Разработка технологий и аппаратурного оформления процессов наноуглеродного модифицирования фильтровальных материалов тонкой очистки газовых и водных сред - Автореферат

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Разработка технологий и аппаратурного оформления процессов наноуглеродного модифицирования фильтровальных материалов тонкой очистки газовых и водных средРабота выполнена на кафедре «Техника и технологии производства нанопродуктов» ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет». Научный руководитель доктор технических наук, профессор Ткачев Алексей Григорьевич кандидат технических наук, доцент Таров Владимир Петрович Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор Килимник Александр Борисович кандидат технических наук Богуш Владимир Анатольевич Защита состоится «____» декабря 2010 г. в ___ часов ___ минут на заседании диссертационного совета Д 212.260.02 при Тамбовском государственном техническом университете по адресу: г. С диссертацией и авторефератом можно ознакомиться в библиотеке Тамбовского государственного технического университета и на официальном сайте ТГТУФедеральный закон "Об охране окружающей среды" от 10.01.2002 N 7-ФЗ и «Основы государственной политики в области обеспечения химической и биологической безопасности Российской Федерации на период до 2010 года и дальнейшую перспективу» обозначили основную проблему, являющуюся причиной постоянного повышения требований к экологической безопасности и охране здоровья человека - отсутствие современных материалов тонкой очистки, обеспечивающих требуемое эксплуатационное качество водных и газовых сред. Достижение поставленной цели определило следующие задачи: · проведение комплексного анализа современных тенденций совершенствования фильтровальных материалов тонкой очистки газовых и водных сред, выбор фильтровальных материалов, наиболее соответствующих современным требованиям очистки водных и газовых сред; При этом получены следующие научные результаты: · впервые показана и научно обоснована возможность применения УНМ «Таунит» для улучшения качественных показателей фильтровальных материалов тонкой очистки газовых и водных сред; · разработано аппаратурное оформление процессов наноуглеродного модифицирования фильтровальных материалов тонкой очистки водных и газовых сред в объеме опытно-промышленной установки; Во второй главе диссертации изложены физические механизмы, обеспечивающие возможность повышения эффективности установок сверхтонкого обеспыливания (очистки от субмикронных аэрозольных частиц) воздуха и газов путем направленной организации проницаемой структуры из УНТ на поверхности волокон фильтровального материала.В четвертой главе разработаны принципиальные схемы аппаратурного оформления производства наномодифицированных волокнистых материалов тонкой очистки газов и полимерных мембран разделения водных сред. Исходные компоненты для приготовления раствора гетерогенной металлоксидной каталитической системы (технология золь-гель) из емкостей отделения 1 поступают в аппарат смешения 2, откуда водный раствор прекурсоров поступает в сушильный шкаф 3, где обрабатывается при температуре 800С в течении 3 часов. Лимитирующей с точки зрения производительности стадией процесса модифицирования фильтровальных волокнистых материалов является синтез структуры УНТ. Предложена конструкция модернизированного реактора, позволяющая максимально повысить производительность процесса наномодифицирования за счет наиболее рационального использования рабочей реакционной зоны (подана заявка на предполагаемое изобретение). На днище 10 установлены соединенные на выходе патрубками 6 с линией отбора газообразных продуктов 11 камеры осаждения 8, на входе которых помещены импрегнированные раствором жидкофазных прекурсоров катализатора синтеза углеродного наноматериала подложки 5 из пористого материала.

Содержание примесей в пермеате после модификации уменьшилось в среднем более чем в 8 раз.