Бектасова айгерим шардарбекқызы қаратау бентониттерінен алынған сорбенттердің Қасиеттерін зерттеу және технологиясын жасау




Скачать 462.85 Kb.
НазваниеБектасова айгерим шардарбекқызы қаратау бентониттерінен алынған сорбенттердің Қасиеттерін зерттеу және технологиясын жасау
страница3/4
Дата конвертации09.02.2016
Размер462.85 Kb.
ТипДиссертация
источникhttp://www.korkyt.kz/Docs/bektasova.doc
1   2   3   4

4.3 Активтелген және табиғи бентонит саз үлгілерінің физика-химиялық қасеттерін зерттеу


4.3.1 Активтелген және табиғи бентонит саз үлгілернің құрылымдық сипаттамасы

Минералдың аз көлемі мен активтелген саз үлгілерінің катионалмастырғыштық қасиеттері саздың беткейінде көрінеді.

Активтелген және табиғи бентонит саз үлгілернің құрылымдық сипаттамасын 10- кестесінен көруге болады.


10-кесте. Қаратау бассейнінің активтелген және табиғи бентонит саз үлгілерінің құрылымдық сипаттамасы



Бентонит сазының кен орны

Үлгілер

Беткей, м2

Кеуектің жалпы көлемі, см3

Кеуектің орташа радиусы,оА

SБЭТ

SКК

Шұқырой 1/1

кен орны

Табиғи

63,0

46,5

0,106

15,0

Активтелген (Адсорбент1)

147,0

93,0

0,234

15,0

Шардара 2/1

кен орны

Табиғи

92,0

35,0

0,086

15,0

Активтелген (Адсорбент2)

142,0

83,0

0,217

15,0

Шардара 3/1

кен орны

Табиғи

49,0

29,0

0,103

15,0

Активтелген (Адсорбент3)

124,0

104,0

0,277

15,0


Активтелген бентонит үлгілерінің беткейі бастапқы бентонит беткейінен 1,5 – 2 есе көп. Бентониттерден дайындалған кейбір адсорбенттер беткейі SБЭТ = 142,0-147,0 м2/г SКК = 93-104 м2/г құрайды. Кейбір силикагель саны ажырайтындықтан, монтмориллонит құрылымы бұзылады.

Қышқылдық активация бастапқы бентонит кеуек көлемін (15 оА) өзгертпейді.


4.3.2 Активтелген және табиғи бентонит саз үлгілерінің ИҚ-спектры

ИҚ әдісін табиғи минералдарды зерттегенде, құрылымды түрлі өндіріп жатқанда кеңінен қолданады.

Активтелген және табиғи Қаратау бассейні бентонит саз үлгілерінің ИҚ спектры 4 –9-суреттерінде көрсетілген.

Элементарлы монтмориллонит 2 тетраэдрлік, бірорталық октаэдрлік қабаттан, кремнийдің 8, алюминийдің 4, оттегінің 20 иондарынан және ОН- 4 ионынан тұрады.

Әдебиет мәліметтеріне сүйенсек, төрткоординациялық алюминий 720-780см-1 жұтылу сызықшасы бойынша, ал алтыкоординациялық алюминий 909 см-1 және 540 см-1 жұтылу сызықшасы бойынша байқалады. 700-800 см-1 жұтылу сызықшасында табиғи бентониті активтелген бентонитке қарағанда интенсивтірек болып келеді.

Барлық активтелген бентонит үлгілерінің октаэдрлік қабатында алюминий саны көп болады. Шардара 3 активтелген және табиғи бентонит үлгілерінде алюминий саны көп болады, себебі бентонит үлгілерінің тетраэдрлік қабатында Al3+ көп. Және бентониттің қышқылдық активация кезінде бұл қабат октаэдрлікке қарағанда қатты бұзылады.

Қышқылдық активация кезінде октаэдрлік қабаттан бірінші темір сосын магний бөлініп шығады. Бір жағдайда бос темір және магний ионының орнына тетраэдрлік қабатқа жақын орналасқан Al3+ ионы отыра алады.

ИҚ-спектроскопия мәліметтеріне сүйенсек, бентониттің қышқылдық активтендіру кезінде үлгідегі монтмориллониттің көлемі азаяды. Табиғи саздың деалюминациясы, бос силикагельдің түзілуі бентонит құрылымның жақсаруына әкеп соғады.




4- сурет. Шұқырой 1/2 кен орны табиғи бентонит үлгісінің ИҚ спектрында жұтылуы




5- сурет. Шұқырой 1/2 кен орны – Адсорбент 1/2 активтелген бентонит үлгісінің ИҚ- спектрында жұтылуы




6-сурет. Шардара 2/2 кен орны табиғи бентонит үлгісінің ИҚ-спектрында жұтылуы




7-сурет. Шардара 2/2 кен орны – Адсорбент 2/2 активтелген бентонит үлгісінің ИҚ-спектрында жұтылуы





8-сурет. Шардара 3/2 кен орны табиғи бентонит үлгісінің ИҚ-спектрында жұтылуы




9-сурет. Шардара 3/2 к. – Адсорбент 3/2 активтелген бентонит үлгісінің ИҚ-спектрында жұтылуы

4.4 Мұнай өнімдерін тазалау үшін активтелген саз үлгілерін қолдану

Активтелген саздарды жанар жағар май тазалауға, мұнайөнімдерін тазалауға қолдануға болады.

Табиғи сазбен қалдық майды тазалау үшін 25-30% саз шығындалады. Сондықтан көп шығын болмас үшін, өндірісте табиғи саздың орнына автивтелген сазды қолданады.

Дизель отынын Қаратау бассейнінің активтелген және табиғи саз үлгілерімен тазалау мәндері 11-кестеде көрсетілген.


11-кесте. Дизель отынын Қаратау бассейнінің активтелген және табиғи саз үлгілерімен тазалаудың мәндері (120ºС темп., байланыс уақыты 10 мин, араластыру жылдамдығы 120 айн/мин)


Кен орын

Үлгі

Түссіздендіру факторы, шикізат көлеміне байланысты бентонит шығыны 10%

Шұқырой 1

кен орны

Табиғи

2,30

Адсорбент 1/2

3,70

Шардара 2

Табиғи

2,22

Адсорбент 2/2

4,70

Шардара 3

Табиғи

1,70

Адсорбент 3/2

3,10



ҚОРЫТЫНДЫ


  1. ИҚ-спектрометриялық, химиялық және термогравиметриялық әдістерді қолдану арқылы Қаратау бассейні бентониттерінің химия-минералогиялық құрамы алғаш рет анықталған.

  2. Шұқырой 1, Шардара 2 және 3 кен орнының саздары монтмориллонит негізіндегі бентонит сазына жатады. Олардың құрамындағы негізгі минерал монтмориллонит 57, 58 және 74% құрайды.

  3. Бентониттің табиғи үлгілерінің адсорбциялық және каталитикалық қасиеттер көрсетпейтіндігі анықталды. Оптимальді жағдайда 20% күкірт қышқылы ерітіндісімен қышқылдық белсендіру жүргізілді.

  4. Тәжірибелік зерттеулер нәтижесінде Қаратау бассейні бентониттерінің құрамындағы монтмориллониттің адсорбциялық белсенділігінің және тазалау қабілетінің жоғарылығы оның қышқылдық қасиеттерімен байланысты екендігі анықталған, яғни монтмориллониттің беткі қабатындағы теріс зарядтардың орнын Н+ және Al3+ иондарының басуымен түсіндірілген.

  5. Монтмориллонитті қышқылдық белсендірудің әсері оның беттік қабатының химиялық табиғаты, шамасы мен кеуектілігінің өзгеруіне алып келетін бос силикагельдің бөлінуімен қатар жүретін кристалдық құрылысының бұзылуында екендігі табылды. Сондықтан ион алмасу қабілеті жоғарылап, катион алмасу сыйымдылығы және беттік қабатының шамасы 2,5 және 2 есеге артады.

  6. Алғаш рет Қаратау бентониттерінен дизельді отынды тазалайтын белсенді адсорбенттер алынды.


Диссертация тақырыбы бойынша жарияланған мақалалар тізімі:

1. Нарманова Р.А., Бектасова А.Ш. Влияние кислотной активации на состав и структуру образцов бентонитовых глин Шукуройского месторождения // «Органикалық химия мен биологиялық белсенді қосылыстар технологиясы, мұнай көмірсутектерін, көмір және өсімдік заттарын өңдеудің жетістіктері мен даму перспективалары» Халықаралық ғылыми конференциясы. – Алматы, 2012 ж.

2. Бектасова А.Ш. Исследование адсорбционных свойств сорбентов на основе бентонитовых глин Шукуройского месторождения // «Ғылым. Технология. Өндіріс» студенттер, аспиранттар және жас ғалымдар ЖОО аралық ғылыми-техникалық конференциясы. – Салават, 2012 ж.


ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

  1. Адрышев А.К., Струнникова Н.А., Петрова О.А., Даумова Г.К., Идришева Ж.К. Природные сорбенты Восточного Казахстана и их роль в решении экологических проблем. – Экологическая безопасность урбанизированных территорий в условиях устойчивого развития: материалы международной научно-практической конференции. Астана, 2006. – С. 28 -32.

  2. Адрышев А.К., Струнникова Н.А., Петрова О.А. Использование природных сорбентов для улучшения свойств осадков хозяйственно-бытовых стоков, применяемых в качестве удобрений. – Вестник ВКГТУ, 2005., №3., С.80-84.

  3. Кирсанов Н.В. Генетические типы и закономерности распространения месторождений бентонитов в СССР / Н.В. Кирсанов, М.А. Ратеев, А.А. Сабитов и др. – М.: Недра, 1981, – 214 с.

  4. Бакенов М.М. Неметаллические ископаемые Казахстана.- Алматы: КазПТИ, 1990. – 109 с.

  5. Астахов В.А.Основы инженерного расчета адсорбционных равновесей для микропористых сорбентов/В.А. Астахов, М.М. Дубинин, П.Г. Романов.//Адсорбенты, их получение, свойства и применение.-Л.:Наука,1971.-С.94

  6. Бок И.И. Рудные глины, перспективы их нахождения и использования в Казахстане /И.И. Бок//Исследование и использование глин и глинистых минералов. / Алма-Ата: Наука Каз ССР, 1970.-С.153

  7. Дистанов У.Г. Природные сорбенты ССР/У.Г. Дистанов, А.С. Михайлов, П.П. Конюхов.-М.:Наука, 1990.-208с



РЕЗЮМЕ

реферата диссертации на соискание академической степени

магистра технических наук по специальности

6М072000-Химическая технология неорганических веществ


Бектасова Айгерим Шардарбековна


Разработка технологии и исследование свойств сорбентов полученных из бентонитов Каратау


Объекты исследования. В настоящей работе изучались физико-химические свойства 3 образцов бентонитов Каратауского бассейна.

Цель и задачи исследования.

Исследование физико-химических свойств бентонитовых глин Каратауского бассейна для определения возможности создания из них эффективных адсорбентов для очистки смазочных масел и нефтепродуктов и дешевых катализаторов крекинга нефтяных дистиллятов.

В соответствии с целью исследований были определены следующие задачи:

  • определение минерального основания (типа) образцов глин;

  • определение катионно-обменной способности образцов глин;

  • сборка установки, освоение методики и проведение кислотной активации образцов глин;

  • исследование влияния кислотной активации глин на их химический состав;

  • исследование влияния кислотной активации глин на их фазовые свойства;

  • определение структурных характеристик (удельная поверхность, общий объем пор и средний радиус пор) естественных и активированных глин;

  • очистка дизельного топлива естественными и активированными образцами глин;

  • применение активированных образцов глин в качестве адсорбентов при очистке дизельного топлива;

  • применение активированных образцов глин в качестве катализаторов при крекинге нефтяного дистиллята и анализ продуктов реакции.

Научная новизна полученных результатов.

- впервые установлены химико-минералогические составы бентонитов бассейна Каратау с применением химического, термогравиметрического, ИК-спектроскопического методов;

- экспериментально установлено, что монтмориллонит в бентонитах Каратауского бассейна проявляет адсорбционную активность и высокую способность при очистке только тогда, когда он обладает кислотными свойствами, т.е. когда отрицательный заряд на поверхности монтмориллонита компенсируется ионами Н+ и Al3+;

- установлено, что влияние кислотной активации монтмориллонита заключается в разрушении его кристаллической структуры, сопровождающемся выделением свободного силикагеля, что вызывает изменение химической природы поверхности, ее величины и отчасти пористости. При этом происходит повышение ионообменной способности, увеличение катионнообменной емкости и величины поверхности более 2,5 и 2 раза соответственно;

- впервые из бентонитов Каратау получены активные адсорбенты для очистки дизельного топлива.

Практическая значимость работы.

Применение активированных глин, при малом их расходе – 10 вес.%, обеспечивает высокую степень очистки дизельного топлива, которая практически недостижима при кислотно-щелочном методе очистки. При очистке дизельного топлива предлагаемым адсорбентом улучается их цвет, стабильность против окисления, уменьшаются коксовые числа, эмульгирующая способность и др.

Основные положения, выносимые на защиту.

- результаты исследований химико-минералогических составов бентонитов бассейна Каратау Южного Казахстана;

- результаты экспериментальных исследований адсорбционной активности глин;

- результаты исследований структурных характеристик (удельная поверхность, общий объем пор и средний радиус пор) естественных и активированных глин;

- результаты испытания образцов глин в качестве адсорбентов при очистке дизельного топлива и в качестве катализаторов при крекинге нефтяных дистиллятов.

Апробация работы.

Результаты работы представлены и обсуждены на Международной научной конференции «Успехи и перспективы развития органической химии и технологии биологически активных соединений, переработки нефтяных углеводородов, угля и растительных веществ» (Алматы, 2012 г.), Межвузовской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука. Технология. Производство» (Салават, 2012 г.).

Публикации. По результатам работы опубликовано 2 научных публикации.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, основной части (состоящей из литературного обзора по теме диссертационной работы, обсуждения полученных результатов и экспериментальной части), заключения, списка использованных источников (включающего 60 наименования). Работа изложена на 84 страницах, содержит 17 таблиц и 27 рисунка.

1   2   3   4

Похожие:

Бектасова айгерим шардарбекқызы қаратау бентониттерінен алынған сорбенттердің Қасиеттерін зерттеу және технологиясын жасау iconТоры азамат қалманұлы жосалы мұнай терминалындағы резервуарларды тазалаудың инновациялық технологиясын жасау
Жосалы мұнай терминалындағы резервуарларды тазалаудың инновациялық технологиясын жасау
Бектасова айгерим шардарбекқызы қаратау бентониттерінен алынған сорбенттердің Қасиеттерін зерттеу және технологиясын жасау icon1 Глоссарий
Жылутехника – теориялық физиканың бір бөлімі; оның негізгі мазмұны – физикалық жүйелердің жалпы қасиеттерін жылудинамикалық тепе-теңдік...
Бектасова айгерим шардарбекқызы қаратау бентониттерінен алынған сорбенттердің Қасиеттерін зерттеу және технологиясын жасау iconҚазақстан республикасының
Абстракция – заттар немесе құбылыстарды зерттеу мақсатындағы оның белгілі бір белгілері мен қасиеттерін ойша бөліп алу
Бектасова айгерим шардарбекқызы қаратау бентониттерінен алынған сорбенттердің Қасиеттерін зерттеу және технологиясын жасау iconДайындағандар: 7 сынып оқушысы : Нұрмұхамбет Самғарбек
Судың баға жетпес байлық екенін біле отырып, оның қасиеттерін тәжірибе жүзінде зерттеу
Бектасова айгерим шардарбекқызы қаратау бентониттерінен алынған сорбенттердің Қасиеттерін зерттеу және технологиясын жасау iconҚазақстан Республикасының Ауыл шаруашылығы министрлігінің Орман және аңшылық шаруашылығы комитеті «Қаратау мемлекеттік табиғи қорығы» мм
«Қаратау мемлекеттік табиғи қорығы» мм 2008 жылғы 9 шілдеде Оңтүстік Қазақстан облысы, Кентау қаласы, Уәлиханов көшесі, 17 үй, 3...
Бектасова айгерим шардарбекқызы қаратау бентониттерінен алынған сорбенттердің Қасиеттерін зерттеу және технологиясын жасау iconҚазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі
Курстық жұмыстың мақсаты – студенттердің пәнді зерттеу барысында алынған теориялық білімдерін бекіту, сонымен қатар теорияның есепті...
Бектасова айгерим шардарбекқызы қаратау бентониттерінен алынған сорбенттердің Қасиеттерін зерттеу және технологиясын жасау iconМәліметтер қоры және ақпараттық жүйелер пәнінің типтік бағдарламасы бойынша студенттер мыналарды білуі тиіс
Сонымен қатар, алынған ақпаратты талдай білуге, өз бетінше зерттеу жүргізіп, шешімдер қабылдай білуге үйрету
Бектасова айгерим шардарбекқызы қаратау бентониттерінен алынған сорбенттердің Қасиеттерін зерттеу және технологиясын жасау icon«Археолог» Халықаралық ғылыми-зерттеу орталығының директоры
Еліміздегі тарих және мәдениет ескерткіштерінің санын анықтау, тізімін жасау және олардың облыстар бойынша жинақтарын шығару мақсатында...
Бектасова айгерим шардарбекқызы қаратау бентониттерінен алынған сорбенттердің Қасиеттерін зерттеу және технологиясын жасау iconСабақтың та қырыбы: Абайла, ж ұқа мұз! Сабақтың ма қсаты
Оқушыларға мұз қауіпсіздігін есте сақтауға, берілген ескертулермен, ережелер белгілерімен таныстыру, нұсқауларды дұрыс орындауға...
Бектасова айгерим шардарбекқызы қаратау бентониттерінен алынған сорбенттердің Қасиеттерін зерттеу және технологиясын жасау iconКонспект лекций Мамандык: 5В071200-«Машина жасау»
Дәрістер конспектісі Қазақстан Республикасының мжмбс қР 04. 019- 2011 «Жоғары білім. Бакалавриат. Негізгі жағдайлар» мен 5В071200–...
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©kzdocs.docdat.com 2012
обратиться к администрации
Документы
Главная страница