Регистрация / Вход
Прислать материал

Адсорбция нефти с водной поверхности природным сорбентом

Сведения об участнике
ФИО
Пименова Александра Сергеевна
Вуз
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Химия и химические технологии
Раздел области наук
Химическая технология. Химическая промышленность
Тема
Адсорбция нефти с водной поверхности природным сорбентом
Резюме
Объектом исследования является Сфагновый мох растительного происхождения.
Цель работы – исследование процесса адсорбции углеводородов с водных поверхностей природными сорбентами.
В процессе исследования были изучены адсорбционные, фильтрационные свойства мха.
В результате исследования определена адсорбционная емкость сорбента по метиленовому голубому; определены основные характеристики сорбента: нефтепоглощение, водопоглощение, плавучесть; проведена гидрофобизация мха методом химической реакции уксусным ангидридом, и низкотемпературной карбонизация мха.
Область применения: нефтегазовая промышленность.
Ключевые слова
адсорбция, водопоглощение, гидрофобизация, нефть, нефтепродукты, нефтеемкость, плавучесть, сорбенты.
Цели и задачи
исследование процесса адсорбции углеводородов с водных поверхностей природными сорбентами
Введение

Нефтепроводы проходят под землей и под водой. Часто, особенно в воде, в трубах в результате коррозии появляются трещины, через которые нефть начинает просачиваться наружу.

Попадание углеводородов в почву влечет за собой ущерб для растительного и животного мира, водных объектов. В результате аварийных разливов теряется до 1 млн тонн нефти в год. Одним из путей решения этой задачи является сбор тонких слоев разлитой нефти и нефтепродуков с поверхности воды и почвы при помощи сорбентов. требования к оптимальному сорбенту для сбора нефти и нефтепродуктов: гидрофобность, доступность и низкая стоимость.

Методы и материалы

 Объектом исследования данной работы является сорбент мох Sphagnum. Сфагнум, также называемый торфяным мхом, представляет собой семейство растений, растущий на болотах, на сегодняшний день оно насчитывает около 40 разновидностей в России. Мох Sphagnum имеет светло – зеленый цвет. Некоторые сорта имеют желтый, розовый, коричневый и темно-красный.

Сфагнум, широко распространенный в природе, обладает высокой способностью к поглощению не только влаги, но и различных токсикантов, в том числе и нефтепродуктов. Этот мох содержит микроклетки, подобные губке, которые способны отлично впитывать нефтепродукты, а также хорошо и надолго их удерживать. Таким образом, являясь по природе хорошим абсорбентом углеводородов, мох исключает процессы их десорбции, а, следовательно – и вероятность вторичных загрязнений. Кроме того, следует отметить, что клетки мха могут впитывать и летучие пары, благодаря чему снижается взрыво-, пожароопасность на месте нефтеразлива.

1.Определение адсорбционной способности мха по метиленовому голубому.  Поглощение света растворами окрашенных соединений

2. Определение нефтепродуктов в сточных водах

3. Метод газожидкостной хроматографии

4. Метод ИК-спектроскопии

5. Метод канальной тонкослойной хроматографии

6. Определение основных характеристик сорбентов

Описание и обсуждение результатов

По результатам  исследования были сделаны следующие выводы:

 

  1. Установлено, что адсорбционная активность мха по МГ выше торфа на 10 % , но ниже активированного угля в 2,5 раза.
  2. Установлено, что степень замещения гидроксильных групп составила 1,4 при  гидрофобизация мха методом химической реакции с уксусным ангидридом.
  3. Карбонизация мха, проведенная при температуре 100-400 0С, повышает адсорбционную способность в 2 раза.
  4. Установлено, что водопоглощение модифицированного и карбонизированного мха уменьшилось практически в 3 раза по сравнению с исходным мхом.
  5. Установлено, что нефтеемкость и плавучесть  модифицированного и карбонизированного мха увеличились в 2 и 5 раз соответственно. Запаса плавучести хватит для завершения всех операций по очистке поверхности и сбора отработанного сорбента.
  6. Показано, что сорбент обладает высокой нефтеемкостью, плавучестью, низким водопоглощением при размере частиц от 0,5-1 мм.
Используемые источники
1. Тарасов Н.П., Задачи и вопросы по химии окружающей среды / Н.П.Тарасов, В.А. Кузнецов - М.: Мир. 2002.- 368 с.
2. Артемьев А.В. Сорбционные технологии очистки воды от нефтезагрязнений./ Артемьев А.В., Пинкин А.В. – М.; Вода: химия и экология, 2008.-№1, с.19-25.
3. Поконова Ю. Нефть и нефтепродукты. – М.; СПб, Из-во Промис, 2003. – 165 с.
4. Ante Jukić. Petroleum Refining and Petrochemical Processes Crude oil: composition, classification; Coal; Oil Shale; Tar Sand; Gas Hydrates // Faculty of Chemical Engineering and Technology University of Zagreb, Croatia, 2013.- Pp.18
5. Эрих В.Н. Химия и технология нефти и газа./ Эрих В.Н., Расина М.Г., Рудин М.Г. - Л.: Наука, 1985. – 200 с.



Information about the project
Surname Name
Pimenova Alexandra
Project title
Adsorption of oil from the water surface natural sorbent
Summary of the project
The work is presented on pages, including 46 tables, 43 illustrations, 27 formulas and consists of an introduction, 5 chapters, conclusions, list of references from 57 names and applications.
Keywords: adsorption, water absorption, water-repellency, oil, petroleum products, oil capacity, buoyancy, sorbents.
The object of the research is Sphagnum moss plant.
Objective - study of the adsorption process of hydrocarbons from water surfaces natural sorbents.
During the study we examined the adsorption, filtration properties moss.
The study determined sorbent adsorption capacity for methylene blue; The main characteristics of the sorbent: neftepogloschenie, water absorption, buoyancy; hydrophobization moss performed by chemical reaction with acetic anhydride, and low-temperature carbonization moss.
Applications: oil and gas industry.
Cost-effectiveness / value of the work: the use of sphagnum moss for the oil spill from the water surface is a cost-effective and environmentally friendly technology. This sorbent can be recommended for use as one of the most cheap sorbents. Process equipment for adsorption can be used in the simplest embodiment.
Keywords
adsorption, water absorption, water-repellency, oil, petroleum products, oil capacity, buoyancy, adsorbents