Переработка отходов потребления поликарбоната с получением сорбционных материалов для обезвреживания сточных вод нефтехимических производств

• Автор: Сурков, Александр Анатольевич
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 163 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКА ОТХОДОВ ПОЛИКАРБОНАТА И 10 АНАЛИЗ МЕТОДОВ ИХ УТИЛИЗАЦИИ

1.1. Свойства поликарбоната

1.2. Структура формирования отходов поликарбоната

1.3. Анализ методов утилизации отходов поликарбоната

2. Анализ методов утилизации отходов синтетических полимеров с получением активных углей

2.1. Теоретические основы получения активных углей

2.1.1. Физическая и химическая активация углеродсодержащего сырья

2.2. Методы получения углей из отходов синтетических полимеров

2.3. Влияние состава и структуры полимерных прекурсоров на физикохимические свойства получаемых активных углей
3. Анализ проблемы обезвреживания и глубокой очистки сточных вод нефтехимических производств 48 ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ. ОБЪЕМЫ
И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Характеристика объектов исследования
2.2. Методы и методики проведения экспериментов
2.2.1. Методы и методики проведения исследований процессов
термической деструкции отходов поликарбоната
2.2.2. Методики проведения процессов активации карбонизатов и
исследований физико-химических свойств параметров пористой
структуры АУ, полученных из отходов ПК
2.2.3 Методы и методики проведения исследований процессов
термохимической деструкции отходов поликарбоната
2.2.4. Методы и методики исследования пористой структуры и сорбционных свойств углеродных сорбентов
2.2.5. Статистическая обработка результатов исследований

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ТЕРМИЧЕСКОЙ ДЕСТРУКЦИИ ОТХОДОВ ПОЛИКАРБОНАТА
3.1. Термическая деструкция образцов отходов поликарбоната в инертной среде
3.1.1. Термогравиметрические исследования процессов сжигания образцов отходов поликарбоната
3.1.2. Исследование продуктов, образующихся в результате пиролиза отходов поликарбоната
3.2. Исследование процессов получения углеродных сорбентов их отходов поликарбоната активацией карбонизата диоксидом углерода
3.3. Исследование процессов получения углеродных сорбентов их отходов поликарбоната активацией карбонизата гидроксидом калия
3.3.1. Получение углеродных сорбентов из отходов поликарбоната методом химической активации карбонизатов
3.3.2. Исследования влияния условий активации карбонизатов гидроксидом калия на величину удельной поверхности полученных образцов активных углей
3.3.3. Исследование влияния условий активации гидроксидом калия на микропористую структуру активных углей
3.3.4 Исследование влияния условий активации карбонизатов гидроксидом калия на сорбционные свойства полученных образцов активных углей
3.3.5. Обсуждение результатов исследования синтеза АУ из отходов
поликарбоната с использованием метода химической активации карбонизатов гидроксидом калия
3.4. Исследование процессов термохимической переработки отходов поликарбоната с получением сорбционных материалов
3.4.1. Обоснование способа термохимической переработки отходов поликарбоната с получением сорбционных материалов
3.4.2. Исследование влияния условий проведения предварительной

реагентной обработки отходов поликарбоната на формирование сорбционных свойств образцов АУ
3.4.3. Исследование карбонизации обработанных образцов при температуре 430°С с последующей активацией паром
3.4.4. Исследование совместной карбонизации и активации паром обработанных образцов
ГЛАВА 4. ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ ОБРАЗЦОВ СОРБЦИОННЫХ УГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ АВАРИЙНЫХ РАЗЛИВОВ НЕФТИ И ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД НЕФТЕХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ
4.1. Выбор областей применения полученных из отходов поликарбоната углеродных сорбентов
4.2. Использование карбонизата, полученного при пиролизе поликарбоната, для ликвидации аварийных разливов нефти
4.3. Использование полученных углеродных сорбционных материалов для очистки сточных вод нефтехимических производств
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ОТХОДАМИ ПОТРЕБЛЕНИЯ ПОЛИКАРБОНАТА С ПОЛУЧЕНИЕМ УГЛЕРОДНЫХ СОРБЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
5.1 Технологические схемы термической переработки отходов потребления поликарбоната
5.2. Система управления отходами поликарбоната
5.3. Экономическая оценка комплексной термохимической технологии утилизации отходов ПК
5.4. Оценка эколого-экономической эффективности технологии термохимической утилизации отходов поликарбоната
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

объем пор (У,о, = 1,44 см3/г) по сравнению с АУ из ПЭТ. Однако данные показатели все же велики и значительно превышают соответствующие показатели взятой авторами для сравнения коммерческой марки АУ Р400 (3ВЕТ = 1003 м2/г, Ую1 = 0,52 см3/г), получаемых активацией паром битумизированного каменного угля и широко используемых в Европе и США для очистки воды. У активных углей, полученных из ПЭТ и ПВХ, преобладают мезопоры. Размер пор АУ, полученных из ПЭТ и ПВХ, варьируется в более узком диапазоне, чем АУ, полученных из ШР. АУ, полученные из ПЭТ и ПВХ, имеют бимодальное распределение пор по размеру с максимумами при 1,13 и 2,13 нм для АУ из ПВХ и 1,13 и 2,24 нм для АУ из ПЭТ. При этом распределение пор по размеру у АУ из ПЭТ и ПВХ в области микропор подобно, однако в области мезопор АУ из ПЭТ показывают более широкое распределение (2-6 нм), чем АУ из ПВХ (2-3 нм). Сложный состав и высокая зольность шинной резины (23,8 %) позволили получить АУ со значительно более низкой площадью поверхности (Бвет = 398,5 м2/г) и неоднородной шириной пор. Показатели, характеризующие пористую структуру АУ, полученных из ПВХ, ПЭТ и шинной резины (ШР) путем активации КОН, а также АУ марки Е400 (площадь поверхности АУ Бвет, средний диаметр пор Бр, суммарный объем пор У(оЬ объем микропор Уткго, объем мезопор Уте5), приведены в табл.2.4.
Таблица 2.4 - Характеристика пористой структуры АУ
АУ §ВЕТ, м2/г пр, нм У.О., см3/г Утісго, СМ /г V ¥ теэ> см3/г У40„ %
АУ (ШР) 398,5 3,81 0,38 0,11 0,27 71,
АУ (ПВХ) 2666 2,16 1,44 0,25 1,19 82,
АУ (ПЭТ) 2831 2,37 1,68 0,25 1,43 85,
Б400 1003 2,07 0,52 0,24 0,28 53,
Благодаря высокой площади поверхности и высокоразвитой мезопористой структуре АУ, полученные из ПЭТ и ПВХ, показывают значительно более высокую адсорбционную емкость по метиленовому голубому (МГ) и йоду, чем АУ, полученные из шинной резины и коммерческие АУ марки Б- 400 на основе каменного угля. Адсорбционная емкость по метиленовому голубому (Амг) и