Секция 1: Экологическая и техногенная безопасность 200 1982

Секция 1: Экологическая и техногенная безопасность
1982]. Часто доминирующими становятся виды миксомицетов, обладающие фитотоксическими свойствами, что негативным образом отражается на прорастании семян и развитии проростков растений,
что значительно затрудняет проведение биологической рекультивации промышленных отходов. Такое же явление характерно для сообществ высших организмов в стрессовых условиях. Его результатом может быть снижение устойчивости экологических систем. Таким образом, возникает опасность
уничтожения первичных и формирования нетипичных для естественных почвенно-экологических
условий сообществ микроорганизмов под воздействием высоких уровней техногенного загрязнения.
Создание травяного покрова на поверхности техногенного ландшафта коренным образом
улучшит ситуацию с закреплением растений летом и обеспечит снегонакопление зимой, что в совокупности с фактором присутствия органического субстрата повысит эффективность восстановления
почвенно-растительного слоя на поверхности нарушенных территорий. Смена сукцессий будет проходить быстрее, а вместе с ней и эволюция почвенного покрова.
Литература.
1. Андроханов В.А., Двуреченский В.Г. Отчет по почвенно-экологическому состоянию техногенных
объектов в городах Новокузнецк и Мыски /ФГБУН Институт почвоведения и агрохимии СО РАН
(ИПА СО РАН), лаборатория рекультивации почв – Новосибирск, 2012. – 34 с.
2. Артамонова B.C. Особенности микробиологических свойств почв урбанизированных территорий
// Сибирский экол. журнал. Т. IX. № 3. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2002. - С. 349-354.
3. Наплёкова Н.Н., Трофимов С.С., Кандрашин Е.Р., Фаткулин Ф.А. Формирование микробных ценозов техногенных ландшафтов Кузбасса // Изв. СО АН СССР, 1982. Сер. биол. наук. Вып. 1. №
4. - С. 60-73.
СИНТЕЗ ПИРОЛИТИЧЕСКОГО УГЛЕРОДА НА ОСНОВЕГАЗООБРАЗНОГО
УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ
М.В. Забродина, А.Г. Ушаков, к.т.н.
Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф.Горбачева, г.Кемерово
650000 г. Кемерово. Ул. Мичурина, 57, тел.89235258758
E-mail: elliat@mail.ru
В мире известны различные проблемы окружающей среды. Одной из самых важных проблем
является загрязнение промышленными отходами.
Попутный газ нефтехимических станцийпредставляет значительный интерес как исходное сырье для синтеза пористых композиционных углеродных материалов.Такой газ состоит излегкихуглеводородов. Это, прежде всего,метан – главный компонентприродного газа– а также более
тяжелые компоненты: этан, пропан, бутан и другие [1].
Пиролитический углерод (пироуглерод) – материал, полученный при термическом разложении без доступа кислорода, в различном диапазоне температур от 750-2500°С. Пиролитический углерод обладает различными свойствами, такими как: высокой термической прочностью, стойкостью к
коррозии, отсутствует открытая пористость. В качестве исходного сырья для его получения возможно использовать как жидкие вещества(смолы,пеки) , так и газообразное сырья (попутный газ,пропан,
метан и т.п.).
Область применения пиролитического углерода обширна - это любая область, где требуются
материалы с высокой прочностью, например, в космической сфере, машиностроении, самолетостроении, строительстве, медицине и многих других.
Пиролитический углерод можно получать двумя способами: получать его в чистом виде или
наносить его на поверхность какого-либо вещества, тем самым модифицируя его свойства.
Целью данной работы является получение пироуглерода путем пиролиза углеводородных газов.
Чтобы цель была достигнута необходимо:
1)Собрать лабораторную установку.
2) Получить лабораторные образцы для дальнейшего определения свойств и сравнения их между собой.
Экспериментальная часть №1:
Для достижения цели собрана лабораторная установка, представленная на рис. 1. Исходное газообразное сырье поступало в реактор 1, где при четко заданной температуре, измеряемой термопарой 2 и кон-
200
Всероссийская научно-практическая конференция молодых ученых, аспирантов и студентов
«Экология и безопасность в техносфере: современные проблемы и пути решения»
тролируемой датчиками 3, происходил процесс пиролиза газа, его термодеструкции и кристаллизации на
нагретых внутренних поверхностях кварцевой трубки. Время эксперимента варьировали.
Рис. 1. Лабораторная установка по получению пироуглерода:
1 – баллон с газом; 2 – реактор; 3 – термопара; 4 – емкость с жидкостью.
Результаты:
На кварцевой трубки образовалась пленка углерода, показанная на рис. 2.
Рис. 2. Образец, полученный лабораторным методом на стенке кварцевой трубки
Экспериментальная часть №2:
Лабораторная установка представляла собой трубчатую печь с металлическим реактором, куда
помещали навеску легкой фракции золы-уноса, далее реактор герметизировали, нагревали и подавали в него углеводородный газообразный агент. После окончания эксперимента реактор охлаждали,
извлекали полученный продукт и сравнивали с первоначальными образцами.
Результаты:
Сравнение образцов исходных микросфер и после процесса нанесения пироуглерода представлены на рис. 3. Видно, что произошламодификация поверхности. Для полученного материала
характерен металлический блеск.
а
б
Рис. 3. Внешний вид образцов навески микросфер до (а)
и после (б) нанесения пиролитического углерода
201
Секция 1: Экологическая и техногенная безопасность
Отмечено, что происходит образование «зародышей» на поверхности твердой матрицы и их
рост, в процессе которого атомы газообразного углерода взаимодействуют с углеродом «зародышей», в результате чего образуется твердая структура. Ее рост происходит в виде конуса, постепенно
расширяясь, основания конусов заполняют всю поверхность образования «зародышей», превращаясь
в цилиндры. Высокая температура получения пироуглерода приводит к появлению в нем устойчивых
и прочных связей[2].
Полученные образцы с нанесенным пироуглеродом изучали под оптическим микроскопом
LCD MICRO BRESSER с использованием линз с увеличением в 100 и 400 раз. На рис. 4 показан характерный снимок образа модифицированной микросферы. Видно, что произошло уплотнение поверхностных пор пироуглеродом.
а
б
Рис. 4. Внешний вид образцов твердой матрицы после (а)
и до (б) нанесения пиролитического углерода
В результате проведенного эксперимента показано, что получение пироуглерода возможно, но
существует несколько проблем: осаждение углерода на стенках реактора и газоотводной системе,
вынос частиц из реактора. Устранить данные проблемы возможно легко, путем модификации отдельных частей лабораторной установки и реактора.
Дальнейшее изучение их физико-химических свойств позволит изучить данную тему намного глубже.
Литература.
1. Филлипов А.В. Компонентный состав попутного нефтяного газа //газовые технологии, 2013 октябрь С. 68-72
2. Фенелонов В.Б. Пористый углерод // Новосибирск: изд. Ин-та катализа СО РАН, 1995. – 308с.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ В
ПРОТИВОКОРРОЗИОННОЙ ЗАЩИТЕ СТАЛИ
В.И. Воробьева, к.т.н., ас., Е.Э. Чигиринец, д-р.т.н., проф.
Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», г. Киев
Украина, 03056, Украина, г. Киев пр. Победы 37.
E-mail: viktorkathebest@yandex.ru
Комплексная переработка растительного сырья как возобновляемого материала является одним из приоритетных подходов при химическом изучении растений в плане получения практически
ценных веществ. Перспективным является рациональное использование именно вторичных сырьевых ресурсов с целью создания новых прогрессивных, энергоресурсосберегающих технологий переработки отходов растительного сырья. Одним из видов растительного сырья, имеющего промышленное значение, являются отходы переработки плодово-ягодных культур, а именно отходы переработки
винограда. После использования этой ягодной культуры вблизи перерабатывающих предприятий
скапливается огромное количество отходов – семян, жмыха и гребней винограда. Вторичное сырье
составляет до 20 % количества перерабатываемого винограда, из которого получают целый ряд вторичных продуктов виноделия – этиловый спирт, винную кислоту, виноградное масло, пищевые красители. При более полном использовании вторичного сырья из него можно получить энантовый эфир
(коньячное масло), танин, ферментные и витаминные препараты, аминокислоты, кормовые дрожжи и
др. Из выжимок винограда получают муку, используемую в хлебопечении при выпечке качественных сортов хлеба и хлебобулочных изделий. Отделяемые при дроблении винограда гребни обычно
202