Registration Number
0824U001420, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
07-05-2024
popup.evolution
o
Title
Recycling waste using ferrite materials to protect the environment
Author
Serhii Dovholap,
popup.head Olena Ivanenko
popup.opponent Hennadii M. Kochetov
popup.opponent Igor Bychko
popup.review Elena Glyshko
popup.review Mariya Tverdochlib
popup.rada
National Technscal University of Ukraine "Kiev Polytechnic Institute".
Description
Дисертаційна робота присвячена вирішенню проблеми переробки токсичних відходів, а саме розробці комплексної технології знешкодження рідких скидів та газових викидів промислових підприємств феритним методом.
У першому розділі описана основна небезпека для навколишнього середовища від скиду стічних вод гальванічного виробництва та наведена класифікація стічних вод гальванічного виробництва за критеріями їх утворення.
На основі проведення аналізу та систематизації літературних джерел зроблено висновок, що є доцільним проведення дослідження, присвяченого електрохімічному очищенню залізосульфатвмісних стоків з подальшим використанням розчинів сульфатів заліза (ІІ) та заліза (ІІІ) для отримання феритних матеріалів як товарного продукту. Проведений аналіз літературних джерел щодо технологій розробки та використання каталізаторів для окиснення СО на основі феритних матеріалів.
В другому розділі дисертаційної роботи представлені об’єкти досліджень, що включають в себе опис, характеристику, властивості досліджуваних середовищ, матеріалів та реагентів, що використовувалися та представлені в наступних розділах дисертації.. Наведені методики осадження феритних осадів та нанесення їх на носії з подальшим використанням в якості каталізаторів окиснення СО. Наведий перелік нормативних документів, на якому ґрунтувалися дослідження екологічних ризиків на ПрАТ «Укрграфiт».
Третій розділ роботи присвячений дослідженню ефективності очищення сульфатвмісних кислих розчинів від катіонів заліза (ІІ) та міді (ІІ). В якості іонообмінної смоли був застосований катіоніт Dowex HCR S/S в Н+-формі. Для регенерації використовували 5 та 10 %-вий розчини сульфатної кислоти. Дослідження були розбиті на 4 окремих складових вилучення катіонів заліза з концентрацією 1 г/дм3, де концентрація сірчаної кислоти варіювалася від чистої проби без кислоти до 3,5 г/дм3 сірчаної кислоти, та 5 г/дм3 в діапазоні концентрації сірчаної кислоти від 0,5 г/дм3 до 13 г/дм3. Вилучення іонів міді концентрацією 0,8-1 г/дм3 відбувалось з розчинів без кислоти та з концентрацією сірчаної кислоти 1,2 г/дм3. Проводилось також сумісне вилучення іонів заліза та міді в пристуності сірчаної кислоти. Визначена ефективність регенерації катіоніту з метою отримання концентрованих залізовмісних та мідьвмісних регенераційних розчинів для реалізації феритного методу з метою отримання феритних частинок. Розроблена та обґрунтована технологічна схема «зеленої» переробки відходів гальванічного виробництва.
В третьому розділі значна увага приділена електродіалізному та феритному методу знешкодження промислових залізовмісних сульфатних розчинів. Досліджено вплив концентрацій розчину сульфату заліза (ІІ) в катодній камері та сульфатної кислоти в анодній камері в двокамерному електролізері на процес розділення домішок з врахуванням заміни анодного матеріалу з титану на свинець. Показано можливість окиснення іонів заліза (ІІ) в анодній камері двокамерного електролізеру в присутності сульфатної кислоти в катодній камері.
Значну увагу було приділено дослідженню фізико-хімічного стану феритного матеріалу, одержаного з товарного продукту електродіалізу – концентрованого розчину сульфату заліза (ІІІ). Як підсумок було запропоновано технологічну схему комплексного знешкодження промислових залізовмісних сульфатних розчинів з отриманням продуктів, придатних для повторного використання.
Четвертий розділ роботи присвячений дослідженню каталізаторів для окиснення СО з димових газів. Після структурних досліджень каталізаторів представлено результати моделювання процесу окиснення СО, на основі яких було створено 3D–модель багатокамерної печі випалу типу Рідгамера. Значну увагу в розділі приділено дослідженню активності волокнистих каталізаторів у реакції окиснення СО з концентраціями 1 -2 % залежно від нанесеного каталітично активного компонента - феритного матеріала без попередньої обробки. Представлено характеристики керамоволокна та процес нанесення на волокно каталізаторів з подальшим мікрорентгеноспектральним аналізом поверхні волокна. Каталізатори на керамоволокнистому носії показали високі результати ефективності, в окремих випадках досягається практично 100 %-ва конверсія СО, в результаті чого була розроблена схема розташування волокнистого каталізатора для знешкодження СО димових газів в печах графітування.
П’ятий розділ дисертаційної роботи присвячений дослідженню екологічних впливів забруднюючих речовин, що присутні у викидах ПрАТ «Укрграфіт».
Registration Date
2024-04-02
popup.nrat_date
2024-04-02 / 2026-07-01
