Статья опубликована в Вестнике Самарского государственного технического университета «Взрывчатые вещества, пороха и твердые ракетные топлива. Синтез, свойства, технология».
Для устранения последствий разлива используют специальные сорбенты, которые поглощают загрязнитель.
Самым эффективным материалом считается терморасширенный графит.
Когда НПЗ находятся в труднодоступной местности, то в таких условиях сложно быстро изготовить такой сорбент и доставить к месту аварии вовремя.
Терморасширенный графит
Ученые ПНИПУ совместно с коллегами из Силур:- разработали компактный генератор и специальную смесь для изготовления терморасширенного графита прямо внутри очага чрезвычайной ситуации;
- уникальная технология позволит создавать качественный сорбент для быстрого реагирования при разливе нефтепродуктов.
Однако их поглощающая способность очень низкая.
Свойства терморасширенного графита:
- поглощает загрязнитель сильнее, при этом он дешевый, доступный и экологичный;
- высокопористый порошкообразный материал,
- всего 1 его грамм поглощает до 50-100 граммов нефтепродукта, как на почве, так и на воде.
- в России такой материал изготавливается в специальных печах;
- производится он из интеркалированного графита:
- под действием высокой температуры в 10 раз увеличивается в объеме,
- образуя червеобразные элементы с низкой теплопроводностью и высокой термической стойкостью.
Доставка сорбента на аварийный участок
Производство сорбента на предприятиях не позволяет оперативно доставлять его на удаленные места аварий, связанных с разливом нефти.Данную проблемы решают специалисты ПНИПУ и Силур
Было предложено получать такой сорбент непосредственно на месте аварии с помощью разработанного компактного генератора.
Для этого важно подобрать подходящий рецепт состава и разработать новую конструкцию для его изготовления.
Тезисы студента кафедры «Технология полимерных материалов и порохов» ПНИПУ А. Мякшина:
- генератор устроен просто;
- контейнер с уже подготовленной смесью, который можно компактно доставить к месту аварии;
- потребитель просто активирует устройство и уже через мгновение собирает сгенерированный сорбент в отдельный тканевый контейнер;
- оттуда его уже выгружают на место разлива, где червеобразные частицы графита впитывают в себя нефть как губка;
- в дальнейшем собранный нефтепродукт можно отжать;
- сейчас мы дорабатываем конструкцию генератора и его состав, после чего разработку можно будет внедрять в производство.
От этого этапа зависит эффект поглощения нефти.
Зачем нужен фторопласт?
Нагревательная смесь состоит из металлического горючего и окислителя - фторопласта.Такая система дает при горении большую температуру до 3800 К, под действием которой генерируется необходимый материал.
ПНИПУ
Тезисы научного руководителя проекта, доцент кафедры «Технология полимерных материалов и порохов» ПНИПУ Л. Хименко:
- мы провели эксперименты с металлами магния, алюминия и бора;
- все компоненты перемешивали с графитом и фторопластом и воспламеняли в генераторе;
- после получения терморасширенного графита мы изучили его свойства и способность поглощать нефть;
- самым оптимальным составом оказалась рецептура на основе магния;
- она позволяет генерировать материал с хорошими сорбционными свойствами, отличается дешевизной, легкостью поджигания и стабильностью горения.
Благодаря этому можно легко и быстро изготовить необходимый материал прямо на месте аварии и устранить разлив нефти.
Тезисы аспиранта кафедры «Технология полимерных материалов и порохов» ПНИПУ Р. Бердникова:
- мы выяснили, что также можно модифицировать состав, если изначально пропитать графит насыщенным раствором перманганата калия;
- распределение и внедрение вещества при этом происходит равномерно;
- терморасширенный графит можно получить всего за 2-3 секунды;
- это обеспечивает быстроту и стабильность воспламенения.
Данная технология позволит быстро и качественно устранять нефтепродукты из зоны загрязнения.
Разработка будет полезна для НПЗ, автосалонов, для сбора токсичных металлов, жидкостей и для военных в СВО.
Ранее ученные выяснили, что применение системы селективного каталитического восстановления благоприятно сказывается на очистке продуктов сгорания от оксидов азота.
Автор: П. Паршинова
