Получение и исследование углеродных сорбентов

СОДЕРЖАНИЕ 4
ВВЕДЕНИЕ 6
1 Литературный обзор 8
1.1 Методы ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов 8
1.1.1. Механический метод 8
1.1.2. Термический метод 8
1.1.3. Биологический метод 9
1.1.4. Физико-химический метод 9
2.1. Классификация сорбентов 10
2.1.1. Адсорбенты 11
2.1.2. Абсорбенты 12
2.1.3. Ионообменные сорбенты 13
1.3. Динамический характер адсорбции. 13
1.3.1. Изотермы адсорбции. 13
1.3.2. Адсорбционные силы 21
1.4. Тепловой эффект адсорбции 22
1.5. Cвойства сорбентов 24
1.5.1. Объем пор и пористость 24
1.5.2. Распределение объема пор по их размерам 25
1.5.3. Удельная поверхность 26
1.5.4. Классификация пористых материалов 27
1.6. Применение сорбентов 29
1.7. Методы получения сорбентов 30
1.7.1. Получение сорбентов из древесины и древесного угля 30
1.7.2. Получение сорбентов из древесных отходов и сельскохозяйственных культур 30
1.7.3. Получение сорбента из торфа и торфяного кокса 31
1.7.4. Получение сорбента из каменного угля и бурого угля 32
1.7.5. Получение сорбента из нефтяных продуктов 35
1.7.6. Получение сорбента из синтетических материалов. 35
2 Материалы и методы 38
2.1. Объекты исследования 38
2.2. Описание методики получения углеродсодержащих сорбентов 39
2.11 Оценка сорбционной емкости сорбентов 45
2.11.1 Описание определения адсорбционной активности по йоду 45
2.11.2 Описание определения адсорбции по метиленовому голубому 46
2.11.3 Описание определения сорбционной емкости сорбента по щелочи 47
2.11.4 Описание определения сорбционной емкости сорбента по кислоте 48
2.11.5 Описание определения сорбционной емкости сорбента по нефти 49
3 Результаты и их обсуждение 52
4 Оценка экономической эффективности проекта 67
Заключение 71
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 73

Весь текст будет доступен после покупки

Разливы нефти и нефтепродуктов - обычное явление в современном обществе. При попадании в воду нефть образует на поверхности воды нефтяное пятно толщиной до 2 мм [31].
При попадании в воду нефть образует на поверхности воды нефтяное пятно толщиной до 2 мм. В течение последующих 2-5 дней пленка постепенно растворяется и приобретает толщину 10-100 микрон, усугубляя экологические проблемы. Некоторые нефтепродукты также растворимы в воде, но более тяжелые компоненты образуют эмульсию с окружающей водой. Компоненты образуют эмульсии с окружающей водой [31].
Ликвидация нефтяных загрязнений водоемов является острой проблемой, которую решают по сей день. Адсорбенты на основе углерода наиболее востребованы благодаря гидрофобным свойствам, экологичности и низкой стоимости.
Наиболее частыми для применения в качестве сорбента являются опилки, древесная щепа, отходы сельскохозяйственной культуры, макулатура, модифицированный торф. Такие сорбенты используют при толщине нефтяной пленки более 0,1 мм.
Органические сорбенты на водной поверхности они не тонут первые 72 часа, благодаря хорошей смачиваемости. Достоинствами таких сорбентов является, в первую очередь, экологически добываемое сырье, которое не отравляет экосистему, также они биовозобновляемы; сорбенты могут использоваться в широком диапазоне температур. К недостаткам можно отнести малую сорбирующую способность (не более 15 кг/кг), и низкая скорость адсорбции.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Литературный обзор

1.1 Методы ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов

1.1.1. Механический метод

Механический сбор углеводородов простой в эксплуатации и удобный метод экстренной для ликвидации аварии разлива нефти и нефтепродуктов, также этот метод является самым экологичным методом для сбора нефти. Механический сбор реализуется с помощью нефтесборщиков, различных сепараторов. Вид нефтесборщика зависит от условия сбора, то есть сбор происходит в открытом море, защищённых от водах с волнами, на суше, так далее.
Самый распространённый нефтесборщик это боновые заграждения, так как они могут выполнять задержку нефти и ее забор. Боновые заграждения размещают по пе риметру загрезненной зоны на поверхности воды и удерживаются на плаву с помощью якорей. Сбор нефти осуществляется насосами, которые снабжаются специальными насадками, позволяющими собирать нефть с поверхности воды, и гибкими плавучими рукавами для ее отвода. Также существуют скиммеры, которые собирают нефть с поверхности воды [37]. Каждый скиммер различают по типам: скиммеры с пороговыми отверстиями, скиммеры циклонного типа, скимеры с вакуумными насосами, олеофильные скиммеры. Также различают по видам: вихревые, центробежные, барабанные, щеточные, дисковые, абсорбционные, горизонтальные и вертикальные.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Адсорбент и абсорбент в чем разница? [Электронный ресурс]. URL: https://filtrum.ru/adsorbent-i-absorbent-v-chjom-raznica.html (дата обращения: 08.05.2023).
2. Виды сорбентов и в каких случаях они используются [Электронный ресурс]. URL: https://tze1.ru/articles/detail/vidy-sorbentov-i-v-kakikh-sluchayakh-oni-ispolzuyutsya/ (дата обращения: 08.05.2023).
3. Разница между абсорбцией и адсорбцией (с таблицей) [Электронный ресурс]. URL: https://learnanydifference.com/ru/difference-between-absorption-and-adsorption-with-table/ (дата обращения: 08.05.2023).
4. Методы ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов [Электронный ресурс]. URL: https://dprom.online/oilngas/metody-likvidatsii-razlivov-nefti-i-nefteproduktov/ (дата обращения: 10.05.2023).
5. Лекция 8. Адсорбция и поверхностное натяжение [Электронный ресурс]. URL: https://portal.tpu.ru/SHARED/v/VORONOVA/process/Tab/lec8.pdf (дата обращения: 12.05.2023).
6. Фридрихсберг Д. А. , Курс коллоидной химии Л., изд «Химия», 1974 - 352 с.
7. Плановский А. Н., Николаев П. И., процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии., изд «Химия», 1972 -496 с
8. Левченков С.И. Физическая и коллоидна химия. Конспект лекций для студентов биофака ЮФУ (РГУ) [Электронный ресурс]. URL: http://www.physchem.chimfak.sfedu.ru/Source/PCC/Termodyn_1.htm (дата обращения: 12.05.2023).
9. Карнаухов А.П. Адсорбция. Текстура дисперсных и пористых материалов. Новосибирск: Наука. Сиб. предприятие РАН, 1999. — 470 с.
10. Langniuir I. // J. Amer. Chem. Soc. — 1918. —Vol.40. - P. 1361.
11. Киселев А.В. Поверхностные явления. Адсорбция // Курс физической химии. Ред. Я.И. Герасимов. — М.: Химия, 1969. — Т. 1. — 435 с.
12. Fraitkenbnrg W.G. // J. Amer. Chem. Soc. - 1944. - Vol. 66. - P. 1827
13. Trapnell B.M.W. // Proc Roy. Soc. - 1951. - Vol. A206. - P. 39.

Весь текст будет доступен после покупки