Scientific journal
Modern high technologies
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,969

На территории Сибири и Дальнего Востока имеются большие массивы леса, погибшего от сибирского шелкопряда. Эти неживые леса представляют большую пожарную и экологическую опасность. Одним из рациональных путей использования такой древесины может быть ее переработка на угольные материалы.

Объектом исследования была выбрана древесина пихты со сроком поражения до четырех лет, так как эта древесина еще сохраняет достаточную прочность для переработки ее на угли, в том числе в промышленных аппаратах. По этой причине и получаемые из древесины угли будут иметь достаточную механическую прочность при их использовании по назначению. Было установлено, что активные угли полученные по традиционной технологии с парогазовой активацией обладают высокими адсорбционными характеристиками. Так активность по йоду составляет 90-95%, активность по метиленовому голубому 320-350 мг/г. С учетом повышающейся потребности в углеродных ионообменниках были проведены исследования по приданию получаемым активным углям ионообменных свойств. Для этой цели образцы активного угля подвергали озонированию с предварительным замачиванием в растворе перекиси водорода. В результате такой обработки сорбционная обменная емкость составила по NаОН в среднем 0,6 мг·экв/г, по НСl 1,5 мг·экв/г.

Традиционные способы активации древесного угля связаны с высокими капитальными затратами, энергоемкостью, продолжительностью и потерями адсорбента. Поэтому представляет интерес специфическое поведение веществ в поле СВЧ, возможность объемного разогрева обрабатываемого материала, в том числе древесного угля. Поэтому был поставлен эксперимент по изучению воздействия поля СВЧ на образцы древесного угля из пораженной пихты в генераторе с рабочей частотой 2450 МГц. В результате такой обработки получены образцы активного угля с адсорбционной активностью по йоду 35-40%, что превышает требования Российского стандарта ГОСТ 6217 - 74 для активных углей марки ДАК. Такие угли применяют для очистки паровых конденсатов в котельных и других устройствах. Приведенные результаты показали, что при помощи недорогого способа воздействия поля СВЧ на низкокачественные древесные угли, в том числе мелкие фракции образующиеся при их дальнейшей переработке, можно получить полноценный продукт имеющий значительный рынок.

Проведенные исследования позволяют утверждать что древесина пораженная сибирским шелкопрядом в течение нескольких лет - полноценное сырье для выработки активных углей, в том числе с ионообменными свойствами. В этом убеждают результаты полученные по традиционной технологии активации древесного угля, так и в результате воздействия поля СВЧ. Полученные результаты вероятно могут быть использованы и в других регионах для переработки на угольные материалы растительного сырья пораженного местными вредителями леса.

Работа выполнена при финансовой поддержке в форме гранта Федерального агентства по образованию.