ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН. 2022; 4: 77-84
http://dx.doi.org/10.17213/1560-3644-2022-4-77-84
ПОЛУЧЕНИЕ ГРАНУЛИРОВАННОГО СОРБЕНТА НА ОСНОВЕ АКТИВНОГО УГЛЯ ДЛЯ ОЧИСТКИ НЕФТЕЗАГРЯЗНЁННЫХ СТОЧНЫХ ВОД
Зубкова Ольга Сергеевна – канд. техн. наук, науч. сотр. НЦ «Проблем переработки минеральных и техногенных ресурсов», Санкт-Петербургский горный университет, г. Санкт-Петербург, Россияzubkova-phd@mail.ru
Торопчина Мария Андреевна – магистрант, кафедра «Химические технологии и переработка энергоносителей», Санкт-Петербургский горный университет, г. Санкт-Петербург, Россия, toropchina_maria@bk.ru
Чихачева Алина Валерьевна – студент, кафедра «Материаловедения и технологии художественных изделий», Санкт-Петербургский горный университет, г. Санкт-Петербург, Россия, lina.chikhacheva@mail.ru
Кудинова Анна Андреевна – мл. науч. сотр., аспирант, кафедра «Физическая химия», Санкт-Петербургский горный университет, г. Санкт-Петербург, Россия, kudinovaancka@yandex.ru
Аннотация
В настоящее время остро стоит вопрос об очистке нефтезагрязненных сточных вод. Существует множество причин их загрязнений: разливы нефти и нефтепродуктов, транспортируемых морскими судами, аварии на нефтеперерабатывающих предприятиях, отсутствие на них очистных сооружений и др. Для очистки нефтезагрязненных сточных вод целесообразным является применение сорбентов. В настоящей работе предлагается использовать низколиквидный углеродный материал (кокс), полученный из гудрона, являющегося остатком блока вакуумной перегонки нефти, и гидролизный лигнин. Предлагаемый состав углеродсодержащего сорбента позволяет утилизировать отход деревообрабатывающей промышленности, гидролизный лигнин, найти более рациональное применение коксу и выработать высокомаржинальный продукт. Полученный сорбент обладает высокой удельной поверхностью и сорбционной емкостью, а также высокой селективностью и пористостью. Эффективность (степень поглощения нефтепродукта) такого сорбента составляет 91,3 %. Результаты исследований показывают, что полученный из низкорентабельных продуктов углеродсодержащий сорбент возможно использовать для ликвидации экологических бедствий в виде разливов нефти и нефтепродуктов.
Ключевые слова: гидролизный лигнин, микрокристаллическая целлюлоза, бентонитовая глина, высокотемпературный пек, сорбция, активный уголь, нефтяной кокс
Полный текст: [in elibrary.ru]
Ссылки на литературу
1. Доклад о деятельности Федеральной службы по надзору в сфере природопользования в 2020 году. М.; 2021. С. 35–36.
2. Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники. М.: Химия, 1984. 512 с.
3. Долгих О.Г., Овчаров С.Н. Использование углеродных адсорбентов на основе растительных отходов для очистки нефтезагрязненных сточных вод // Вестн. Сев.-Кавк. гос. техн. ун-та. 2010. Т. 1. С. 6–12.
4. Симонова В.В., Шендрик Т.Г., Кузнецов Б.Н. Методы утилизации технических лигнинов // Journal of Siberian Federal University. Chemistry. 2010. Т. 4, № 3. С. 340.
5. Фарберова Е.А. и др. Исследование возможности переработки нефтяного кокса c повышенным содержанием летучих веществ в углеродные сорбенты // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2021. Т. 64, № 4. С. 92–99
6. Ярошенко П.М., Ромаденкина С.Б. Перспективные технологии переработки гудрона // IV Всерос. конф. «Химия и химическая технология: достижения и перспективы». Кемерово: Кузбасский гос. техн. ун-т имени Т.Ф. Горбачева, 2018. P. 427.1-427.4.
7. Predel H. Petroleum Coke // In Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. 2014. Vol. 37, Р. 1–21.
8. Nazarenko M.Y. et al. Production of Isotropic Coke from Shale Tar at Various Parameters of the Delayed Coking Process // ACS Omega. 2021.Vol. 6, № 34. P. 22173–22179.
9. Патент RU 2 146 318 C1. Сорбент для очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов / Сорокин Н.А., Урсегов С.О. / Ухтинский индустриальный институт. Заявл. 13.12.1995. Опубл. 10.03.2000.
10. Мьинт С.В. и др. Термический рециклинг растительных отходов Мьянмы с получением углеродных адсорбентов // Башкирский хим. журн. 2020. Т. 27, № 1. С. 61–67.
11. Юнусов М.П. и др. Сорбционные свойства активного угля, полученного из хлопкового лигнина, и его применение для очистки воды от органических веществ // Химия и технология воды. 2001. Т. 23, № 6. С. 607–611.
12. Wu, J.; Montes, V.; Virla, L. D.; Hill, J. M. Impacts of Amount of Chemical Agent and Addition of Steam for Activation of Petroleum Coke with KOH or NaOH. // Fuel Process. Technol. 2018, vol. 181. P. 53–60.
13. Zhu X., Fu Y., Hu G., Shen Y., Dai W., Hu X. CO2 Capture with Activated Carbons Prepared by Petroleum Coke and KOH at Low Pressure // Water, Air Soil Pollut. 2013.Vol. 224 (1). P. 1-12.
14. Хмылко Л.И., Орехова С.Е. Сорбенты на основе лигнина и целлюлозосодержащих материалов // Свиридовские чтения: сб. ст. Вып. 8. Минск, 2012. С. 232 – 238.
15. Bolotov V.A. et al. Prospects for the Use of the Sorbent for Purification of Gases from Sulfur-Containing Components on the Basis of Manganese Ore // Key Engineering Materials. 2020. Vol. 836. P. 13–18.
16. Черемисина О.В. и др. Сорбция координационных соединений редкоземельных элементов // Записки Горного института. 2020. Т. 244. С. 474–481.
17. Chirkst D.E. et al. Determination of the Surface Area of Minerals by Sorption of Methylene Blue and Thermal Desorption of Argon // Russian Journal of Applied Chemistry. 2003. Vol. 76, № 4. P. 663–665.
18. Evdokimov A., Pharoe B. Features of the Mineral and Chemical Composition of the Northwest Manganese ore Occurrence in the Highveld Region, South Africa // Journal of Mining Institute. 2021. Vol. 248. P. 195–208.
19. Nenasheva E.A. et al. Microwave Dielectric Properties and Structure of ZnO–Nb2O5–TiO2 Ceramics // J. Eur. Ceram. Soc. 2011. Vol. 31, № 6. P. 1097–1102.