Покращення екологічних характеристик автомобільних палив

Показана перспективность использования модифицированного палигорськита Черкасского месторождения для исключения серусодержащих соединений из автомобильных топлив. Проведено исследование влияния кислотной и термоактивации адсорбентана эффективность очистки дизельного топлива от соединений серы. New m...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Актуальні проблеми транспортної медицини
Date:2010
Main Authors: Кустовська, А.Д., Заславський, О.М., Кустовський, С.С., Карпенко, В.С.
Format: Article
Language:Ukrainian
Published: Фізико-хімічний інститут ім. О.В. Богатського НАН України 2010
Subjects:
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/23809
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:Покращення екологічних характеристик автомобільних палив / А.Д. Кустовська, О.М. Заславський, С.С. Кустовський, В.С. Карпенко // Актуальні проблеми транспортної медицини. — 2010. — № 4 (2). — С. 32-36. — Бібліогр.: 7 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1859681972487454720
author Кустовська, А.Д.
Заславський, О.М.
Кустовський, С.С.
Карпенко, В.С.
author_facet Кустовська, А.Д.
Заславський, О.М.
Кустовський, С.С.
Карпенко, В.С.
citation_txt Покращення екологічних характеристик автомобільних палив / А.Д. Кустовська, О.М. Заславський, С.С. Кустовський, В.С. Карпенко // Актуальні проблеми транспортної медицини. — 2010. — № 4 (2). — С. 32-36. — Бібліогр.: 7 назв. — укр.
collection DSpace DC
container_title Актуальні проблеми транспортної медицини
description Показана перспективность использования модифицированного палигорськита Черкасского месторождения для исключения серусодержащих соединений из автомобильных топлив. Проведено исследование влияния кислотной и термоактивации адсорбентана эффективность очистки дизельного топлива от соединений серы. New mineral absorbents are studied for removal sulfur from a fuel oil. Research of influence of adsorbent acid and thermoactivation to conducted on efficiency of motor car fuels cleaning.
first_indexed 2025-11-30T18:11:54Z
format Article
fulltext АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ � № 4 т. II (22�II), 2010 г. 32 ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE �#4 v. II (22�II), 2010 УДК 66.081.2:504.056(045) ПОКРАЩЕННЯ ЕКОЛОГІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК АВТОМОБІЛЬНИХ ПАЛИВ Кустовська А.Д., Заславський О.М., Кустовський С.С., Карпенко В.С. Національний авіаційний університет, м. Київ, akust@bigmir.net Ключові слова: палигорськіт, адсорбція, сірковмісні сполуки. 7. Савельев И.В. «Курс общей физики», том 2, «Электричество и магнетизм. Волны. Оптика». М. Наука, 1978г. Резюме ЕЛЕКТРОМАГНІТНЕ ПОЛЕ, ЙОГО ВИДИ, ХАРАКТЕРИСТИКИ, КЛАСИФІКАЦІЯ І ВПЛИВ НА ЗДОРОВ’Я НАСЕЛЕННЯ Бурлака Н.І, Гоженко С.С. Розглянуті основні джерела елект� ромагнітного поля і його вплив на здоро� в’я населення. Ключові слова: електромагнітне поле, здоров’я населення Summary ELECTROMAGNETIC FIELD, HIS KINDS, DESCRIPTIONS, CLASSIFICATION AND INFLUENCE ON POPULATION’S HEALTH Burlaka N.I., Gozhenko S.S. The basic sources of the electromagnetic field and his influence on a health of population are considered. Keywords: electromagnetic field, population’s health Впервые поступила в редакцию 12/092010 г. Рекомендована к печати на заседании редакционной коллегии после рецензирования Вступ Збільшення викидів токсичних сполук транспортом, кількість якого постійно зростає у всьому світі, стано� вить велику загрозу для навколишньо� го середовища. Автотранспорт викидає в атмосферу чадний газ СО, оксиди азоту й сірки. Зростання вмісту сполук сірки в повітрі призводить до глибоких негативних проявів як у навколишньо� му природному середовищі, так і у фізичному стані людей, що в ньому про� живають. Оксиди сірки, вступаючи в ат� мосфері в реакції з водою, перетворю� ються на кислоти і випадають у вигляді так званих кислотних дощів. Щороку в різних регіонах світу від кислотних дощів гинуть ліси на площі більш 30 млн. га, значно знижується врожайність сільськогосподарських культур, при рН < 5,0 починається процес прогресуючо� го зниження родючості ґрунтів, а при рН = 3,0 вони стають практично неродючи� ми. Кислотні дощі дуже закислюють во� дойми, що призводить до біологічного вимирання останніх. Вступаючи в ре� акції з кальцієм і магнієм, які входять до складу будівельних матеріалів, кислотні дощі поступово руйнують їх. Особливу небезпеку це становить для пам’яток світової архітектури [1]. Сьогодні проблема забруднення довкілля викидами транспортних за� собів постала дуже гостро і може бути вирішена лише при застосуванні палив із покращеними екологічними характе� ристиками. Зрозуміло, що екологічні ха� рактеристики палив визначаються як якістю природної сировини, так і доско� налістю технологій її переробки. Аналіз попередніх досліджень. Од� ним із перспективних способів вилучен� ня сірковмісних сполук із продуктів на� фтопереробки є адсорбційне очищення останніх. В якості поглиначів можуть бути використані як синтетичні, так і природні адсорбенти, а саме глинисті мінерали, великі поклади яких знахо� дяться в Україні. Хоча собівартість при� родних сорбентів низька порівняно з синтетичними, їх застосування потре� бує попередньої підготовки, метою якої 33 ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE �#4 v. II (22�II), 2010 АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ � № 4 т. II (22�II), 2010 г. є очищення від небажаних домішок, збільшення питомої поверхні і актива� ція адсорбційних центрів. Модифіковані природні сорбенти характеризуються високою адсорбційною ємністю, і тому їх застосування стає значно більш ефективним [2�7]. В більшості випадків адсорбційна очистка нафтопродуктів реалізується контактним способом, од� нак більш технологічним є спосіб пер� коляційної очистки [5], що не потребує додаткової стадії фільтрації і є більш економічним з точки зору витрат адсор� бенту. Відомо, що в процесах адсорбц� ійної очистки нафтопродуктів від сполук сірки не всі глинисті мінерали проявля� ють однакову активність. Порівняно високу ефективність в цих процесах по� казують монтморилонітові і палигорсь� кітові породи Черкаського родовища [6]. Мета роботи Визначення перспективності зас� тосування модифікованих форм пали� горськіту для знесірчення палив у про� цесі адсорбції. Матеріал і результати дослідження Як об’єкт дослідження в роботі ви� користано зразок породи Черкаського палигорськіту хімічного складу: SiO 2 – 52,85; Al 2 O 3 – 10,53; Fe 2 O 3 – 7,86; MgO – 7,21; CaO – 0,30; Na 2 O – 0,38; H 2 O – 9,94; �H 2 O – 9,75 (% мас.). Кислотна обробка зразків проводилась в 1М розчині НСl, протягом 6 годин, при 960С. Термічна активація – 2 години при 200 0С. Адсорбційну очистку палива про� водили методом перколяції (співвідно� шення діаметра до висоти адсорбційної колонки = 1/17) при 200С. Очистці піддавали дизельне паливо (вміст за� гальної сірки 0,105 % мас.). Концентра� цію загальної сірки в паливі визначали рентгенофлуорисцентним методом визначення сірки (Р 50442�92) на при� ладі „АИСС”. Ступінь очищення палива від продуктів окислення визначали по зміні забарвлення очищеного палива відносно вихідного зразка на приладі КФК�2. Кислотна і термічна активація па� лигорськіту сприяє підвищенню ад� сорбції сполук сірки (рис. 1). Хімічний аналіз показав, що в результаті кислот� ної обробки палигорськіту вміст SiO 2 в зразку збільшується, а вміст Fe 2 O 3 і Al 2 O 3 зменшується. Отже, кислоти роз� чиняють оксиди заліза, алюмінію, а та� кож магнію, що присутні в мінералі. Одночасно зі зміною хімічного складу в активованому адсорбенті відбувається зміна його структури, яка супровод� жується утворенням додаткової кількості пор, збільшенням питомої по� верхні і сорбційного об’єму. Термоактивація діє на пали� горськіт двояким чином: по�перше, підвищення температури вакуумування призводить до видалення залишкових молекул води, і відповідно до збільшен� ня кількості високоенергетичних адсор� бційних центрів, і, по�друге, – до ущіль� нення їх вторинної пористої структури. У цеолітних каналах палигорськіту зна� ходяться молекули води двох типів: зв’язані з координаційно ненасиченими іонами на бічних стінках каналів (коор� динаційно зв’язана вода) і не зв’язані з визначеними кристалографічними по� зиціями, які просто заповнюють порож� нечі в цеолітних каналах (цеолітна вода). Молекули цеолітної води виділя� ються з палигорськіту при 100— 110 °С 0 5 10 15 0,000 0,005 0,010 0,015 1 2 3 А дс ор бц ія , м г- ек в/ г а дс ор бе нт у Паливо очищене, г/г адсорбенту Рис. 1. Адсорбція сполук сірки на вихідному (1), кислотноактивованому (2), та кислотноа- ктивованому з наступною термоактивацією (3) адсорбентах. АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ � № 4 т. II (22�II), 2010 г. 34 ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE �#4 v. II (22�II), 2010 0 5 10 15 0 10 20 30 40 50 1 2 3 С ту пі нь о чи щ ен ня , % в ід в мі ст у у ви хі дн ом у па ли ві Паливо очищене, г/г адсорбенту Рис. 2. Селективність очищення палива від про- дуктів окиснення (1), сполук сірки (2) та кислот (3) на кислотноактивованому адсорбенті без якої�небудь помітної зміни структу� ри мінералу. Молекули координаційно зв’язаної води починають виділятися при 150 °С. Їх повне видалення з міне� ралу відбувається при 350—380 °С. Внаслідок десорбції координаційно зв’язаної води в структурі палигорськ� іту відбуваються необоротні зміни — ут� ворюється безводна модифікація міне� ралу (палигорськіт II), що характери� зується відсутністю цеолітних каналів. При підвищенні температури до 200 °С з палигорськіту виділяється приблизно половина координаційно зв’язаної води. Наполовину зневоднений пали� горськіт варто розглядати як окрему структурну модифікацію мінералу, про� міжну між гідратованою і безводною модифікаціями палигорськіту. Тому не слід допускати його пересушування. Як показує дослід, оптимальним є темпе� ратурний інтервал 180�200 0 С. В зразках, що не піддавалися термічній активації, внутрішні пори пе� реважно заповнені молекулами води і адсорбція об’ємних сіркоорганічних молекул відбувається переважно на поверхні гранул. Тому вже при масово� му співвідношенні палива і сорбенту 5:1 встановлюється рівноважна концентра� ція сполук сірки на сорбенті 0,0025 мг� екв/г загальної сірки (рис. 1, кр. 1). Кислотна активація дозволяє суттєво розвинути зовнішню поверхню і розши� рити внутрішні “цеолітні” канали пали� горськіту, але на повітрі ці канали за� повнені водою, що не дозволяє суттєво збільшити внутрішню адсорбційну ємність по сірковмісних сполуках. Ад� сорбція на кислотноактивованому зраз� ку зростає приблизно вдвічі, що відбу� вається переважно за рахунок більш розвинутої зовнішньої поверхні і розши� рення мікропор (рис. 1, кр. 2). Рівно� важна концентрація (0,004 мг�екв/г) до� сягається в цьому випадку при масово� му співвідношенні палива і сорбенту 7:1. При очищені палива на кислотно та термічно активованому зразку адсорб� ція суттєво збільшується і відбувається не тільки на поверхні, а й в об’ємі сор� бенту за рахунок вивільнення адсорбц� ійної поверхні від молекул води (рис. 1, кр. 3). На користь останнього свідчить той факт, що рівноважна концентрація сполук сірки на сорбенті не встанов� люється навіть при співвідношенні па� лива і сорбенту 16:1 (0,0016 мг�екв/г). Тобто, процес відбувається в дифузійній області і рівновага може бути наближе� на зміною умов перколяції. Адсорбція на глинистих мінералах – процес селективний, тому ефек� тивність очищення палива від різних ге� тероорганічних сполук не однакова. Так, продукти окиснення мають більшу спо� рідненість до адсорбенту, ніж сірковмісні сполуки (рис.2). Речовини, що містять кисень, є більш сильними основами, ніж сполуки сірки, і тому се� лективність адсорбенту до продуктів окиснення палива виявляється вищою. Важкість видалення сполук сірки із дизельних фракцій зумовлена близькі� стю полярностей цих сполук і ароматич� них вуглеводнів, у суміші з якими вони знаходяться. При окисленні сполук сірки різко змінюється їх полярність, що дозволяє легко вилучати сульфоксиди і сильфони, як найбільш полярні сполу� ки, із дизельних палив за допомогою адсорбентів. Слід звернути увагу на ха� рактер кривих адсорбції сполук сірки з вихідного палива і палива, оброблено� го сірчаною кислотою (рис. 3). Адсорб� ція з вихідного палива відбувається 35 ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE �#4 v. II (22�II), 2010 АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ � № 4 т. II (22�II), 2010 г. більш ефективно на початковій стадії. Очевидно, це пояснюється наявністю у вихідному паливі меркаптанів, що ма� ють більшу спорідненість до адсорбен� ту, і які після кислотної очистки практич� но повністю перетворюються на сульф� іди: R�SH + HO�R = R–S–R. До сульфідів сорбенти менш се� лективні. Збільшення адсорбції сірки з палива, обробленого кислотою (кр.2) і перехід процесу в дифузійну область можна пояснити також збільшенням адсорбційної поверхні за рахунок до� даткової активації адсорбенту рештка� ми кислоти в паливі безпосередньо в процесі перколяції. Як альтернативу кислоті, яка зас� тосовується для окислення сполук сірки, можна запропонувати 27�30% водні розчини пероксиду водню. Суттє� ва перевага цього реагенту (на відміну від сірчаної кислти) полягає у відсут� ності інших, крім води, продуктів розк� ладу. Висновки Проведено дослідження впливу способу підготовки Черкаського пали� горськіту на ефективність очистки ди� зельного палива від сполук сірки. Виявлено, що в присутності сполук кислого характеру селективність адсор� бенту до сірковмісних сполук змен� шується. Тому, у разі високої кислот� ності вихідного палива, доцільно спо� чатку проводити його очистку від кис� лот неактивованим зразком палигорсь� кіту, а потім активованим зразком � від сполук сірки. Досліджено, що попередня кис� лотна обробка палива дозволяє частко� во виділити сірковмісні сполуки. Голов� ним чином, це меркаптани. Тому мож� на рекомендувати адсорбційну доочи� стку активованим палигорськітом від сірковмісних сполук після кислотної очистки. Проведено вивчення впливу терм� ічної активації. Показано її необхідність у температурному інтервалі 180 – 2000С. Показано, що досліджені сорбен� ти більш селективні до продуктів глибо� кого окиснення, ніж до сірковмісних сполук. Тому можна рекомендувати по� переднє окиснення сполук сірки, на� приклад, пероксидами. Одержані результати можуть бути корисні в паливній промисловості для доочистки палив. Література 1. Лук’янова Л.Б. Основи екології: Навч. посіб. – Київ.: Вища школа, 2000. – 327 с. 2. Мальований М.С., Краховецький О.М., Ільків І.М., Большаніна С.Б., Петрушко І.М. Вплив режимних па� раметрів на процес модифікування природних бентонітів // Хімічна про� мисловість України. – 2002. –№4. – С.5–7. 3. Евдокимов А.Ю., Фукс И.Г., Шаба� лина Т.Н., Багдасаров Л.Н. Смазоч� ные материалы и проблемы эколо� гии. – М.: ГУП Издательство «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2000. 424 с. 4. Санніков М.І. Процес модифікуван� ня бентонітів сульфатною кислотою: Автореф. дис... канд.. техн.. наук. – Л.: Нац. ун–т “Львівська політехніка” 0 5 10 15 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 1 2 А дс ор бц ія , м г- ек в/ г а дс ор бе нт у Паливо очищене, г/г адсорбенту Рис. 3. Адсорбція сполук сірки з вихідного палива (1) і з палива обробленого сірча- ною кислотою (2). АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ � № 4 т. II (22�II), 2010 г. 36 ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE �#4 v. II (22�II), 2010 УДК 628.1/.3 СОВРЕМЕННАЯ СИСТЕМА ОЧИСТКИ ВОДЫ ОБОРОТНОГО ТИПА ДЛЯ АВТОМОЕК «ЕВРО/12» Гонгальский И.В., Зятина В.И., Мухин В.В., Бакун Г.В., Евко Ю.С. НПП «Экосистемы», ГП НИИ МЭП, г. Донецк, ЧП «Альтернатива» Ключевые слова: очистка воды, охрана окружающей среды, автомойка . – 2004. – 20с. 5. Лихтерова Н.М., Торховский В.Н., Сазонов В.С., Васильева В.С., Ки� рилова О.И. Особенности озониро� вания средних дистиллятов нефти / / Химия и технология топлив и ма� сел. – 2006. – №4. – С. 18. 6. Крижаненко Г.А. Адсорбция ряда сероорганических соединений гли� нистыми минералами. Автореферат дис. … канд. хим. наук. – Владиво� сток. 1973. – 19 с. 7. Влияние адсорбционной очистки на свойства отработанного масла. Бо� чарников В.А., Стерликов И.В., Ба� лыкин В.П. //Вестник Челябинского ун�та. – 2004.� № 1.� С. 71�75. Резюме УЛУЧШЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АВТОМОБИЛЬНЫХ ТОПЛИВ Кустовская А.Д., Заславский О.М., Кустовский С.С., Карпенко В.С. Показана перспективность ис� пользования модифицированного па� лигорськита Черкасского месторожде� ния для исключения серусодержащих соединений из автомобильных топлив. Проведено исследование влияния кис� лотной и термоактивации адсорбента на эффективность очистки дизельного топлива от соединений серы. Ключевые слова: палыгорськит, адсорбция, серусодержащие соединения. Summary IMPROVEMENT OF ECOLOGICAL PROPERTIESES OF MOTOR�CAR FUELS Kustovskaya A.D., Zaslavsky O.M., Kustovsky S.S., Karpenko V.S. New mineral absorbents are studied for removal sulfur from a fuel�oil. Research of influence of adsorbent acid and thermoactivation to conducted on efficiency of motor�car fuels cleaning. Keywords: Palygorskite, adsorption, sulfur Впервые поступила в редакцию 21.10.2010 г. Рекомендована к печати на заседании редакционной коллегии после рецензирования Тема очистки сточных вод от моек автотранспорта является достаточно актуальной. Особенно важно эффектив� но решать эти проблемы в периоды массового скопления на небольшой территории значительного количества машин и людей. Поскольку данный сток относится к категории промышленного, то и требования к качеству его очистки достаточно высоки. Покупки же питье� вой воды у городских властей на нуж� ды мойки – дорогостоящее удоволь� ствие. Именно, исходя из этого ряда воп� росов, был рассмотрен вариант повтор� ного использования отработанной на мойке воды, т.е. внедрение оборотно� го водоснабжения моечного поста. Данное решение приводит к экономии
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-23809
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 1818-9385
language Ukrainian
last_indexed 2025-11-30T18:11:54Z
publishDate 2010
publisher Фізико-хімічний інститут ім. О.В. Богатського НАН України
record_format dspace
spelling Кустовська, А.Д.
Заславський, О.М.
Кустовський, С.С.
Карпенко, В.С.
2011-07-07T07:21:01Z
2011-07-07T07:21:01Z
2010
Покращення екологічних характеристик автомобільних палив / А.Д. Кустовська, О.М. Заславський, С.С. Кустовський, В.С. Карпенко // Актуальні проблеми транспортної медицини. — 2010. — № 4 (2). — С. 32-36. — Бібліогр.: 7 назв. — укр.
1818-9385
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/23809
66.081.2:504.056(045)
Показана перспективность использования модифицированного палигорськита Черкасского месторождения для исключения серусодержащих соединений из автомобильных топлив. Проведено исследование влияния кислотной и термоактивации адсорбентана эффективность очистки дизельного топлива от соединений серы.
New mineral absorbents are studied for removal sulfur from a fuel oil. Research of influence of adsorbent acid and thermoactivation to conducted on efficiency of motor car fuels cleaning.
uk
Фізико-хімічний інститут ім. О.В. Богатського НАН України
Актуальні проблеми транспортної медицини
Медицина транспорта
Покращення екологічних характеристик автомобільних палив
Улучшение экологических характеристик автомобильных топлив
Improvement of ecological propertieses of motor car fuels
Article
published earlier
spellingShingle Покращення екологічних характеристик автомобільних палив
Кустовська, А.Д.
Заславський, О.М.
Кустовський, С.С.
Карпенко, В.С.
Медицина транспорта
title Покращення екологічних характеристик автомобільних палив
title_alt Улучшение экологических характеристик автомобильных топлив
Improvement of ecological propertieses of motor car fuels
title_full Покращення екологічних характеристик автомобільних палив
title_fullStr Покращення екологічних характеристик автомобільних палив
title_full_unstemmed Покращення екологічних характеристик автомобільних палив
title_short Покращення екологічних характеристик автомобільних палив
title_sort покращення екологічних характеристик автомобільних палив
topic Медицина транспорта
topic_facet Медицина транспорта
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/23809
work_keys_str_mv AT kustovsʹkaad pokraŝennâekologíčnihharakteristikavtomobílʹnihpaliv
AT zaslavsʹkiiom pokraŝennâekologíčnihharakteristikavtomobílʹnihpaliv
AT kustovsʹkiiss pokraŝennâekologíčnihharakteristikavtomobílʹnihpaliv
AT karpenkovs pokraŝennâekologíčnihharakteristikavtomobílʹnihpaliv
AT kustovsʹkaad ulučšenieékologičeskihharakteristikavtomobilʹnyhtopliv
AT zaslavsʹkiiom ulučšenieékologičeskihharakteristikavtomobilʹnyhtopliv
AT kustovsʹkiiss ulučšenieékologičeskihharakteristikavtomobilʹnyhtopliv
AT karpenkovs ulučšenieékologičeskihharakteristikavtomobilʹnyhtopliv
AT kustovsʹkaad improvementofecologicalpropertiesesofmotorcarfuels
AT zaslavsʹkiiom improvementofecologicalpropertiesesofmotorcarfuels
AT kustovsʹkiiss improvementofecologicalpropertiesesofmotorcarfuels
AT karpenkovs improvementofecologicalpropertiesesofmotorcarfuels