WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 |

Использование адсорбционных технологий и углеродных адсорбентов на основе лузги подсолнечной в системах очистки нефтезагрязненных вод

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Долгих Оксана Геннадьевна

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АДСОРБЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И УГЛЕРОДНЫХ АДСОРБЕНТОВ НА ОСНОВЕ ЛУЗГИ ПОДСОЛНЕЧНОЙ В СИСТЕМАХ ОЧИСТКИ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ ВОД

Специальность 03.02.08 – Экология (в нефтегазовой отрасли)
(технические науки)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Краснодар – 2011

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Северо-Кавказский государственный технический университет» (СевКавГТУ,
г. Ставрополь)

Научный руководитель: доктор технических наук, доцент

Овчаров Сергей Николаевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Гапоненко Александр Макарович

доктор технических наук

Шестерикова Раиса Егоровна

Ведущая организация: Российский государственный университет

нефти и газа им. И.М. Губкина

Защита состоится «21» декабря 2011 года в 1000 на заседании диссертационного совета ДМ 212.100.08 Кубанского государственного технологического университета по адресу: 350072, г. Краснодар, ул. Красная, 135, ауд. 94

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного технологического университета по адресу: 350072,
г. Краснодар, ул. Московская, 2

Автореферат разослан «18» ноября 2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат химических наук Г.Г. Попова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования

Предотвращение нефтяного загрязнения гидросферы и ликвидация его последствий – одна из сложных и многоплановых проблем охраны природной среды, перспективным решением которой является использование сорбционных технологий очистки. Несмотря на разнообразие промышленных адсорбентов, их применение ограничивают высокая стоимость, мелкодисперсная форма, вызывающая трудности при использовании, сложность утилизации насыщенного поглотителя. В настоящее время в России потребление нефтесорбентов недостаточно и даже с учетом импорта составляет только 6-7,5 тыс. т в год. В результате собирается около 1,5-1,8% от общего объема попавшей в природную среду нефти. Поэтому разработка технических решений по очистке сточных вод и ликвидации разливов нефти с использованием новых, более дешевых и доступных адсорбентов является важной и весьма актуальной научно-прикладной задачей. Сырьем для производства нефтесорбентов могут быть многотоннажные растительные отходы агропромышленного комплекса, в частности, подсолнечная лузга. Это позволяет комплексно решать проблему утилизации сельскохозяйственных отходов и получения материалов, применяемых в природоохранной деятельности.

За последние годы заметно возрос вклад в загрязнение гидросферы от многочисленных объектов, связанных с хранением и реализацией нефти и нефтепродуктов. Расположение нефтебаз, автозаправочных станций (АЗС) и комплексов (АЗК) в непосредственной близости от населенных пунктов или на их территории резко усиливает негативное влияние на экологическую обстановку. Эффективность систем очистки сточных вод этих объектов можно существенно повысить за счет разработки и внедрения узлов сорбционной доочистки.

Цель работы Разработка адсорбционных технологий ликвидации нефтяных разливов и очистки нефтезагрязненных сточных вод с использованием новых дисперсных и гранулированных углеродных адсорбентов на основе лузги подсолнечной.

Основные задачи исследования

  1. Мониторинг объектов по хранению и реализации нефти и нефтепродуктов и их анализ как источников нефтяного загрязнения гидросферы.
  2. Технико-экологический анализ известных способов получения нефтесорбентов и разработка методологических принципов производства новых углеродных адсорбентов на основе растительных отходов.
  3. Разработка физико-химических основ процессов получения дисперсных и гранулированных нефтесорбентов путем термохимического модифицирования лузги подсолнечной.
  4. Разработка рекомендаций для проектирования технологических линий по получению дисперсных и гранулированных нефтесорбентов.
  5. Оценка эффективности использования полученных нефтесорбентов при сборе нефти и нефтепродуктов с поверхности воды и для очистки нефтезагрязненных сточных вод.
  6. Разработка рекомендаций по применению нефтесорбентов при ликвидации аварийных разливов нефти и в системах очистки сточных вод объектов по хранению и реализации нефти и нефтепродуктов.

Научная новизна работы

  1. Разработаны и научно обоснованы физико-химические основы процессов получения дисперсных и гранулированных углеродных адсорбентов путем термохимического модифицирования лузги подсолнечной.
  2. Изучены эксплуатационные характеристики дисперсных и гранулированных нефтесорбентов применительно к системам очистки нефтезагрязненных вод.
  3. Установлены закономерности процессов сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды дисперсными нефтесорбентами в статических условиях при аварийных разливах.
  4. Установлены закономерности процессов адсорбции нефти и нефтепродуктов на гранулированных адсорбентах в динамических условиях, оценено влияние различных факторов на степень очистки воды.

Защищаемые положения



  1. Результаты исследований и выявленные закономерности получения дисперсных и гранулированных углеродных адсорбентов путем термохимического модифицирования лузги подсолнечной.
  2. Технологические приемы и схемы установок для производства дисперсных и гранулированных углеродных адсорбентов из лузги подсолнечной.
  3. Результаты исследований и выявленные закономерности процессов сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды дисперсными нефтесорбентами при аварийных разливах.
  4. Результаты исследований, выявленные закономерности, технологические приемы и схемы адсорбционной доочистки сточных вод объектов по хранению и реализации нефти и нефтепродуктов с использованием гранулированных нефтесорбентов.

Практическая ценность и реализация работы

  1. Разработана технология получения путем термохимического модифицирования лузги подсолнечной дисперсных углеродных адсорбентов, имеющих по сравнению с промышленными аналогами существенные преимущества по эксплуатационным характеристикам и стоимости.
  2. Разработана технология получения из лузги подсолнечной гранулированных углеродных адсорбентов, пригодных для использования в сорбционных фильтрах систем очистки нефтезагрязненных сточных вод.
  3. Результаты работы явились основой НИОКР «Разработка способа получения нефтесорбентов из лузги подсолнечной и исследование их эксплуатационных характеристик», выполненной по госконтракту с Фондом содействия развития малых форм предпринимательства в научно-технической сфере (номер госрегистрации 01200951555), и приняты к реализации в ООО НПФ «Нефтесорбенты». Ожидаемый годовой экономический эффект при производстве 220 т/год нефтесорбентов составляет 12,118 млн. рублей.
  4. Проведены опытно-промышленные испытания укрупненной партии гранулированных нефтесорбентов в системе очистки сточных вод АЗК ОАО «НК «Роснефть» – Ставрополье», показана высокая эколого-экономическая эффективность сорбционной доочистки воды. Годовой экономический эффект от снижения платы за сбросы только одного АЗК составляет
    24,842 тыс. рублей.
  5. Основные положения и результаты работы используются в Северо-Кавказском государственном техническом университете в курсах «Промышленная экология», «Техника защиты окружающей среды», «Технологии синтеза адсорбентов на основе промышленных отходов», «Применение адсорбентов в системах защиты окружающей среды», «Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе», в курсовом и дипломном проектировании студентов специальности 280201 «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов» и магистров направления 280200 «Защита окружающей среды».

Апробация работы Основные теоретические положения и результаты исследований докладывались на X, XII, XIII и XIV региональных научно-технических конференциях «Вузовская наука – Северо-Кавказскому региону» (Ставрополь, 2006, 2008, 2009, 2010); Всероссийской научной студенческой конференции «Научный потенциал студенчества – будущему России» (Ставрополь, 2006); XXXVI и XXXVII научно-технических конференциях по результатам работы профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов СевКавГТУ (Ставрополь, 2007, 2008); III международной научной студенческой конференции «Научный потенциал студенчества в XXI веке» (Ставрополь, 2009); международной научно-практической конференции «Нефтегазопереработка и нефтехимия – 2010» (Уфа, 2010); V международной научной конференции «Научный потенциал XXI века» (Ставрополь, 2011).

Публикации По теме диссертации опубликовано 15 работ, в том числе,
3 статьи в рецензируемых научных журналах, входящих в перечень ВАК,
10 тезисов докладов на региональных, всероссийских и международных конференциях, получено 2 патента на изобретения.

Объем и структура работы Диссертация изложена на 185 страницах, включает 41 таблицу, 44 иллюстрации и состоит из введения, 4 глав, выводов, списка использованных источников из 167 наименований и приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы диссертации, определены задачи исследования.

В главе 1 рассмотрено современное состояние проблемы нефтяного загрязнения гидросферы. Приведены характеристики существующих способов локализации и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов, очистки нефтезагрязненных сточных вод. Показаны особенности и преимущества сорбционных технологий, систематизированы сведения об используемых в настоящее время адсорбентах, отражены критерии их подбора. Обсуждена проблема утилизации растительных отходов, образующихся в процессе переработки продукции агропромышленного комплекса. Выполнен технико-экологический анализ известных способов получения нефтесорбентов и предложены методологические принципы создания ресурсосберегающих технологий производства углеродных адсорбентов на основе подсолнечной лузги.

Анализ литературных данных позволил определить перспективные направления исследования, сформулировать цель и задачи работы.

В главе 2 описаны состав и свойства сырья для получения адсорбентов, экспериментальные установки, методы исследования эксплуатационных свойств нефтесорбентов и состава нефтезагрязненных сточных вод в процессе очистки.

В качестве сырья для получения адсорбентов использовали лузгу подсолнечную (ЛП), отобранную на Кочубеевском маслоэкстракционном заводе. Фракция сырья имеет размер 1-6 мм, насыпную плотность около 0,12 г/см3, влажность в пределах 7%. Состав сырья представлен в таблице 1.

Таблица 1 – Химический состав лузги подсолнечной

Вещество Содержание, % масс.
Целлюлоза (C6H10O5)n 32,3
Лигнин (C10H12O3)n 28,7
Гемицеллюлозы (пентозаны, гексозаны (C5H6O4)n) 26,8
Жирное масло 1,3
Азот 1,8
Минеральные элементы 4,6
Смолы, воскообразные и др. вещества 4,5


Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 


Похожие работы:







 
2013 www.деньсилы.рф - «МЕДИЦИНА-ЛЕЧЕНИЕ-ОЗДОРОВЛЕНИЕ»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.