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

Борьба с нефтяным загрязнением гидросферы сорбентом из отходов производства оливкового масла Маалул Сафия

Борьба с нефтяным загрязнением гидросферы сорбентом из отходов производства оливкового масла
<
Борьба с нефтяным загрязнением гидросферы сорбентом из отходов производства оливкового масла Борьба с нефтяным загрязнением гидросферы сорбентом из отходов производства оливкового масла Борьба с нефтяным загрязнением гидросферы сорбентом из отходов производства оливкового масла Борьба с нефтяным загрязнением гидросферы сорбентом из отходов производства оливкового масла Борьба с нефтяным загрязнением гидросферы сорбентом из отходов производства оливкового масла Борьба с нефтяным загрязнением гидросферы сорбентом из отходов производства оливкового масла Борьба с нефтяным загрязнением гидросферы сорбентом из отходов производства оливкового масла Борьба с нефтяным загрязнением гидросферы сорбентом из отходов производства оливкового масла Борьба с нефтяным загрязнением гидросферы сорбентом из отходов производства оливкового масла Борьба с нефтяным загрязнением гидросферы сорбентом из отходов производства оливкового масла Борьба с нефтяным загрязнением гидросферы сорбентом из отходов производства оливкового масла Борьба с нефтяным загрязнением гидросферы сорбентом из отходов производства оливкового масла
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

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

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Маалул Сафия. Борьба с нефтяным загрязнением гидросферы сорбентом из отходов производства оливкового масла : диссертация ... кандидата технических наук : 25.00.36.- Москва, 2002.- 124 с.: ил. РГБ ОД, 61 02-5/1573-7

Содержание к диссертации

Введение

1. Современные методы и средств очистки от нефти и нефтепродуктов водной поверхности и сточнных вод 9

1.1. Физико-химические изменения разлившейся в воде нефти 9

1.2. Основные способы локализации и ликвидации разливов нефти 13

1.3. Методы очистки от нефтяных загрязнений сточных вод 26 Выводы 36

2. Теоретические и экспериментальные предпосылки получения нефтепоглощающих сорбентов из растительных отходов 37

2.1. Физические явления, лежащие в основе действия нефтепоглощающих сорбентов 37

2.2. Специальные требования к характеристикам разрабатываемых сорбентов, обусловленные особенностями применения их для ликвидации нефтяного загрязнения водной поверхности 40

2.3. Технологии получения сорбентов из углеродсодержащих отходов 43

2.4. Установки для получения сорбентов 50

2.4.1. Установка периодического действия 52

2.4.2. Установка непрерывного действия 53

2.4.3. Проект опытно-промышленной установки 53

2.5. Сорбенты, изготовленные из рисовой и гречишной лузги 54

Выводы 67

3. Обоснование выбора сырья для поизводства нефтепоглощающих сорбентов из растительных отходов 69

3.1. Оценка потребности Туниса в нефтепоглощающих сорбентах 69

3.2. Обоснование выбора сырья для производства нефтепоглощающих сорбентов в Тунисе 76

3.3. Технология получения оливкового масла и образование отходов 79

Выводы 80

4. Технология получения и исследование нефтепоглощающего сорбента из отходов производства оливкового масла 81

4.1. Разработка технологии получения сорбента 81

4.2. Исследование сорбентов из отходов оливкового производства 86

4.3. Токсикологические испытания сорбентов 95

4.4. Себестоимость сорбента 96

4.5. Область применения сорбента 98 Выводы 99

5. Разработка предложений по созданию территориального экоголо-технологигического комплекса для туниса 100

5.1. Основные принципы построения территориальных эколого-технологических комплексов 102

5.2. Модель эколого-технологического комплекса для Краснодарского края 104

5.3. Рекомендации по разработке модели эколого-технологического комплекса для Туниса 109

Выводы 111

Заключение 112

Список литературы 114

Приложение 124

Введение к работе

Рост добычи нефти, увеличение объемов ее транспортирования, переработки и использования приводит к увеличению опасности загрязнения окружающей среды, особенно водоемов. Нефть и нефтепродукты попадают в водоемы со сточными водами промышленных предприятий, при авариях на промыслах, особенно в шельфовой зоне морей, при морской транспортировке. Диапазон оценок ежегодного поступления нефти и нефтепродуктов в гидросферу колеблется от 2,4 до 24 млн. т [1-6]. По данным ИМО (1989 г.) ежегодные поступления нефти в Мировой океан составляют 2,4 млн. т: из них 1,5 млн. т из береговых (и прибрежных) источников; 0,2 млн. т в результате атмосферного переноса с суши; 0,2 млн. т при естественном просачивании; 0,1 млн. т на морских нефтепромыслах; 0,4 млн. т при морской транспортировке, в том числе: 0,2 млн. т при авариях танкеров и 0,1 млн. т при авариях других морских судов, а также 0,1 млн. т из неизвестных источников [1]. В работе [2] годовой объем загрязнения Мирового океана оценивается в 6-11 млн. т, из которых 35% приходится на морской транспорт (промывные воды, докование, утечки, погрузочно-разгрузочные работы и т.д.), 13% - промышленные стоки; 1,5% - морская добыча нефти; 32% - речной сток; 10% - поступление из атмосферы; порядка 10% - природные источники. По данным работы [3] 75% поступления нефтяных загрязнений в Мировой океан является результатом технологической переработки и транспортировки нефти, речной вынос составляет 1,8 млн.т/год, городские сбросы 0,7 млн.т/год. 75% нефти поступает в океан в эмульгированном состоянии [4].

Несмотря на разработку и использование процессов безотходной технологии нефтеперерабатывающих производств, модернизацию средств добычи нефти, совершенствование процессов хранения и транспортировки нефтепродуктов, разработку и оперативное проведение мероприятий по ликвидации аварийных разливов, в целом уровень загрязнения водоемов и почв нефтепродуктами остается достаточно высоким.

Нефть в водной среде находится в виде пленок, агрегатов и эмульсий. Пленки наблюдаются в основном на трассах нефтеперевозок, в районах судоходства, в эстуариях рек, у побережья промышленно развитых стран.

Общая площадь загрязнения океанов нефтяными пленками по данным работы [5] оценивается: Атлантического - 24%, Индийского - 14%, Тихого -10%. Средняя загрязненность Атлантики оценивается в 35-46 тыс. т. Северные части Тихого океана имеют загрязненность нефтяными пленками, оцениваемую в 7 тыс. т.

Нефтяными агрегатами наиболее загрязнена Северная Атлантика (15-20 тыс. т). Загрязненность ее нефтью в эмульгированном состоянии оценивается в 0.05-0.01 мг/л [6].

Загрязнение нефтью природной среды вызывает резкие ответные реакции во всех компонентах экосистем. При попадании в гидросферу происходят глубокие, часто необратимые изменения ее химических, физических, микробиологических свойств. Это обстоятельство делает разработку методов предотвращения этих последствий одной из актуальных задач, стоящих перед учеными и инженерами.

Предотвращение загрязнения окружающей среды нефтепродуктами в результате сбросов или аварийных разливов, а также ликвидация последствий загрязнения являет комплексной научно-технической проблемой, имеющими многоплановый характер. Одним из направлений исследований, проводимых в рамках этой проблемы, является разработка новых видов сорбентов, эффективных по своим свойствам, достаточно дешевых, из доступных видов сырья. Этим критериям отвечают природные углесодержащие сорбенты, изготовленные из таких органических материалов, как бурый уголь, кокс, торф, мох, солома, бумага, шерсть, размолотая кукурузная лузга, рисовая шелуха, древесные отходы и т.п. Несмотря на то, что в настоящее время производится не малое количество различных сорбентов, разработка нефтепоглощающих сорбентов, в качестве

сырья для которых можно использовать отходы местных сельскохозяйственных производств, является актуальной задачей.

Цель и задачи исследований. Целью диссертационной работы является разработка сорбентов из отходов производства оливкового масла для борьбы с нефтяным загрязнением гидросферы.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

анализ современных методов и средств предотвращения последствий загрязнения водных объектов нефтепродуктами;

обоснование возможности получения нефтепоглощающих сорбентов из отходов сельскохозяйственных производств;

исследование потребности Туниса в нефтепоглощающих сорбентах и обоснование выбора сырья для их производства;

отработка технологии получения сорбента;

исследование характеристик сорбентов;

разработка предложений по созданию эколого-технологических комплексов для борьбы с нефтяными загрязнениями гидросферы в Тунисе.

Основная идея работы заключается в том, что для получения нефтепоглощающего сорбента используется термическая обработка измельченных растительных отходов (выжимки оливы), увеличивающая лиофильные свойства и открытую пористость исходного материала за счет частичного выжигания его органической составляющей.

Научные положения, выносимые на защиту и их новизна:

выявлены преимущества сорбентов плавающего типы и получены ограничения на величину минимальной закрытой пористости для сорбентов, имеющих плотность материла, превышающую плотность воды;

впервые получены нефтепоглощающие сорбенты из отходов производства оливкового масла;

получены зависимости характеристик сорбентов от режимов обработки исходного сырья, позволившие их оптимизировать;

установлено, что остаточная загрязненность нефтепродуктами обрабатываемой поверхности воды экспоненциально уменьшается с увеличением количества сорбента и пропорционально увеличивается с ростом начального загрязнения;

обоснован принцип построения территориальных эколого-технологических комплексов по борьбе с нефтяными загрязнениями гидроасферы, заключающийся в необходимости формирования замкнутой системы «продукт -> отход -» сорбент -» отработанный сорбент -> регенирируемый сорбент и /или сырье для другого производства и разработаны предложения по его формированию для Туниса.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются: корректной постановкой задачи исследования, использованием современных методов исследования, хорошей сходимостью экспериментальных данных с регрессионными кривыми (коэффициент корреляции 0,95-0,99).

Значение работы. Научное значение работы заключается в обосновании возможности получения нефтепоглощающих сорбентов из выжимок оливы и установлении зависимости удельной емкости сорбента от начального содержания нефти в воде и количества сорбента. Практическая ценность работы заключается разработке способа получения нефтепоглощающих сорбентов и разработке предложений по созданию территориальных эколого-технологических комплексов для Туниса.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и были одобрены на заседании кафедры «Промышленная экология и безопасность жизнедеятельности» экологического факультета РУДН; на межвузовских конференциях «Актуальные проблемы экологии» (Москва, РУДН, 1996, 1997, 2001 гг.), на конференции «Экология -2001», Уфа, 2001 г.).

Публикации. По результатам исследований опубликованы 5 печатных работы, одна находится в печати.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы, содержащего 107 наименований. Общий объем работы 124 страницы, включая 19 таблиц, 18 рисунков и графиков.

Физико-химические изменения разлившейся в воде нефти

Методы борьбы с нефтяным загрязнением гидросферы определяются ее сложным составом и физико-химическими изменения, происходящими с нефтью при попадании в гидросферу.

Нефть - сложное природное образование, состоящее из углеводородов (метановых, нафтеновых и ароматических) и неуглеводородных компонентов (в основном кислородных, сернистых и азотистых соединений). Элементарный состав нефти: 82,5 - 87 % С; 11,5 - 14,5% Н; 0,05 - 0,35, редко до 0,7% О, 0,001 - 5,5, редко свыше 8% S; 0,02 - 1,8% N. Химический состав нефти различных месторождений колеблется в очень широких пределах, и говорить о ее среднем составе можно только условно.

Парафиновые углеводороды (метановый ряд) характеризуются наименьшими по сравнению с углеводородами других рядов значениями плотности в жидком состоянии. Температура кипения этих углеводородов ниже температура кипения других рядов при том же числе атомов углерода.

Нафтеновые углеводороды характеризуются промежуточными значениями плотности между плотностями парафиновых и ароматических углеводородов с тем же числом атомов углерода.

Молекулы нафтеновых и ароматических углеводородов состоят в большинстве случаев из соответствующих колец (нафтеновых или ароматических) и парафиновых цепей той же длины и разветвленности. Наличие парафиновых цепей уменьшает нафтеновый или ароматический характер углеводорода.

В нефтях могут быть углеводороды смешанного состава, содержащие одновременно нафтеновые и ароматические кольца.

Кислородные, сернистые, азотистые и другие производные углеводородов являются основной составной частью асфальто-смолистых веществ нефти. Они характеризуются высокими плотностями (часто более единицы), темной окраской, относительной химической нестабильностью при воздействии повышенной температуры, кислорода, адсорбентов и т.д. В состав асфальто-смолистых веществ входит весьма широкая гамма веществ, химическая природа которых в настоящее время еще не ясна. Молекулярные веса наиболее тяжелых соединений достигают несколько тысяч. Отношение числа атомов водорода к числу атомов углерода у асфальто-смолистых веществ часто бывает меньше единицы.

Нефти принято характеризовать фракционным составом. Данные по фракционному составу получают обычно при разгонке по методу "истинных температур кипения". Тяжелые нефти не разгоняются полностью даже при перегонке в вакууме, и значительная часть их составляет неперегоняемый остаток.

Некоторые представления о свойствах нефти и нефтяных фракций можно получить по величине их плотности и молекулярного веса.

Цвет нефти варьируется от светло-коричневого до черного; плотность от 800 до 980-1050 кг/м . На долю легких нефтей (с плотностью до 870 кг/м ) в общемировой добыче приходится около 60%, средних (871-910 кг/м ) -31%, тяжелых -10%.

Температура начала кипения выше 28 С. Температура застывания колеблется от 26 до 60 С и зависит от содержания парафинов (чем его больше, тем температура застывания выше), удельная теплоемкость 1,7-2,1 кДж/кг, теплота сгорания 43,7-46,2 МДж/кг, диэлектрическая проницаемость 1-2,Ь, электрическая проводимость 2-Ю"10 - 0,3-10-18 OMW1. Вязкость измеряется в широком диапазоне (при 50 С 1,2-55 10" м /с) и зависит от химического и фракционного состава нефти и смолистости (содержания в ней асфальтеново-смолистых веществ). Температура вспышки колеблется от 35 до 120 С в зависимости от фракционного состава и давления насыщенных паров. Нефть растворима в органических растворителях. В воде при обычных условиях практически не растворима (может образовывать с ней стойкие эмульсии) [7, 8].

При аварийном разливе нефти образуются нефтяные слики (пятна), растекающиеся по водной поверхности (1т нефти загрязняет до 12 кв. км акватории). Растекание нефти на спокойной воде включает 3 стадии: инерционное, вязкое и под действием сил поверхностного натяжения. На первой стадии потенциальная энергия плавающей массы нефти преобразуется в кинетическую энергию распространяющейся нефти. На второй стадии потенциальная энергия тратится на преодоление сил вязкости; на третьей - доминируют силы поверхностного натяжения, которые определяют процесс распространения нефти. Через двое суток толщина нефтяной пленки становится равной h 0,001 мм и скорость растекания замедляется [9].

Под влиянием ветра нефтяные пятна передвигаются, сливаются и могут занимать большие площади. При попадании нефти в морскую воду с ней происходят изменения, характер которых определяется совокупностью физических, химических и биологических факторов. К основным физико-химическим изменениям нефти под действием этих факторов относятся: испарение, эмульгирование, растворение в воде и биохимическое окисление [10].

Физические явления, лежащие в основе действия нефтепоглощающих сорбентов

Нефтепоглощающие сорбенты представляют собой высокопористые вещества, обладающие гидрофобностью и высокими адсорбционными свойствами по отношению к нефти и нефтепродуктам. Способность поглощать загрязняющие вещества в количествах, превышающих по массе массу самого сорбента, обусловлена их развитой сорбционной поверхностью и большим поровым объемом. В основе действия сорбентов, используемых для поглощения нефти и нефтепродуктов из водных растворов, лежит процесс капиллярного впитывания, являющегося одним их проявлений капиллярных явлений, обусловленных действием межфазных поверхностных натяжений на границе раздела несмешивающихся сред. Углы, образуемые поверхностями раздела, называются краевыми. Величина их определяется из условия равновесия: векторная сумма поверхностных натяжений равна нулю. В случае контакта твердотельной фазы 1 с плоской поверхностью с жидкой 2 и газовой фазой 3 (рис.2.1), краевой угол б? (угол смачивания) определяется из условия Неймана-Юнга:Если угол смачивания меньше 90 (молекулы жидкости сильнее взаимодействуют с молекулами твердого тела, чем с молекулами газа), жидкость смачивает поверхность твердого тела и происходит растекание жидкости по поверхности, если больше , то не смачивает и на поверхности образуется капля. В тонких трубочках (капиллярах) смачивание приводит к возникновению разности давлений по обе стороны искривленной поверхности раздела жидкости и газа или двух жидкостей и распространению жидкости по капиллярам под действием капиллярных сил. Капиллярные явления становятся существенными при радиусах капилляров г, меньших величины а, называемой капиллярной постоянной: где р2 и рз - плотности жидкости и газа, g- ускорение свободного падения. Для воды капиллярные явления становятся существенными при радиусах пор меньших 0,38 см, для нефти - 0,23 см.

Одной из важных характеристик капиллярного впитывания является ее скорость v, которая определяется соотношением между величиной капиллярного давления и вязким сопротивлением течению жидкости в капилляре. Скорость изменяется со временем впитывания /, и для вертикально расположенного капилляра [49]: где 7] - коэффициент вязкости жидкости; h(t) - положение мениска в момент времени t При впитывании в горизонтальный капилляр

Эффективность действия сорбента определяется характеристиками сорбента (свойства поверхности сорбента, объем порового пространства, радиус пор), свойствами жидкости (поверхностное натяжение, ее вязкость, плотность) и свойствами, характеризующими взаимодействие между жидкостью и поверхностью сорбента - смачиваемость поверхности сорбента впитываемой жидкостью (угол смачивания). От этих величин зависит скорость впитывания и сорбционная емкость сорбента (максимально возможное количество жидкости, поглощенной единицей массы сорбента).

Так как удельные поверхностные энергии (коэффициенты поверхностного натяжения) определяются соотношениями сил, действующих на молекулы, находящимися в объеме и на поверхности каждой из фаз, то задача управления смачиванием состоит в изменении баланса между этими силами [50,51]. Для очистки водных растворов характерны конкуренция двух видов межмолекулярных взаимодействий: гидротация молекул адсорбтива, то есть взаимодействия их с молекулами воды в растворе, и взаимодействие молекул адсорбтива с адсорбентом. Разность этих двух процессов представляет собой энергию, с которой извлеченное из раствора вещество удерживается частицами погруженного в раствор адсорбента [52].

Получение пористой структуры сорбентов осуществляется: либо формированием материала из порошков с помощью различных связующими; либо созданием открытых каналов в исходном сырье путем удаления из его порового объема влаги и летучих и частично аморфных включений, либо (при создании вспененных полимеров из синтетических смол) использованием порообразователей (газообразователей); либо (при получении пенококсов) введением в термореактивные смолы пустотелых углеродных микросфер из пека, фенольных, аксидных и эпоксидовых смол, казеина, целлюлозы, полиэфиров и др. [52].

К высокопористым материалам относятся: активные угли, низкоплотные углеродные и графитированные материалы электродной технологии, пенококсы, пенографиты, материалы на основе углеродных и графиторых микросфер, волокон и пряжи и др. [52].

Оценка потребности Туниса в нефтепоглощающих сорбентах

Тунисская Республика - небольшое государство на севере Африки, одна из стран Арабского Магриба. Ее площадь - 164 150 кв. км. Тунис расположен в центре средиземноморского бассейна на южном побережье Средиземного моря. Тунисский (Сицилийский) пролив (наименьшая ширина -148 км) отделяет его от о-ва Сицилия (Италия). Вблизи берегов Туниса расположены о-ва Джерба, Керкенна, Куриат, Зембра, Галит и др. Общая длина береговой линии составляет около 1300 км, что примерно равно протяженности сухопутных границ. Этот факт дает представление о том, что практически все отрасли национального хозяйства Туниса тесно связаны с морем.

Основу топливно-энергетического баланса страны составляют углеводороды, добыча которых началась с 1966 года, хотя запасы нефти были разведаны много раньше, но условия залегания и качество нефти с преобладанием тяжелых фракций делали разработку месторождений нерентабельными по сравнению с ливийскими или алжирскими. Чисто газовых месторождений в Тунисе не обнаружено, поэтому приходится использовать попутный газ нефтяных месторождений.

Добычу нефти ведут два смешанных общества - Итало-тунисское общество по эксплуатации нефти (СИТЕП) и Общество по разведке и эксплуатации нефти (СЕРЕПТ) совместно с французским капиталом. Нефть с месторождений Эль-Борма, Дулеб и Сиди-эль-Итайем поступает по нефтепроводам в порт Сехира (туда же направляется и нефть из Алжирской Сахары), а затем часть ее экспортируется, часть поступает на нефтеперерабатывающий завод в Бизерту. С 1990 года введено в эксплуатацию новое небольшое месторождение Эз-Зауя.

Добыча углеводородов в Тунисе в 1991 году составила в пересчете на нефть 5,4 млн. т. и ежегодно сокращается примерно на 4 %. Годовое же потребление наоборот растет на 5 - 6 % в год. В 1991 году потребление превысило 4 млн. т энергоносителей в пересчете на нефть. До сих пор Тунис относился к категории государств, которые полностью обеспечивают себя энергией за счет внутренних ресурсов, однако ввиду их ограниченности и в связи со стремительным ростом энергопотребления этот баланс постепенно становится отрицательным. Тунисское правительство уже озабочено поиском зарубежных источников, что, разумеется, повлекло за собой увеличение объемов импорта нефтепродуктов, дополнительные расходы как на увеличение производственных мощностей, связанных с этим родом деятельности, так и на обеспечение экологической безопасности. В 1972 г. создано государственное Тунисское предприятие нефтяной деятельности (ЭТАП), контролирующее деятельность иностранных компаний в области разведки и эксплуатации нефтяных месторождений. К началу 90-х годов в стране действовало 14 различных компаний с привлечением иностранного капитала, главным образом французского и итальянского. Тунисские интересы с контрольным пакетом акций неизменно представляет ЭТАП [79].

Запасы месторождения в Эль-Борме. практически исчерпаны, поэтому Тунис вынужден перерабатывать на своих заводах также и импортную нефть от своих соседей - Алжира и Ливии. С этой целью удвоены мощности нефтепереработки, и производство нефтепродуктов доведено до 3 млн. т. в год.

Свои нефтяные перспективы тунисское правительство связывает, прежде всего, с месторождениями шельфа. Подводная разведка выявила промышленные запасы нефти в заливе Габес (месторождение Аштар), а также в приграничных с Ливией районах.

В конце 1988 г. подписано тунисско-ливийское соглашение о совместной эксплуатации континентального шельфа на юго-восточном побережье Туниса. Учреждена совместная компания с уставным капиталом 5 млн. долл. и штаб-квартирой на о-ве Джерба (Тунис). Она занимается разведкой, эксплуатацией и переработкой добытой нефти.

Одновременно ведут геологические исследования компании Франции, Италии, США, Канады, ФРГ и Японии. Три десятка компаний осуществляют разведку на нефть и газ на площади 170 тыс. кв. км.

По мировой статистике до 75 % нефти, загрязняющей мировой океан, попадает в него при ее добыче (в основном шельфовым методом), транспортировке и переработке. Увеличение объемов потребления нефтепродуктов может привести к увеличению концентрации нефти в прибрежных водах Туниса. Этот факт не может оставаться незамеченным, так как он влечет за собой как экологические, так и экономические проблемы.

Правительство Туниса уделяет исключительное внимание развитию индустрии туризма, поскольку этот вид предпринимательской деятельности является одним из основных источников поступления в страну твердой валюты. Туризм, как добыча нефти и производство фосфатов, составляет "три кита", на которых базируется тунисская экономика.

Разработка технологии получения сорбента

Разработка технологии проводилось с использованием установки периодического действия (п. 2.4.1.). Выбор данной установки обусловлен возможностью гибко регулировать входные параметры исследуемого процесса: загрузку рабочей зоны реактора (то есть массу сырья) т, температуру Т и время процесса / для выбора оптимального режима обработки выбранного вида сырья.

Перечисленные параметры регулировались в следующих диапазонах: т= 100 -500 г; Г= 150 -450 С; t = 15 -60 мин.

Исходным сырьем являлся продукт переработки оливок, получающийся в результате первого отжима высушенных и перемолотых плодов. Выжимка содержала (6-9) % масла, (25-55) % воды и твердое вещество в виде косточек (42-54)% косточек, кожуры (10-11)% и мякоти (21-33)%.

Выжимка оливок рассеивалась на фракции 5-7 см; затем исходные материалы подвергались термической обработке в муфельной печи при температурах (150-450)С с интервалом 50С.

Термическая обработка материалов при температурах 150С, 200С, 250С составила 1 час, а при температурах 350С и 450С - 15 минут. Температурные и временные параметры обработки материалов были приняты близкими к величинам, которые являлись оптимальными при получении сорбентов PC и ГС. Увеличение времени обработки материалов до 1 часа принято из соображений лучшей подготовки сорбционных свойств выбранных материалов растительного происхождения.

После термической обработки проводилось определение выхода сорбента (остаточной массы навесок материалов) и визуальная оценка сорбционных свойств полученных сорбентов. Получившийся в результате температурной обработки продукт представляет собой сухую рассыпчатую массу коричневого цвета, внешне напоминающую чаинки размером (0,3-0,5) см.

Определение выхода сорбента осуществлялось весовым способом путем взвешивания массы готового продукта и массы исходного сырья и вычисления их отношения в процентах. Результаты представлены в табл.4.1.

Выход продукта после термической обработки выжимки оливы при температуре 800С составил 12% масс, и внешне он представлял собой пепел с крупинками. Из опыта работы по получению сорбентов известно, что материалы, выход которых после термообработки составляет 10% и менее, представляют собой золу с пеплом и как сорбенты использоваться не могут, поэтому исследования при более высоких температурах обработки не проводились.

Так как выжимка оливы содержит до 55 % воды и до 9 % масла, выход готового продукта после термообработки даже при 150С низок (42 % - это много меньше, чем при обработке других материалов). Кроме того, происходит выделение большого количества летучих. Поэтому была исследована технология получения сорбентов, при которой выжимка оливы предварительно обрабатывалась бензолом. При этом исходное сырье обрабатывалась двойным количеством (по массе) бензола в течение 10 дней, затем бензол сливался, а оставшаяся масса сушилась при температуре (50-60)С. После сушки масса полученной оливы составила 39% от первоначального веса. Обработанная таким образом, выжимка подвергалась термической обработке при температурах 250С, 350С, 450С и 800С. При этом выход готового продукта для различных режимов термообработки составил (с учетом потерь массы при обработке бензолом и сушки):

Похожие диссертации на Борьба с нефтяным загрязнением гидросферы сорбентом из отходов производства оливкового масла