Теоретическое и экспериментальное обоснование использования шунгитовых пород для очистки техногенных растворов и газовых выбросов

• Автор: Луговская, Ирина Германовна
• Шифр специальности: 25.00.36
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 130 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Современное состояние проблемы использования углеродсодержащих шунгитовых пород в сорбционных и каталитических процессах

1.1. Сорбенты для очистки сточных вод

1.2. Шунгитовые породы

1.3 Сорбционные свойства шунгитовой породы

и других сорбционных материалов

1.4. Шунгитовая порода как катализатор и носитель катализаторов

Выводы
Глава 2. Методы исследования и подготовка шунгитовой породы для применения в качестве сорбентов, катализаторов и носителей катализаторов
2.1. Определение характеристик шунгитового сорбционного материала и подготовка шунгитовой породы для использования в качестве сорбента
2.1.1. Измерение удельной поверхности
2.1.2. Изучение процессов сорбционной очистки водных растворов от нефтепродуктов и фенола
2.1.3. Способы регенерации сорбентов
2.2. Получение и исследование шунгитовых катализаторов и носителей
2.2.1. Характеристика состава образцов
2.2.2. Определение каталитической активности
2.2.3. Физико-химические методы изучения катализаторов
Глава 3. Сорбционная очистка водных растворов от нефтепродуктов на шунгитовом сорбенте
3.1. Физико-химические характеристики сорбентов
3.2. Очистка водных растворов от нефтепродуктов
3.3. Регенерация шунгитовых сорбентов
Выводы
Глава 4. Сорбционная очистка водных растворов от фенола на шунгитовом
сорбенте
4.1. Характеристики исходного и модифицированного сорбента
4.2. Сорбция фенола и родамина С
4.3. Модель изотермы сорбции фенола из растворов средних концентраций
4.4. Технологические исследования сорбции фенола
из растворов низких концентраций

Выводы
Глава 5. Каталитическая активность пгунгитовой породы и нанесенных на шун готовую породу катализаторов в реакции окисления СО
5.1. Шунгитовая порода как катализатор
5.2. Нанесенные на шунгитовую породу катализаторы
5.2.1. Бинарные нанесенные оксидные катализаторы
5.2.2. Бинарные катализаторы, нанесенные на шунгитовую породу
и оксид алюминия
5.3. Исследование катализаторов физико-химическими методами
Выводы
Глава 6. Рекомендации по использованию шунгитовой породы в процессах,связанных., с решением проблем по защите окружающей среды
от техногенных загрязнений
Выводы
Общие выводы
Библиографический список
Приложения

Введение
Одной из составных частей решения обширной экологической проблемы является эффективное обезвреживание сточных вод и газовых выбросов.
Для очистки и доочистки сточных вод перспективным является сорбционный метод с использованием органических и неорганических сорбентов, а для очистки газовых выбросов часто применяются катализаторы. Учитывая дороговизну и дефицитность наиболее широко используемых при очистке сточных вод активированных углей (АУ), а при очистке газовых выбросов катализаторов на основе благородных металлов, в настоящее время проводят широкие исследования по применению в качестве сорбентов и катализаторов более дешевых, в частности, природных материалов.
К одному из видов потенциально пригодного для этих целей природного сырья могут быть отнесены шунгитовые породы (ШП) Карелии. Шунгитовые породы - большая группа углеродсодержащих горных пород - первоначально использовались, в основном, для производства строительных материалов. В последнее время, благодаря необычному сочетанию свойств, они начали находить применение в металлургии, химической промышленности, при получении композиционных материалов, предназначенных для радиоэкранирующих устройств, электропроводных резин и др.
За последние десятилетия появились некоторые публикации, указывающие, что при соответствующей обработке и модификации шунгитовые породы могут служить сорбентами, катализаторами и носителями катализаторов. Перспектива замены дорогостоящих синтетических сорбентов и катализаторов, производство и утилизация которых приводит к образованию отходов и загрязнению окружающей среды, ставит задачу более широкого исследования физико-химических характеристик шунгитовых пород и связанных с ними технологических свойств.
В диссертационной работе была изучена возможность использования шунгитовой породы Ш разновидности Зажогинского месторождения, в качестве сорбционного материала для очистки сточных и оборотных вод от нефтепродуктов и фенола, а также в качестве катализатора и носителя оксидных катализаторов в экологически важной газофазной реакции окисления оксида углерода.
Впервые установлено, что удельная сорбционная активность поверхности ШП выше, чем у АУ, что свидетельствует о наличии на поверхности ШП активного углеродсодержащего слоя и является определяющим при их использовании в качестве сорбционного материала (ШС). С использованием классических моделей изотерм сорбции показана энергетическая неоднородность поверхности ШС.

Рис, Схема установки для определения удельной поверхности
1. Баллон с газовой смесью (Не и смесь Не и N )
2, Редуктор
3 Вентиль ТОЧНОЙ регулировки
4, Расходомер
5, Фильтр
6, Детектор по теплопроводности
7, Резиновые ТРУБКИ
8, Колонка
9, Электропечь
10, Сосуд Дьюара с жидким азотом
11, Самописец
12, Хроматограф