Анотація до роботи:

Небеснова Т.В. Колоїдно-хімічні закономірності флотації тонкоемульгованих органічних речовин. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.11 – колоїдна хімія. Інститут біоколоїдної хімії ім. Ф.Д. Овчаренка НАН України, Київ, 2002.

Дисертацію присвячено розробці колоїдно-хімічних основ флотаційного процесу з метою підвищення ефективності виділення тонкоемульгованих органічних речовин (рослинних і мінеральних олій, нафти, трибутилфосфату). Виявлено найбільш ефективні способи колоїдно-хімічного впливу на цей процес, які дозволяють не тільки різко підвищити його ефективність, але й керувати ним.

Установлено, що максимум флотаційного виділення тонкоемульгованих органічних речовин збігається з областю, що лежить між ізоелектричними точками крапель емульсії і бульбашок повітря. Обґрунтована можливість використання гетерокоагуляційної моделі для опису процесу флотаційного виділення тонкоемульгованих органічних речовин і встановлено область її застосування.

На основі знайдених закономірностей флотаційного виділення тонкоемульгованих органічних речовин видані дані для проектування, за якими збудована мобільна флотаційна установка для очищення стічних вод, забруднених нафтою, мазутом, рослинними і мінеральними оліями, трибутилфосфатом. Чотирьохрічна експлуатація установки на Іллічівському судноремонтному заводі показала її високу ефективність.

1. В дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове рішення наукової проблеми флотаційного розділення фаз стійких емульсій органічних речовин, яке полягає у встановленні колоїдно-хімічних закономірностей процесу флотації і виявленні найбільш ефективних способів впливу на нього. Це дозволяє науково обґрунтовано прогнозувати ефективність флотаційного процесу, певним чином керувати ним, проектувати флотаційні установки і ефективно їх експлуатувати.

2. Проведено систематичні дослідження процесу флотації тонкоемульгованих органічних речовин в залежності від їх природи і розміру крапель, величини x-потенціалу крапель і pH середовища, додатків катіонних ПАР і довжини їх вуглеводневого радикала, електроповерхневих властивостей бульбашок повітря, на основі яких обґрунтовано умови найбільш ефективного перебігу флотаційного процесу, і вперше показана можливість найбільш повного виділення рослинних олій, мазуту, трибутилфосфату, як у безреагентному режимі, так і за допомогою катіонних ПАР.

3. Встановлено, що максимум флотаційного виділення тонкоемульгованих речовин збігається з областю, що лежить між ізоелектричними точками крапель емульсії і бульбашок повітря.

4. Визначено, що введення в емульсії органічних речовин катіонних ПАР зсуває ізоелектричні точки крапель емульсії і бульбашок повітря з кислої області в нейтральну і одночасно істотно збільшує ефективність флотаційного виділення органічних речовин.

5. Показано, що використання довголанцюгових ПАР більш ефективне з боку витрат цих речовин, але необхідне їх точне дозування, тому що крива залежності ступеня флотаційного видалення від витрати збирача для зазначених ПАР має яскраво виражений максимум. У випадку зміни концентрації тонкоемульгованих органічних речовин, навіть якщо не виконати цю умову, ефективність флотаційного виділення може знизитися не більше, як на 5 %.

6. Доведено, що катіонні ПАР, як інтенсифікатори процесу флотаційного виділення тонкоемульгованих органічних речовин, більш ефективні за неорганічні коагулянти, що застосовуються на практиці, як в частині витрат (на 1-2 порядки), можливості використання у слабко кислих, нейтральних і слабко лужних середовищах, скорочення „шламового осаду”, так і в напрямку практично повного виключення впливу ПАР на якість олійної фази, що виділяється (останнє істотно полегшує її утилізацію).

7. На базі експериментальних досліджень встановлена можливість застосування гетерокоагуляційної моделі для опису процесу флотації тонкоемульгованих органічних речовин.

Доведено, що вона може бути використана у випадках, коли не відіграють вирішальну роль гідродинамічний і структурно-механічний фактори.

Дана модель дозволяє визначати оптимальні параметри процесу флотаційного виділення тонкоемульгованих органічних речовин.

8. На основі знайдених закономірностей флотаційного виділення тонкоемульгованих органічних речовин видані дані для проектування, за якими збудована мобільна флотаційна установка для очищення стічних вод, забруднених нафтою, мазутом, рослинними і мінеральними оліями, трибутилфосфатом. Чотирьохрічна експлуатація установки на Іллічівському судноремонтному заводі показала її високу ефективність. Річний економічний ефект від її впровадження становить понад 290 тис. грн.

Публікації автора:

1. Скрылёв Л.Д., Небеснова Т.В., Пурич А.Н. Интенсификация флотационного выделения эмульгированных в воде органических веществ с помощью катионного собирателя // Химия и технология воды. – 1996. – Т. 18. – № 6. – С. 596-600.

2. Скрылёв Л.Д., Небеснова Т.В., Сазонова В.Ф. Гетерокоагуляционная модель флотационного выделения тонкоэмульгированных растительных масел // Экотехнологии и ресурсосбережение. – 1997. – № 4. – С. 59-63.

3. Скрылёв Л.Д., Пурич А.Н., Замриборщ А.Ф., Небеснова Т.В., Скрылёва Т.Л. Мобильная флотационная установка для очистки промывных вод, образующихся при мойке ёмкостей, загрязнённых нефтепродуктами // Экотехнологии и ресурсосбережение. – 1997. – № 5. – С.57-61.

4. Скрылёв Л.Д., Перлова О.В., Небеснова Т.В. Флотационное выделение тонкоэмульгированного трибутилфосфата // Химия и технология воды. – 1999. – Т. 21. – № 3. – С. 315-320.

5. Скрылёв Л.Д., Скрылёва Т.Л., Небеснова Т.В. Гетерокоагуляционная модель процесса флотационного выделения тонкоэмульгированных нефтепродуктов // Химия и химическая технология. – 2001. – Т. 44. – Вып. 1. – С. 143-146.

6. Скрылёв Л.Д., Скрылёва Т.Л., Тымчук А.Ф., Небеснова Т.В., Взаимная гетерокоагуляция дисперсной фазы эмульсий типа М/В и пузырьков воздуха // Вибротехнология-96: Сб. науч. тр. – Одесса: НПО ВОТУМ. – 1996. – Ч. 2. – С. 45-47.

7. Перлова О.В., Небеснова Т.В., Тымчук А.Ф., Скрылёв Л.Д. Флотация тонкоэмульгированного трибутилфосфата с помощью катионных ПАВ // Коллоидн. хим. и физ.-хим. механ. природн. дисперсн. систем: Мат науч. конф. стран СНГ. – Одесса: НПО ВОТУМ. – 1997. – Ч. 2. – С. 82-84.

8. Скрылёв Л.Д., Перлова О.В., Сазонова В.Ф., Небеснова Т.В. Флотация как способ интенсификации процесса сепарации тонкоэмульгированных жидких фаз // Вибротехнология-98: Сб. науч. тр. – Одесса: НПО ВОТУМ. – 1998. – Вып. 8. – Ч. 1. – С. 58-60.