Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка сорбирующего материала на основе растительного сырья Еремин Иван Сергеевич

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Еремин Иван Сергеевич. Разработка сорбирующего материала на основе растительного сырья: диссертация ... кандидата Технических наук: 03.02.08 / Еремин Иван Сергеевич;[Место защиты: ФГБОУ ВО «Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина»], 2018.- 133 с.

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Литературный обзор 10

1.1. Основные причины разливов нефти и нефтепродуктов 10

1.2. Методы ликвидации аварийных разливов нефти 12

1.3. Сорбционные методы ликвидации разливов нефти 16

1.4. Биомасса и продукты на ее основе 18

1.5. Производство сахара 22

1.6. Способы получения углеродных материалов 23

1.6.1. Термическая активация 24

1.6.2. Химическая обработка растительного сырья 30

1.6.3 Использование СВЧ-излучения 33

Глава 2. Объекты и методы исследования 39

2.1. Реактивы, используемые в работе 39

2.2. Объекты исследования 40

2.2.1. Сахарный тростник вида Saccharumofficinarum 40

2.3. Методики испытаний 42

2.3.1. Методика химической активации 42

2.3.2. Методика термической активации 42

2.3.3. Методика определения гранулометрического состава 43

2.3.4. Методика определения массовой доли влаги 44

2.3.5. Методика определения зольности 45

2.3.6. Методика определения нефтеемкости 45

2.3.7. Методика определения нефтеемкости на водной поверхности 46

2.3.8. Методика определение плавучести 47

2.3.9. Методика определения насыпной плотности 48

2.3.10. Методика определения рН водной вытяжки 48

2.3.11. Методика определения элементного состава 49

2.3.12. Методика определения площади поверхности и пористости 50

2.3.12.1. Методика обработки результатов площади удельной поверхности 51

2.3.13. Методика определение адсорбции по метиленовому голубому 53

2.3.13.1. Методика построения изотерм по метиленовому голубому 54

2.2.14. Методика сканирующей электронной микроскопии 56

Глава 3. Экспериментальная часть 58

3.1. Исследование сорбирующей способности нативного ЖСТ 58

3.1.1. Фракционный состав нативного ЖСТ 58

3.1.2. Определение влажности ЖСТ. 59

3.1.3. Определение нефтеемкости ЖСТ 59

3.1.4. Определение плавучести и влагоемкости ЖСТ 60

3.1.5. Определение нефтеемкости на водной поверхности нативного ЖСТ 62

3.1.6. Обработка реактивами ЖСТ 63

3.1.7. Оценка нефтеемкости модифицированного материала 64

3.1.8. Элементный состав ЖСТ 69

3.2.1. Нефтеемкость модифицированных ЖСТ 71

3.2.2. Нефтеемкость карбонизированного жома сахарного тростника на водной поверхности. 75

3.2.3. Определение насыпной плотности ЖСТ-3 76

3.2.4. Электронно-микроскопическое исследование образцов ЖСТ 77

3.2.5. Исследование степени адсорбции МС 86

3.2.6. Степень адсорбции азота 90

Глава 4. Разработка технологии получения СМ и рекомендации по использованию, хранению и утилизации 101

4. 1. Рекомендация по технике применения ЖСТ-3 101

4.1. Условия, способы нанесения и сбора сорбента для водной и твердой поверхности 101

4.2. Способы извлечения нефтепродуктов из отработанного сорбента 105

4.3. Сравнение полученного сорбирующего материала с промышленными образцами . 107

Заключение. 112

Список литературы 114

Введение к работе

Актуальность темы. Увеличение объемов добычи углеводородов приводит к пагубным последствиям и воздействию на окружающую среду (ОС). Это происходит на всех стадиях производственных работ нефтегазовой отрасли: разведке, добыче, транспортировке, переработке и хранении нефти. Проблема возникновения аварийных разливов нефти (АРН) известна давно. В этой связи разработка технологий и материалов для обезвреживания и ликвидации АРН является крайне актуальной задачей, стоящей перед специалистами по охране ОС.

В качестве методов борьбы с АРН используется множество методов, но ни один из них не является универсальным. Среди них весьма важную роль играют сорбционные способы очистки. Особую актуальность приобретают работы, изучающие способы получения сорбирующих материалов (СМ) на основе дешевых и доступных отходов сельскохозяйственных производств таких как: скорлупа орехов, рисовая шелуха, лузга гречихи, жом и т.д. Анализ литературных источников показал, что для получения СМ вовлекается все новые и новые объекты исследования. Особенно актуальным представляется использование жома сахарного тростника (ЖСТ) в качестве сырья для получения СМ.

Данная работа была выполнена в рамках договора о содружестве с Вьетнамский университетом нефти и газа, который предоставил отходы сахарной промышленности в виде ЖСТ, который и стал объектом исследования для получения на его основе СМ.

Целью диссертационной работы являлось разработка способа получения СМ на основе растительного сырья и изучение их физико-химических свойств. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Разработать способ последовательной карбонизации сырья с целью
получения СМ, обладающими селективностью к различным классам
углеводородов, включающий в себя химическую, термическую и обработку
сверхвысокочастотным излучением (СВЧ).

2. Провести исследование физико-химических свойств и определить
эффективность полученных материалов.

3. Провести сравнительный анализ полученных СМ с образцами, широко
используемыми при ликвидации АРН.

4. Разработать технологическую схему получения СМ на основе ЖСТ.
В данной работе был привлечен широкий спектр аналитических методов и

приборов, таких как: гравиметрический метод оценки сорбционных свойств,
метод определения плавучести, метод определения гранулометрического
состава, метод определения влагоемкости, метод определения зольного

остатка, рентгенофлуоресцентный метод анализа, сканирующая электронная микроскопия, метод оценки удельной площади поверхности и объема пор адсорбцией азота.

Научная новизна. Разработана технология получения СМ, аналогов активированных углей, из отходов сахарной промышленности для очистки от

нефтяных загрязнений. Экспериментально доказана возможность увеличения основных характеристик полученных образцов сорбентов, таких как: площадь удельной поверхности, пористость, нефтеемкость, за счет последовательной их активации химическим и физическим методами. Впервые приведены исследования, показывающие структурные изменения сорбента на каждом этапе модификации с использованием метода сканирующей электронной микроскопии (СЭМ). Показано влияние СВЧ излучения при реализации сушки испытуемого модифицированного образца на его основные свойства: площадь удельной поверхности, пористость, нефтеемкость.

Практическая значимость:

1. Эффективность полученных СМ из отходов СТ была испытана и
оценена на нефтезагрязненных почвах и водных поверхностях, в условиях
жаркого климата Вьетнама в рамках договора о содружестве между РГУ нефти
и газа (НИУ) им. И.М. Губкина и Вьетнамским университетом нефти и газа.

2. Разработанная технологическая схема получения СМ была предложена и
принята Вьетнамской стороной для разработки и постройке опытно
промышленной исследовательской установки для производства СМ из ЖСТ.

3. Результаты исследований многостадийной модификации структуры
получаемого СМ из ЖСТ и методы анализа с привлечением СЭМ,
рекомендованы использовать в программах учебных дисциплин бакалавров,
магистров, а также курсов повышении квалификации специалистов
нефтегазовой отрасли.

Положения, выносимые на защиту:

1. Поиск и обоснование комплекса физико-химических методов обработки ЖСТ с получением СМ для ликвидации АРН.

2.Изучение структуры сорбента, образующихся на разных стадиях обработки методом сканирующей электронной микроскопии и интерпретации полученных результатов.

3. Определение основных параметров полученных образцов и их сравнение с промышленно выпускаемыми сорбентами.

Личный вклад автора заключается в:

- анализе и обобщении информационной базы, посвященной основным
проблемам ликвидации АРН, выборе технологий и способов решений данных
проблем;

в проведении лабораторных испытаний при создании нового материала на основе жома сахарного тростника. Изучении полученных новых материалов стандартными методами анализа;

в подготовке научных докладов и выступлении на научно-практических конференциях, а также публикациях материалов по тематике выполненной диссертационной работы.

Достоверность и обоснованность результатов подтверждается

применением аттестованных методик, государственных стандартов и средств измерения, статистической обработке результатов исследований.

Апробация работы. Основные результаты исследований представлены
на: IХ Международной научно – практической конференции молодых ученых,
посвященной году экологии в России 2017; ХI Всероссийской научно-

технической конференции «Актуальные проблемы развития нефтегазового комплекса России» 8-10 февраля 2016 г.; 69-ой Международной молодежной конференции «Нефть и Газ-2014»; IV Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы химической технологии и защиты окружающей среды», г. Чебоксары 21-22 ноябрь 2014 г.; конференции молодых ученых, специалистов и студентов «Молодежь. Наука. Инновации», г. Грозный, ГГНТУ им. академика М.Д. Миллионщикова, 24-26 октября 2014 г.; юбилейной десятой Всероссийской конференции молодых ученых, специалистов и студентов «Новые технологии в газовой промышленности», 2013 г;

Результаты исследования были апробированы на кафедре теоретической и
прикладной химии биолого-химического факультета Московского

Государственного Областного Университета. Полученный нами углеродный материал на основе жома сахарного тростника был использован в качестве средства для очистки органических растворителей, применяемых для аналитических целей от примесей нефти и НП.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 9 работ, из них 3 статьи в журналах, рекомендуемых экспертным советом ВАК и 6 статей в сборниках статей международных и всероссийских конференций.

Структура диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы. Диссертация выполнена на 133 страницах и содержит 17 таблиц, 51 рисунок. Библиографический список цитируемой литературы содержит 182 наименований.

Термическая активация

Углеродные материалы путем термической активации были успешно изготовлены из древесины [89], ореховой скорлупы [90-91], кокосового ореха [92]. В работе [93] установлено, что на протяжении всей термической обработки, макромолекулярная структура материала остается в основном неповрежденной. Пиролиз может определяться как процесс термохимического превращения биомассы в уголь при отсутствии кислорода и других реагентов [94,95], при которых биомасса подвергается многоступенчатому разложению, что приводит к большим изменениям в удельном объеме.

Процесс пиролиза биомассы можно описать следующей реакцией (1): (СпНтОр)биомасса жидкости СхНу02 + газ СаНьОс+Н20+Суголь (1)

Скорость реакции, порядок и выход продукта зависят от таких параметров, как температура, скорость нагрева, предварительная обработка, каталитические эффекты и т. д. [96]. Механизм реакции может быть аппроксимирован объединением выходов из трех лигноцеллюлозных соединений, несмотря на синергетические эффекты. Поэтому изучение отдельных компонентов является важной задачей для получение приемлемого конечного продукта [97].

Растительные продукты термической обработки можно разделить на три основные группы:

Выделяемые газы СО, СО2, Н2О, С2Н2, С2Н4, С2Н6, С6Н6 и т.д. Первичное разложение биомассы создает как конденсируемые газы (пары), так и неконденсируемые газы (первичный газ). Пары состоящие из более тяжелых молекул, могут быть сконденсированы при охлаждении, тем самым увеличивается выход жидких углеводородных продуктов. Низкомолекулярные газовые смеси не конденсируются при охлаждении;

Жидкие продукты. Могут представлять собой смолу, масла, а также воду.

Твердые продукты (уголь и сажа).

Виды термической активации биомассы можно классифицировать следующим образом [98 -99]:

Медленный пиролиз. В этом случае карбонизация происходит под медленным нагревом в отсутствии кислорода до низкой температуры в 400 С в течение длительного периода времени. Данный способ является наиболее эффективным при получении углеродных материалов на основе биомассы. Большее применение метод нашел при производстве угля и делится на карбонизацию и обычный пиролиз. Помимо угля также получается влага и синтез-газ. Свойства конечного материал чаще всего определяются природой исходного сырья.

Быстрый пиролиз. Во время этого процесса происходит очень быстрый нагрев биомассы, что она достигает пиковой температуры ее разложения. Скорость нагрева может достигать 300 C/мин. Однако, при обработке биомассы максимальная температуры должна быть ниже 650 C. Во время быстрого пиролиза могут использоваться псевдоожиженные слои. При поддержании подобных условий могут образовываться органические пары, пиролизные газы и уголь. Получаемые пары конденсируются в углеводороды. Твердые продукты в основном состоят из полукокса, почти чистого углерода и других инертных компонентов. Помимо получения углеродных материалов, данный метод можно использовать при получении биотоплива.

Сверхбыстрый пиролиз. При таком режиме биомасса быстро нагревается до небольшого диапазона от 450 до 600 C в отсутствии кислорода. Процесс теплопередачи осуществляется с очень коротким временем нагрева (между 30 мс и 1,5 с).

Также можно отнести использование микроволнового нагрева биомассы, в качестве альтернативного способа активации, однако на сегодняшний день мало изучено влияние излучение на получение конечного продукта на основе биомассы.

С помощью термической обработки на используемом углеродном материале образуются различные трещины, щели, поры, благодаря этому увеличивается площадь удельной поверхности. При создании технологии получения сорбирующего материала, в зависимости от исходного сырья могут применяться химические и физические способы активирования.

Каждый из трех основных компонентов лигноцеллюлозной биомассы имеет предпочтительный температурный диапазон разложения.

Анализ данных из дифференциальной термогравиметрии термогравиметрической аппаратуры на некоторой выбранной биомассе предполагает наличие следующих температурных диапазонов для инициирования пиролиза [100]:

Гемицеллюлоза: 150-350 C

Целлюлоза: 275-350 C

Лигнин: 250-500 C. Целлюлоза является одним из доминирующих лигноцеллюлозных соединений и подвержена расщеплению. Первичная реакция целлюлозы описывается Ватерлоо-механизмом, показанным на Рисунке 5 [97].

При низких температурах ( 350 C) преобладает дегидратация, которая способствует производству угля, воды и газа. Деполимеризация происходит при температурах между 300 и 450 С, которые образуют безводные сахара, такие как левоглюкозан. Фрагментация целлюлозы на карбонильные соединения, кислоты и спирты оптимизируется при температуре около 600 C. Дальнейшее повышение температуры ( 650 C) или очень длительное время пребывания пара приведет к возникновению вторичных реакций между паром и твердой фазой с образованием газа. Из-за разнообразия реакций, которые происходят во время пиролиза, реакция может быть либо эндотермической, либо экзотермической.

Процесс термической обработки растительного материала может создавать смолы и другие продукты разложения, которые заполняют или частично блокируют поры; этот более дезорганизованный углерод первым реагирует с окислительными газами, создавая новую доступную пористость путем «очистки» заблокированных пор [101].

Термическая активация включает в себя карбонизацию сырья при повышенных температурах в присутствии окислительного агента (СО2, Ar, N2 воздух и их смеси). Температурный режим будет варьироваться от 400 до 800 oC, а температура активации составляет от 800 oC до 1100 oC. Как правило, CO2 используется в качестве активирующего газа, поскольку он чист, прост в обращении и облегчает контроль процесса активации из-за медленной скорости реакции при высоких температурах [102].

В качестве примера можно рассмотреть способ приготовления сорбента на основе древесины [103]Сорбирующий материал приготовленный медленным пиролизом с температурой 400-600 С по отношению к углеводородам не проявляет сорбционной активности, поскольку его поры блокированы высокомолекулярными смолами, являющимися продуктами пиролиза. Карбонизацию углеродного материала при высоких температурах (800-1000 oC) в присутствии водяного пара [104-106].

В случае если внешним агентом является кислород, то при его избытке будет происходить быстрое сгорание полимера, за счет наличия его в камере сгорания и присутствия элементарных звеньев полимера. Кислород способствует образованию промежуточных мостиков, поперечных внутри- и межмолекулярных связей, определяющих формирование молекулярной структуры углеродного материала [100].

В работе [107] обрабатывались скорлупы кедрового ореха в температурном интервале 200-500 С. Выявлено увеличение пористости, но с понижением выхода готового продукта.

В работе [108] показаны условия получения сорбента на основе фруктовых косточек. Наблюдается увеличение удельной поверхности, но с потерей массы в 2 раза. Обработка проводилась при температуре 800 С. В работе [109] авторами показана возможность использования скорлупы кокосовых орехов. Температура обработки составила 500С, а размер рабочей фракции варьировался от 3 до 10 мм.

Во время термического воздействия происходит значительное снижение массы исходного материла. Теоретически это эквивалентно увеличению пористости и площади удельной поверхности. Многие полученные углеродные материалы имеют высокую удельную поверхность до 1000 м2/г [110].

Авторы работы [111] разрабатывали активный уголь для очистки водных сред от органических кислот. Приготовление углей включала в себя несколько этапов: фракционирование скорлупы различных орехов и косточек, карбонизация в потоке CO2 , температурный интервал составлял 400-750С при соотношении косточек и газа 1:100-120, далее следовало охлаждение карбонизата до 20-50С и повторная карбонизация при температуре 750-900 С, со скоростью нагрева 2-7 град/мин, по окончанию отсевается мелкая пыль. Данный способ повысил выход угля до 48%, рабочая фракция была выбрана в размере 0,5-0,7 мм.

Оценка нефтеемкости модифицированного материала

Проведя химическую и термическую активацию были получены данные показывающие изменение сорбционных способностей по отношению к нефти в зависимости от типа используемого химического реактива. ЖСТ подвергался обработке кислотами и щелочами с последующей карбонизацией при 600 0С. После проведения активации получен полидисперсный сыпучий материал черного или темно-серого цвета разной поглощающей способностью. Реактивы взаимодействующие с ЖСТ реагируют с ним по-разному. Это можно объяснить, что часть компонентов ЖСТ при контакте растворяется, тем самым образуется дополнительное поровое пространство, тем самым увеличивается нефтепоглощающая способность.

По результатам испытания показана эффективность использования H3PO4 при обработке ЖСТ. Обработанный ею материал увеличил свою нефтеемкость по сравнению с нативным ЖСТ и достиг 3,8 г/г. В дальнейшей работе и испытаниях был использован только этот реактив.

Для выбора наиболее эффективной фракции карбонизированного сорбирующего материала мы проводили карбонизацию каждой из фракций, указанных в таблице 5. Полученные карбонизированные образцы складывались в специальные емкости, закупоривались с целью устранения воздействия атмосферной влажности. После карбонизации фракции меньше 0,5 мм , 0,5-1,0 мм и 1,0-2,0 слипались между собой, образуя единую структуру, которую было трудно извлечь из тигля, не повредив ее. При увеличении температуры происходит слипание частиц, что приводит к снижению качества конечного продукта. Поэтому был сделан вывод, о возможности использования более крупной фракции больше 3 мм для последующей термохимической активации. Получив необходимое количество материала, он был просеян с целью оценки нефтеемкости ЖСТ по каждой фракции. Частицы, которые по размеру были больше 2.0 мм, при карбонизации не слипались и образовывали сыпучий материал.

Согласно методике, указанной в главе 2.3.6. были получены данные по оценке нефтеемкости каждой фракции, приведнные на Рисунке 15.

Как видно из Рисунка 15, с уменьшением размера частиц увеличилась нефтеемкость по отношению к нефти. Таким образом, используя мелкую фракцию ЖСТ, мы добились увеличения показателя нефтеемкость до 5,1 г/г. Однако при получении фракции меньше 0,5 мм появляются трудности с использованием подобного материала, так как он становится летучем и высок риск попадания в легкие в случае отсутствия средств индивидуальной защиты. Поэтому было принято решение в дальнейшем использовать фракцию от 0,8 до 1,5 мм.

Наблюдалось, что ЖСТ впитывал углеводород полным своим объемом. В отличие от необработанного жома, который только адсорбировал на себе нефть, частица карбонизированного жома при попадании на нефтепродукт впитывает его в себя полностью, поэтому можно говорить, что карбонизация придала исходному адсорбенту свойства абсорбента. В качестве сравнения можно выделить основные марки СМ используемых на территории РФ Таблица 6.

Полученный нами материал уже не мог являться нативным, поэтому мы дали ему обозначение, как ЖСТ-1. Материал был обработан 10% раствором ортофосфорной кислоты и карбонизирован в муфельной печи при температуре в 600 0С.

Степень адсорбции азота

Таким образом, в ходе последовательного физического и химического воздействия наблюдалось изменение поверхности материала Рисунка 24 по сравнению с Рисунком 34. Данное наблюдение показывает, что увеличение сорбирующей способности по отношению к нефти, а также увеличение удельной поверхности материала произошло не случайно, а за счет воздействия на влажный материал СВЧ-излучения.

Изучение характеристик пористой структуры проводилось методом низкотемпературной адсорбции азота. Изотермы адсорбции-десорбции азота, полученные для образцов активированных ЖСТ в различных условиях термохимической активации, представлены на рисунке 44-46. Расчет изотерм проводился в программе AutoChem 2950 HP Software Features.

Из полученных результатов следует, что материал, полученный термохимическим путем, обладает только крупными каналами и макропорами, а более мелкие поры забиты продуктами сгорания во время термической обработки, поэтому ЖСТ-1 практически не обладает площадью удельной поверхностью и пористостью, что показано в Таблице 11-12. Это также нам говорит, что материал ЖСТ-1 обладает только поверхностной адсорбцией и практически не поглощает всем объемом углеводороды, что и подтверждается полученными данными по оценки нефтеемкости на рисунках 14-15.

Однако проведя испытания ЖСТ-2 и ЖСТ – 3, мы обнаружили увеличение площади удельной поверхности, а также общего объема пор. ЖСТ-2 прошедший термохимическую активацию после промыва дистиллированной водой освободил внутреннее пространство от образовавшихся во время карбонизации продуктов сгорания, тем самым увеличив свой объем и повысив свою поглощающую способность по отношению к углеводородам.

Анализ пористой структуры исследуемых материалов методом низкотемпературной адсорбции азота показал, что полученные образцы обладают пористой структурой. Полученные углеродный материалы имеют умеренное количество мезопор, о чем свидетельствует гистерезис на изотреме адсорбции Рисунок 38-39. Стоит отметить, что определенный вклад в формирование пористой структуры материала вносит стадия обработке СВЧ -излучением.

Получены данные распределения пор по площади удельной поверхности для образцов ЖСТ - 2 и ЖСТ - 3. Рисунок 40-41. Как видно из полученных графиков в материале преобладает поры размером от 19,3-30,0 , что при переводе в нанометры составляет диапазон от 1,93 нм до 3 нм. Размеры пор определяются как микропоры (менее 2 нм), мезопоры (2-50 нм) и макропоры (более 50 нм). Поэтому можно утверждать, что ЖСТ-2 в большей степени обладает мезо-пористой структурой.

Рассмотрев результаты по ЖСТ-2, мы обнаружили, что материал, обработанный СВЧ - излучением ЖСТ-3 также усилил свои свойства, что подтверждается результатами Таблицы 11-12. Площадь удельной поверхности выросла по сравнению с ЖСТ-2 на 200-300 м2 /г и достигла показателей в 733 м2/г по модели БЭТ и 1026 м2/г по модели Ленгмюра, что является весьма хорошим результатом. Известно, что площадь удельной поверхности БАУ находится в диапазоне от 600 до 900 м2/г. Таким образом можно сделать вывод, что нам удалось используя многостадийную обработку ЖСТ достигнуть показателей промышленно производимых активированных углей на основе березы.

Сравнение полученного сорбирующего материала с промышленными образцами

В данном разделе мы обобщили полученную информацию по собранным нами показателям характеризующих эффективность сорбирующего материала. В качестве объекта сравнения использовались материалы указанные в Таблице 13. Представленные марки широко используются на российском рынке, однако из-за отсутствия ГОСТов или аккредитованных методик, мы проверили указанные в таблицах 13-18 показатели, сами.

Используя методики указанные в главе 2 и результаты, полученные в Главе 3, мы объединили их в табличной форме, чтобы наглядно оценить характеристики сорбентов. В Таблице 12 указаны характеристика по плавучести, статической и динамической, также показана насыпная плотность и температурный диапазон применения.

Как видно из представленных результатов материал ЖСТ-3 показывает весьма хорошие характеристики. Тем самым мы считаем, что данный материал может быть использован в качестве сорбента для сбора нефти при ее ликвидации.

Анализ экспериментальных и литературных данных позволяют заявлять о том, что применение в данной работе химического и термического способа активации были существенно изменены и адаптированы для решения практической задачи развития и регулирования пористой структуры в полученных углеродных материалах. Изменение обычного подхода заключалось в использовании СВЧ-излучения на стадии промыва углеродного материала после химической активации и карбонизации. Использование подобного подхода, позволило сохранить исходную структуру поверхности ЖСТ, а также усилить ее. По результатам исследований разработан новый сорбирующий материал для ЛАРН. Можно заключить, что:

1. Получены модифицированные адсорбционные материалы на основе отхода переработки сельскохозяйственного сырья, путем многостадийной обработки материала кислотами и щелочами с последующей термической активацией при 600 0С. Изучены адсорбционные свойства по отношению к различным классам углеводородов. Определено, что наиболее эффективным адсорбционным материалом по отношению к нефти является отход – ЖСТ, модифицированный 10%-ым раствором ортофосфорной кислоты. Зафиксировано увеличение нефтеемкости в 2 раза до 4,5 г/г за счет использования термохимической активации.

2. Предложены способы модификации полученных СМ на основе ЖСТ, путем их промыва и сушке с помощью СВЧ-излучения. Зафиксировано увеличение таких показателей, как нефтеемкость. Максимально полученное значение по нефти составило 8,8 г/г. Также зафиксировано увеличение такого показателя как площадь удельной поверхности, достигнув значений в 700-1000 м2/г, что сравнимы с данными по БАУ.

3. Предложен вариант технологической схемы получения СМ на основе ЖСТ.

4. Разработаны рекомендации по хранению, использованию и утилизации полученных СМ на основе ЖСТ.