Создание композиций на основе бутадиен-стирольных каучуков, отработанных активированных углей и компонентов сточных вод

• Автор: Скляднев, Евгений Владимирович
• Шифр специальности: 05.17.06, 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 170 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1 Современные представления о применении углеродных материалов в качестве наполнителей

1.2 Особенности сорбционного метода очистки сточных вод

1.3 Жидкофазное наполнение эмульсионных каучуков

1.4 Экологические аспекты производства эмульсионных каучуков

1.5 Термоокислительная устойчивость каучуков

1.6 Влияние поверхностноактивных веществ на переработку резиновых смесей и свойства резин

2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Исходные продукты и их характеристика

2.1.1 Сточная вода производства эмульсионных каучуков
2.1.2 Латекс СКС АРК
2.1.3 Активированные угли
2.2 Методы исследования
2.2.1 Описание лабораторной установки
2.2.2 Определение суммы смоляных и жирных кислот
2.2.3 Определение содержания лейканола
2.2.4 Определение химического потребления кислорода
2.2.5 Определение концентрации хлоридионов
2.2.6 Озоление угля
2.2.7 Растворение прокаленного остатка
2.2.8 Определение концентрации ионов меди
2.2.9 Пламенная атомноадсорбционная спектроскопия
2.2. Определение содержания металлов переменной валентности
2.2. Комплексный термический анализ
2.2. Оценка технологических свойств каучуков
2.2. Капиллярная вискозиметрия
2.2. Приготовление резиновых смесей и определение физикомеханических показателей вулканизатов
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1 Изучение процесса модификации активированных углей
3.1.1 Очистка сточных вод при получении водных суспензий
3.1.2. Седиментационный анализ суспензий
3.2 Жидкофазное наполнение латексных систем
3.3 Изучение технологических свойств эластомерных композиций
3.3.1 Термостабильность эластомерных композиций
3.3.2 Реологическое поведение эластомерных композиций
3.3.3 Перерабатываемость эластомерных композиций
в пластографе Брабендер
3.4 Изучение физикомеханических свойств вулканизатов
на основе эластомерных композиций
3.5 Набухание резиновых смесей на основе
эластомерных композиций
4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛАСТОМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ
5 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ РЕОЛОГИЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ ЭЛАСТОМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Высокая эффективность адсорбционной очистки сточных вод возможна лишь в том случае, если правильно учтены все факторы, влияющие на процесс: установлена принципиальная возможность адсорбции, правильно подобран сорбент и способ его регенерации, оптимальное значение кислотно-основного показателя, при котором величина адсорбции растворенных компонентов в сточной воде становится максимальной и т. Определяющим при использовании сорбционного метода является выбор адсорбента. Известна практика использования различных природных материалов для адсорбции ПАВ в зависимости от их природы и концентрации в сточной воде: торфа, отсева полукокса, известняка, глинистых материалов, цеолитов, шунгитов и др. При очистке сточных вод, содержащих небольшие количества анионных ПАВ, наибольший эффект дает применение талька []. С экономической точки зрения целесообразно использовать в качестве сорбентов отходы различных производств. Наиболее универсальными адсорбентами углеводородов из водных сред ввиду сильно развитой поверхности и пористости являются активированные угли. Достаточно широкое распространение также получили окисленные угли и активные антрациты. При выборе активированного угля для очистки промышленных сточных вод от ПАВ необходимо учитывать ряд требований. При этом практически важными техническими показателями активных углей являются их механическая прочность при истирании, объемы микро-, мезо- и макропор, а также общая пористость, оцениваемая с использованием различных пикномет-рических жидкостей []. Поверхностно-активные вещества, обладающие длинными углеводородными радикалами, отличаются большой энергией вандервальсовского взаимодействия и характеризуются большой энергией сорбционного взаимодействия ( ч- кДж/моль) []. В растворах ПАВ могут находиться в виде молекул (ионов) при малых концентрациях, либо мицелл (в ассоциированном состоянии) при концента-циях выше критической концентрации мицеллообразования. Мицеллы образуются в водных растворах вследствие ассоциации отдельных молекул в присутствии сильных электролитов и имеют линейные размеры, в большинстве случаев не превышающие нм. Вследствие этого для извлечения ПАВ из водных растворов целесообразно использовать сорбенты, полуширина пор которых укладывается в интервал 0,5 * нм. Предпочтение следует отдавать крупнопористым материалам, чтобы их внутренняя поверхность была доступна для диффузии больших ионов и ионных ассоциатов ПАВ. Однако, гранулированные активированные угли, выпускаемые нашей промышленностью, относятся к микропористым и переходно-пористым сорбентам и при сорбции ПАВ их удельная поверхность и объем микропор используется незначительно []. Емкость гранулированных активных углей по отношению к ПАВ не превышает 1,8 * 2 % (мае. ПАВ в стоке 0 0 мг/л. Использование остальных углей недостаточно эффективно, т. Известно [], что при сорбции технических ПАВ использование удельной поверхности активированного угля СКТ составляет не более 1 %, угля марки КАД - ^-%, активированного антрацита ^ %. Показано, что активированный уголь ОУ-А, отработанный в фармацевтическом производстве, способен извлекать + % органических загрязнений из стоков []. Несмотря на небольшую адсорбционную емкость активированных углей по отношению к ПАВ, существенным преимуществом их является то, что при любых концентрациях неорганических солей в растворе изотерма адсорбции ПАВ на углеродных материалах имеет выпуклую форму по отношению к оси концентраций, что свидетельствует о возможности очистки от ПАВ минерализованных сточных вод практически до любой минимальной остаточной их концентрации []. Помимо структуры активированного угля на адсорбцию оказывают влияние условия проведения процесса: температура и pH среды. При этом вещества, растворимость которых с повышением температуры увеличивается, адсорбируются при нагревании слабее. Уменьшение растворимости, в свою очередь, ведет к увеличению сорбции []. Повысить эффективность извлечения ПАВ позволяет предварительное измельчение активированных углей. Порошкообразные сорбенты наиболее просто применять в аппаратах периодического действия с мешалками. Максимальная степень использования емкости адсорбента в таких аппаратах достигается применением двух-или трехступенчатого дозирования угля (свежий уголь подается на вторую стадию, на первую - отработанный уголь второй стадии и т.