเสี่ยง (ทั้งสภาพแวดล้อมการทำงานและสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ)
ได้เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ นอกจากกลิ่นที่ไม่พึงประสงค์บาง
สารประกอบของกำมะถันที่ความเข้มข้นที่สูงขึ้นสามารถเป็นอันตราย
ต่อสุขภาพของมนุษย์ การสัมผัสที่ยาวนานในการดมกลิ่นที่แข็งแกร่งใด ๆ
สามารถนำไปสู่การระคายเคืองคลื่นไส้และปัญหาที่มีความเข้มข้น แต่
บางสารพิษเช่นไฮโดรเจนซัลไฟด์หรือ mercaptans
สามารถนำไปสู่การเจ็บป่วยที่รุนแรงหรือเสียชีวิต ไฮโดรเจนซัลไฟด์
ในความเข้มข้น 10-20 ppm ทำให้เกิดการระคายเคืองของดวงตาในระดับความเข้มข้น 700 ppm ข้างต้นทำให้เกิดการสูญเสียสติในขณะที่
ความเข้มข้น 1,000-2,000 ppm ทำให้เกิดการสูญเสียฉับพลันของสติ
และความตาย ในโปแลนด์ยอมรับความเข้มข้นสูงสุด
ของ H2S และความเข้มข้นสูงสุดชั่วขณะ 10 และ
20 mg / m3 ตามลำดับ ผลกระทบที่สำคัญคือการระคายเคืองของดวงตา
และระบบทางเดินหายใจ ในสหรัฐอเมริกายอมรับความเข้มข้นสูงสุด
คือ 15 mg / m3 (10 ppm) และสูงสุดที่ยอมรับ
ความเข้มข้นเพดาน 30 mg / m3 (20 ppm) [2,3].
สำหรับเหล่านี้คือเหตุผลที่มันเป็นสิ่งจำเป็นที่จะใช้มาตรการที่มุ่งเน้น
การป้องกันสภาพแวดล้อมรวมทั้งผู้ที่มุ่งเป้าไปที่การ จำกัด
การปล่อยมลพิษ วิธีที่มีประสิทธิภาพการพัฒนาสำหรับ
การกำจัดของสารมลพิษจากน้ำและอากาศในการเปิดใช้งานการดูดซับ
คาร์บอน [4].
เนื่องจากโครงสร้างทางเคมีของถ่านกัมได้รับการ
ใช้ในการดูดซับสารอินทรีย์และอนินทรีขั้วโลกและ nono ขั้ว
สารประกอบที่เกิดขึ้นใน แยกตัวเช่นเดียวกับโมเลกุล
รูปแบบ [5] นี้เก่งกาจการดูดซับสูงเป็นผลมาจาก
ระดับของการพัฒนาพื้นที่ผิวประเภทของโครงสร้างรูพรุนและ
ตัวอักษรที่เฉพาะเจาะจงของพื้นผิวของมัน [6,7] คุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ของการเปิดใช้งาน
คาร์บอนทำให้พวกเขาอยู่ในสภาพที่ทรงคุณค่าสำหรับอุตสาหกรรม
การทำให้บริสุทธิ์ของน้ำ [8] ก๊าซ [9,10] น้ำเสีย [11] เช่นเดียวกับ
การสนับสนุนตัวเร่งปฏิกิริยา [12] คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของการเปิดใช้งาน
คาร์บอนที่มีความพรุนสูงและพื้นที่ผิวการพัฒนาที่ดีซึ่ง
เป็น endowed ในกระบวนการของการ carbonisation (อุณหภูมิสูง
ในการประมวลผลที่มีวัตถุประสงค์เพื่อการผลิตที่มีรูพรุนโครงสร้างหลัก) ตาม
ด้วยการกระตุ้นทางเคมีหรือทางกายภาพดำเนินการในอุณหภูมิ
ตั้งแต่ 600 ถึง 1000? C.
ที่น่าสนใจมากคือการผลิตถ่านจาก
วัสดุเช่นไม้ [13], พีท [14] ถ่านหิน [15], กะลามะพร้าว
[16], หินและเปลือกผลไม้ [17-21] โครงสร้างของถ่านกัมมัน
ขึ้นอยู่กับชนิดของสารตั้งต้นวิธีการและเงื่อนไขในการ
carbonisation และกระบวนการยืนยันการใช้งาน [22,23] ที่นิยมมากที่สุด
วิธีการเพื่อให้ได้ถ่านกัมมันจะขึ้นอยู่กับการชุมนุม
ร้อน แต่ประเภทของความร้อนนี้มีข้อบกพร่องบางอย่างเช่น
ความร้อนไม่สม่ำเสมอและการประยุกต์ใช้หมายความว่าไพโรไลซิ
และยืนยันการใช้งานจะต้องมีการดำเนินการในอุณหภูมิสูง ที่เป็นไปได้
ทางเลือกคือการใช้รังสีไมโครเวฟเพื่อให้ความร้อน ใน
ทางตรงกันข้ามกับความร้อนทั่วไปวิธีการแปลงนี้
พลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานความร้อนเป็นไปอย่างรวดเร็วที่เกิดขึ้น
ในปริมาณทั้งเพื่อให้เป็นชุดได้โดยอัตโนมัติซึ่ง
หมายความว่ากระบวนการที่ปลอดภัยและง่ายต่อการควบคุม ขอขอบคุณที่
เป็นไปได้ของความร้อนโดยตรงและเครื่องแบบของกลุ่มตัวอย่างทั้ง
ปริมาณความร้อนที่มีการใช้รังสีไมโครเวฟสามารถเร่ง
กระบวนการจำนวนมากและจะมีผลต่อคุณสมบัติของวัสดุที่
ร้อน [24-27].
ในแง่นี้วัตถุประสงค์ของการ การศึกษาครั้งนี้คือการได้รับการ
ดูดซับคาร์บอนจากขี้เลื่อยโดยใช้รังสีไมโครเวฟ,
ตรวจสอบการประยุกต์ใช้ศักยภาพของพวกเขาสำหรับการกำจัดของสารมลพิษก๊าซ
ที่อุณหภูมิห้องและเพื่อตรวจสอบทางเคมีกายภาพของพวกเขา
คุณสมบัติ อิทธิพลของอุณหภูมิการเปิดใช้งานและ
วิธีการในการเปิดใช้งานคุณสมบัติ sorptive ของผลิตภัณฑ์ที่
ได้รับการวิเคราะห์ ในเรื่องเกี่ยวกับความจริงที่ว่าไนโตรเจน
ไดออกไซด์เป็นหนึ่งในสารมลพิษทางอากาศที่เป็นอันตรายมากที่สุดและการปล่อยก๊าซที่
ยังคงเพิ่มขึ้นก๊าซนี้ได้รับเลือกเป็นดูดซับการทดสอบ
ดูดซับอื่น ๆ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ได้รับเลือกเพราะของ
ผลกระทบอย่างมากต่อสุขภาพของมนุษย์ ลักษณะ sorptive
คุณสมบัติของตัวดูดซับที่ได้รับกับ NO2 และ H2S กระบวนการ
ของการดูดซับได้ดำเนินการอยู่ในสภาพที่แห้งและเปียก
การแปล กรุณารอสักครู่..

1 . บทนำ
สำหรับหลายปี ผู้คนไม่รู้ขนาดของทวนผลของกิจกรรมของพวกเขาในสภาพแวดล้อมที่เป็นธรรมชาติ รกป่า
ทิ้งขยะอุตสาหกรรม วางยาพิษแม่น้ำและอากาศเสียจะ
แค่บางส่วนของผลกระทบของผลกระทบจากกิจกรรมของมนุษย์บน
สภาพแวดล้อม ที่เด่นชัดมากที่สุดคือการเปลี่ยนแปลงในเมืองใหญ่ agglomerations
กับศูนย์อุตสาหกรรมการปล่อยก๊าซที่บรรจุ เช่น ไฮโดรเจนซัลไฟด์
, ก๊าซซัลเฟอร์ ไนโตรเจนออกไซด์ และคาร์บอนได้ออกไซด์
รับผิดชอบปรากฏการณ์
ฝนกรด , หมอกควัน , เครื่องหอมและลดลงของชั้นโอโซน การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้
ไม่ชินชากับสุขภาพของมนุษย์และการทำงานที่เหมาะสมของพืชและพืช
.
ในปีที่ผ่านมาลดลงเล็กน้อยในการปล่อยซัลเฟอร์ไดออกไซด์
และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ได้ถูกบันทึก แต่ปลดปล่อยก๊าซ NO2 ได้
เพิ่มขึ้น ไนโตรเจนไดออกไซด์ เป็นก๊าซที่เป็นพิษ มีกลิ่นแรง มัน
exerts พิษในพืชและสุขภาพของมนุษย์ ระดับที่ยอมรับ
ความเข้มข้นหนึ่งชั่วโมงของ NO2 คือ 0.2 mg / m3 และสามารถ
เกินไม่เกิน 18 ครั้งในหนึ่งปี การยอมรับหมายถึง
ประจำปีระดับความเข้มข้นของ NO2 0.04 มิลลิกรัม / ลูกบาศก์เมตร ในขณะที่ถ่าง
ระดับความเข้มข้นหนึ่งชั่วโมงคือ 0.4 mg / m3 [ 1 ] .
เศรษฐกิจและพัฒนาอุตสาหกรรม ใช้เพิ่ม
ใช้น้ำมันดิบและอนุพันธ์ ซึ่งเชื่อมต่อกับ
เพิ่มระดับของไฮโดรเจนซัลไฟด์ในสิ่งแวดล้อม ในการตอบสนองที่ติดตาม
ระดับสารนี้ในพื้นที่เสี่ยง ( สภาพแวดล้อมในการทำงานทั้งในและสภาพแวดล้อมธรรมชาติ )
มีมากเพิ่มขึ้นนอกจากกลิ่นไม่พึงประสงค์ มีสารประกอบของกำมะถันที่ความเข้มข้นสูง
สามารถเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์ ติดทนนานแสง
กลิ่นใด ๆที่แข็งแรงสามารถทำให้เกิดการระคายเคือง ปัญหาอาการคลื่นไส้และมีความเข้มข้น แต่สารบางอย่างเป็นพิษสูง
เช่นไฮโดรเจนซัลไฟด์หรือเมอร์แคบแทน
สามารถนำไปสู่การบาดเจ็บรุนแรงหรือเสียชีวิต ก๊าซไข่เน่า
ในความเข้มข้น 10 – 20 ppm ทำให้ระคายตา ในความเข้มข้นสูงกว่า 700 ppm ทำให้หมดสติ ขณะที่
ในความเข้มข้น 1000 – 2000 ppm สาเหตุการสูญเสียฉับพลันของจิตสำนึก
และความตาย โปแลนด์ในความเข้มข้นสูงสุดที่ยอมรับได้ของ h2s และสมาธิชั่วขณะ
สูงสุด 10 และ 20 mg / m3 ตามลำดับ ผลกระทบที่สำคัญคือการระคายเคืองของตา
และระบบทางเดินหายใจ ในสหรัฐอเมริกา , สูงสุดที่ยอมรับได้สมาธิ
15 มิลลิกรัม / ลูกบาศก์เมตร ( 10 ส่วน ) และสูงสุดที่ยอมรับ
เพดานความเข้มข้น 30 มิลลิกรัม / ลูกบาศก์เมตร ( 20 ส่วนในล้านส่วน ) [ 3 ] .
เหล่านี้คือเหตุผลว่ามีความจำเป็นที่จะต้องใช้มาตรการที่เน้น
การป้องกันสภาพแวดล้อม รวมทั้งผู้ที่มุ่งจำกัด
ปล่อย ของมลพิษ วิธีที่มีประสิทธิภาพเพื่อพัฒนา
การกำจัดมลพิษจากน้ำและอากาศจะถูกดูดซับบนคาร์บอนกัมมันต์
[ 4 ] .
เนื่องจากโครงสร้างทางเคมีของถ่านกัมมันต์ได้
ใช้สำหรับการดูดซับสารอินทรีย์และสารอนินทรีย์ , ขั้วโลกและสารประกอบโพลาร์
ไม่เป็นไร ที่เกิดขึ้นในทางใจ ตลอดจนรูปแบบโมเลกุล
[ 5 ] ตัวดูดซับสูงนี้เป็นผลมาจาก
ระดับการพัฒนาพื้นที่ประเภทของโครงสร้างรูพรุนและ
คุณลักษณะเฉพาะของผิว [ 6 , 7 ] คุณลักษณะเฉพาะของงาน
คาร์บอนให้ทรงคุณค่าในสภาวะอุตสาหกรรม
บริสุทธิ์ของน้ำ [ 8 ] , [ 9,10 ] ก๊าซน้ำเสีย [ 11 ] รวมทั้ง
ตัวเร่งปฏิกิริยารองรับ [ 12 ] คุณลักษณะที่สำคัญที่สุดของงานมีความพรุนสูงและมีการพัฒนาด้วย
พื้นที่ผิว ซึ่งมี endowed ในกระบวนการ carbonisation ( อุณหภูมิสูง
การประมวลผลมุ่งผลิตโครงสร้างรูพรุนหลัก ) ตามด้วยสารเคมี หรือการกระตุ้นทางกายภาพ
) ในอุณหภูมิตั้งแต่ 600 ถึง 1000 C .
สนใจมากคือ การผลิตถ่านกัมมันต์จาก
วัสดุเช่นไม้ [ 13 ] peat [ 14 ] , [ 15 ถ่านหิน ] , กะลามะพร้าว
[ 16 ] , ผลไม้หินเปลือกและ [ 17 – 21 ]โครงสร้างของถ่านกัมมันต์
ขึ้นอยู่กับชนิดของโปรตีน วิธีการ และเงื่อนไข ของ
carbonisation และกระตุ้นกระบวนการ [ 22,23 ] วิธีที่นิยมมากที่สุดสำหรับการขอรับ
ถ่านกัมมันต์จะขึ้นอยู่กับความร้อนปกติ
อย่างไรก็ตาม เครื่องชนิดนี้มีข้อเสียบางอย่างเช่น ความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอและการประยุกต์ใช้เป็น
หมายความว่าไพโรไลซิสและเปิดใช้งานต้องใช้อุณหภูมิสูง ทางเลือกที่เป็นไปได้
คือการใช้รังสีไมโครเวฟที่ความร้อน ในทางตรงกันข้ามกับความร้อนปกติ
วิธีของการแปลงของพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นพลังงานความร้อนนี้เป็นไปอย่างรวดเร็วที่เกิดขึ้น
ในปริมาณทั้งหมดเป็นชุดได้โดยอัตโนมัติ ซึ่ง
หมายความว่ากระบวนการมีความปลอดภัยและง่ายต่อการควบคุม
ขอบคุณความเป็นไปได้ของการโดยตรงและชุดเครื่องเสียงตัวอย่าง
ทั้งความร้อน ด้วยการใช้รังสีไมโครเวฟสามารถเร่งกระบวนการมากมาย
จะมีผลต่อคุณสมบัติของวัสดุ
อุ่น [ 24 – 27 ] .
ในส่วนนี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อให้ได้
ที่ประกอบด้วยคาร์บอนดูดซับจากวัสดุโดยใช้รังสี ไมโครเวฟ ,
ศึกษาการใช้ศักยภาพของตนเพื่อกำจัดก๊าซมลพิษ
ที่อุณหภูมิห้องและการตรวจสอบของพวกเขาและ
คุณสมบัติ อิทธิพลของอุณหภูมิของการกระตุ้นและการเปิดใช้งานคุณสมบัติ sorptive วิธี
ของผลิตภัณฑ์ได้ถูกวิเคราะห์ เกี่ยวกับความจริงที่ว่า ไนโตรเจนไดออกไซด์
เป็นหนึ่งของมลพิษอากาศและมลพิษ
อันตรายมากที่สุดยังเพิ่มก๊าซนี้ถูกเลือกให้เป็นการทดสอบดูดซับ .
อื่น ๆดูดซับไฮโดรเจน ซัลไฟด์ ถูกเลือก เพราะของไม่พึงประสงค์สูง
ผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์ นักศึกษาที่คุณสมบัติ sorptive
ของสารดูดซับที่ได้ต่อสู้และ NO2 h2s , กระบวนการของการดำเนินการใน
แห้ง และสภาพเปียก
การแปล กรุณารอสักครู่..
