Разработка составов и технологии нефтесорбентов и эпоксидных компаундов на основе модифицированных целлюлозосодержащих продуктов

• Автор: Еремеева, Наталия Михайловна
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 133 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ИНФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ

1Л. Особенности очистки воды от нефтепродуктов с использованием сорбционных материалов

1.2. Исходное сырьё и методы получения сорбентов

1.3. Модификация эпоксидных матриц

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Объекты исследования

2.2. Методы исследования

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА СОРБЕНТОВ НА ОСНОВЕ ОБОЛОЧКИ ГРЕЧИХИ..

3.1. Анализ свойств исходной оболочки гречихи
3.2. Выбор режимов и методов модификации
оболочки гречихи
3.3. Исследование сорбционных свойств
модифицированной оболочки гречихи
3.4. Сравнение с аналогами
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАЗРАБОТАННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ МОДИФИЦИРОВАННОЙ ОБОЛОЧКИ ГРЕЧИХИ В КАЧЕСТВЕ НАПОЛНИТЕЛЯ ПКМ
4.1. Разработка эпоксидных составов пониженной горючести
4.2. Оценка влияния разработанного наполнителя на физико-механические и физико-химические свойства эпоксидного состава
4.3. Сравнение с аналогами
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ НАУГЛЕРОЖЕН-НЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ МОДИФИЦИРОВАННОЙ ОБОЛОЧКИ ГРЕЧИХИ. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗРАБОТАННЫХ МАТЕРИАЛОВ
5.1. Разработка технологии получения науглероженных материалов на основе модифицированной оболочки гречихи
5.2. Технико-экономическая эффективность разработанных сорбентов и
наполнителей на основе модифицированной оболочки гречихи
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ПРИЛОЖЕНИЕ В
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
ПРИЛОЖЕНИЕ Д

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования. Современные тенденции развития химической промышленности характеризуются, прежде всего, повышенными требованиями к эксплуатационным свойствам и качеству изделий при снижении себестоимости их производства. Данный факт стимулирует рост интереса к исследованиям путей эффективного использования различных отходов в качестве сырья.
Привлекательными для использования в химической отрасли промышленности являются продукты растительного происхождения, которые накапливаются в значительном количестве в виде отходов различных производств (целлюлозно-бумажная промышленность, сельское хозяйство). Данные материалы, в силу их высокой пористости, представляют интерес в качестве исходного сырья для получения сорбентов, используемых при решении многих экологических задач: очистка газовых выбросов, сточных вод, грунта и т. д. [1-2]. Также они могут использоваться для получения из них кремний-, фосфор- или углеродсодержащих материалов с целью введения таковых в состав полимерных матриц [3-5].
Как показал анализ литературы, в наименьшей степени исследованы отходы производства гречихи, немногочисленны и технические предложения по их использованию. А вместе с тем, до 22% от общей массы исходного сырья при переработке зерна в крупу составляет оболочка гречихи [6]. Лишь незначительная её часть используется в качестве топлива, наполнителя для подушек, упаковки хрупких товаров и фруктов. Следовательно, ежегодно возобновляется огромное количество ценного сырья растительного происхождения, не нашедшего до сих пор эффективного применения.
Обладая такими преимуществами как низкая плотность, привлекательные специфические свойства, в сочетании с низкой себестоимостью, возобновляемостью, оболочка гречихи может составить достойную конкуренцию как синтетическим сорбентам, так и наполнителям полимерных композиционных материалов после определённой технологической подготовки.

сечки стебля 0,17 г/см3). Полости в объёме опилок имеют не замкнутую структуру, а капиллярную, что приводит к низкому поглощению нефти. Поглощение растительными отходами воды и нефти протекает по различным механизмам. Гидрофильность таких материалов приводит к тому, что вода легко сорбируется в структуре материалов, в то время как нефть удерживается адгезионными силами на поверхности поглотителя. Поэтому растительные отходы имеют тенденцию лучше удерживать высоковязкую нефть по сравнению с маловязкой [82, 66].
Регенерация и утилизация сорбентов
Пропитанный углеводородами сорбент на основе древесных отходов или отходов растениеводства может подвергаться извлечению нефти (нефтепродукта) компрессионными методами (отжим на фильтрпрессах, в центрифугах). Насыщенные (отработанные) сорбенты после механического отжима могут быть использованы в качестве топливных брикетов с повышенной теплотворной способностью или смолистых добавок в кровельные материалы или асфальтовые смеси, что не приведёт к повторному загрязнению природных объектов [66].
Что касается утилизации отработанного сорбента на основе синтетического материала, то, например, сорбент на основе резиновой крошки, после сбора нефтепродукта может использоваться в качестве наполнителя для дорожного покрытия. В мировой практике значительное количество резиновой крошки применяется в смесях, используемых при строительстве дорожных покрытий (резинобитумная смесь типа БИТРЕК). Доля массы резинового порошка в битумно-резиновых вяжущих дорожных покрытиях может составлять до 10% [71].
Выводы
Анализ разработок в области ликвидации нефтезагрязнений с применением сорбентов позволяет прогнозировать большие перспективы именно для сорбентов на основе отходов возобновляемого растительного сырья с учётом необходимости их модификации для улучшения комплекса свойств.