Noyabr 3-5, 2009 Bakı Azərbaycan TƏŞKİlat komiTƏSİ




Yüklə 1.79 Mb.
səhifə7/12
tarix20.04.2016
ölçüsü1.79 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12

r_rzayev80@mail.ru

Проблема очистки водных ресурсов от нефти и нефтепродуктов имеет важное значение как для извлечения дополнительных ресурсов нефти из нефтесодержащих сточных вод, так и для охраны водных ресурсов от загрязнений. Только на Апшеронском полуострове Азербайджана в результате эксплуатации нефтяных месторождений в течение 150 лет образовалось более 250 искусственных озер с нефтяными загрязнениями, концентрация которых иногда превышает 25 мг/л. Ежегодно из предприятий нефтяной отрасли Азербайджана сбрасывается более 4-5 тонн сточных вод при производстве 1 тонны нефти в окружающую среду.

Учитывая то обстоятельство, что большую опасность для окружающей среды представляют нефтяная пленка на поверхности воды и эмульгированные в ней нефтепродукты, возможность применения ионизирующего излучения для удаления нефтепродуктов из сточных вод является важным обстоятельством в решении определенных экологических проблем.

При воздействии ионизирующих излучений поглощенная водой энергия в определенных условиях может переносится на молекулы углеводородов. При совместном воздействии излучения и тепла в определенных условиях все активные частицы в системе могут быть привлечены на радиолиз углеводородов. Варьируя комбинацией мощность дозы/температура, можно найти условия для эффективного протекания реакций активных ионов и радикалов с углеводородами.

Изучены возможности применения радиационно-химической технологии в очистке сточных вод от нефтяных загрязнений и установлены некоторые закономерности радиационно-химического разложения нефтяных углеводородов в водной среде.

Были рассмотрены закономерности радиационно-термического разложения гептана в смеси с водой в широких пределах поглощенной дозы (1,7260кГр), температуры (204000С) и концентрации компонентов (0,01100%).

С применением методов хроматографии, химических анализов определены радиационно-химические выходы, состав и свойства полученных продуктов.

В качестве источника -излучения использован изотопный источник 60Со, со средней энергией электронов Е = 1,25 МэВ. Облучение проводилось на установке «МРХ--30».

В случае радиационной очистки воды от нефтепримесей возможно радиационно-химическое разложение нефтяных углеводородов и удаление продуктов разложения из воды.

Известно, что в жидкой фазе растворимость углеводородов в воде очень низкая (0,014 мл/100гр Н2О при 200С), поэтому в жидкой фазе эти компоненты создают отдельные слои. Облучение таких смесей приводит к выходам водорода и углеводородных газов, близким к выходам радиолиза отдельных компонентов.

При температуре выше 2000С наблюдается значительное повышение выхода продуктов. При этом наблюдается образование продуктов взаимодействия этих компонентов под действием радиации. При таких температурах и давлениях, близких к атмосферному, оба компонента этой системы находятся в паровой фазе.

Кривая зависимости выхода водорода от содержания гептана в смеси при температуре 2000С имеет вогнутый вид (рис.1).


Рис.1. Зависимость радиационно-химических выходов водорода от концентрации гептана в системе гептан-вода при температуре 2000С


Это означает, что в парофазном состоянии аддитивность в выходе водорода не сохраняется, т.е. происходит взаимодействие двух компонентов.

В табл.1 приведены радиационно-химические выходы водорода, монооксида углерода и метана при 3000С и при 3-х содержаниях компонентов.


Таблица 1
Радиационно-химические выходы продуктов при температуре 3000С


С7Н16, %

Н2

СО

СН4

0

3,5

0

0

50

44,2

1,56

146

100

62,9

0

280

Как следовало ожидать, в отсутствии гептана в воде образуется водород с радиационно-химическим выходом 3,5 молек./100эВ. В отсутствии же воды выход водорода составляет 62,9, а метана 280 молек./100эВ.

Повышение температуры до 4000С приводит к ещё более высоким выходам этих продуктов. Радиационно-химический выход водорода при этом достигает 169 молек./100эВ.

Приведенные данные доказывают, что в паровой фазе происходит эффективное взаимодействие активных частиц различного происхождения. Это означает, что при парофазном радиолизе таких смесей можно наблюдать передачи поглощенной энергии от воды к углеводороду, что может привести к эффективному разложению последнего. Этот принцип можно использовать для разработки сенсибилизированного водяным паром разложения углеводородов.



НЕФТЬ ИЗ БИТУМИНОЗНЫХ ПОРОД БИНАГАДИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ АЗЕРБАЙДЖАНА
Л.Ю.Джаббарова, Н.А.Ибадов, С.Ахмедбекова

Институт Радиационных Проблем НАНА

clala@mail.ru
Переработка таких видов сырья, как природные битуминозные породы и горючие сланцы, в настоящее время представляется как новое и перспективное направление для удовлетворения растущей потребности в моторных топливах и химическом сырье. В Азербайджане имеются 200 млн.т. битуминозных пород в 11 месторождениях [1]. Битумсодержащие пески можно использовать при строительстве дорог в естественном виде, в качестве компонента асфальтобетонных смесей для покрытий и оснований. Битумы- незаменимый гидроизоляционный материал, он находит применение в ядерной энергетике благодаря стойкости к радиационному воздействию, для захоронения радиоактивных материалов.В работах [2-3] приводились результаты экспериментальных исследований закономерностей образования газовых продуктов из битуминозных пород (БП) Кирмакинского месторождения Азербайджана. Радиационно-термические превращения БП и жидких продуктов их термического разложения изучены в широком интервале изменения температуры, поглощенной дозы и мощности дозы. Изучены кинетика образования, определены радиационно-химические выходы, состав газообразных продуктов (H2, CO, CH4, C2H4, C2H6,C3H6, C3H8, C4H10, C5H12, С6Н14, С7Н16).

В аналитических целях использованы методы хроматографии, ИК-спектроскопии, химического анализа. Проведены оценки технико-экономических показателей процесса получения газов при радиационно-термическом разложении БП. При термическом разложении БП до 500оС выделяются до 180 мл/кг жидких продуктов и 6,5 л/кг газообразных продуктов (об%: - Н2- 30,3 , СН4- 56 , СО- 4,6 , С2Н4- 3,4, С2Н6-6 и С3Н8 -0,15) и до 800 г/кг твердого остатка.

Для более детального изучения органической части были исследованы битуминозная порода Бинагадинского месторождения Азербайджана. Путем перегонки жидкие продукты были разделены на две фракции с температурами кипения 1250С и 1450С. Для хроматографического анализа образцы были высушены безводным сульфатом натрия (Na2SO4), разбавлены дихлорметаном (СН2Cl2) и на хроматомасспектрометрическом аппарате GCMS Trace DSQ ( (Thermo Electron, Finngan USA, 2005 ) были сняты хроматограммы в диапазоне масс от 35 до 400 m/z и по спектрам идентифицированы компоненты образцов. По хроматограммам (см. рис. 1 и 2, время выходов пиков > RT=17,00 мин) видно, что во фракции с температурой кипения 1450С присутствуют более тяжелые углеводороды, чем во фракции с температурой кипения 1250С. Идентифицированные компоненты представлены в таблице 1.

В молекулярно-групповом составе жидких продуктов преобладают гетероциклические, ароматические, алкильные, непредельные и кислородсодержащие группы. ИК-спектры образцов фракций 1250С и 1450С практически одинаковы. Однако, полосы поглощения, ответственные за ненасыщенные углеводороды во фракции 1450С, более интенсивны, чем во фракции до температуры кипения 1250С. А интенсивность полосы поглощения, характерная кислородосодержащим группам, меньше, чем во фракции с температурой кипения 1250С.


.

Рис.1 Хроматограмма фракции 1250С Рис.2 Хроматограмма фракции 1450С


Таблица 1. Идентифицированные компоненты фракций 125 и 145оС







Идентифицированные компоненты фракций 125 и 1450С




NN

RT

Name

Formula

1

3.2

Octane, 2-chloro-

C8H17Cl

2

5.66

Nonane

C9H20

3

6.81

1-Octanol, 2-methyl-

C9H20O

4

7.8

Benzene, 1-ethyl-3-methyl-

C9H12

5

8.49

1-Decene

C10H20

6

8.69

Decane

C10H22

7

11.2

2 Undecene, (E)-

C11H22

8

11.37

Undecane

C11H24

9

12.65

Benzene, 4-ethenyl-1,2-dimethyl-

C10H12

10

12.9

2,3-Epoxycarane, (E)-

C10H16O

11

13.58

3-Dodecene, (E)-

C12H24

12

13.74

Dodecane

C12H26

13

13.98

Undecane, 2,6-dimethyl-

C13H28

14

15.72

1-Tridecene

C13H26

15

15.87

Tridecane

C13H28

16

17.7

1-Tetradecene

C14H28

17

17.83

Tetradecane

C14H30

18

19.54

1-Hexadecanol

C16H34O

19

19.66

Pentadecane

C15H32












Литературы



  1. Нефтеносные пески и горючие сланцы Азербайджана.Сб.ст.Института Геологии им Губкина Академии наук Аз.ССР Баку: Элм,1990.с.149-157.

  2. Mustafaevİ.İ,Jabbarova L.Y.,Yagubov K.M.,Gulieva N.G. Radiation thermal refining of oil-bituminous rocks./ Journal of Radioanalitical and Nuclear Chemistry, Budapest. Vol 262, №2 (2004) p. 509-511,

  3. Джаббарова Л.Ю. Дисс....канд.хим.наук. Баку. Институт Радиационных Проблем НАНА.2007, стр 152.


ВЛИЯНИЕ ГАММА ОБЛУЧЕНИЯ НА ПОЛЯРИЗАЦИИ

И ТЕМРЕРАТУРУ БЕРНСА В TlInS2
Р.М.Сардарлы, О.А.Самедов, А.И.Наджафов, А.П.Абдуллаев,Н.А.ЭюбоваФ.Т. Салманов

Институт радиационных проблем НАНА

o.samedov@ramler.ru
Наши предыдущие исследования показали, что легирование кристалла TlInS2 некоторыми примесями приводит к сильной релаксации диэлектрической восприимчивости в области несоразмерной фазы. Было установлено, что причиной релаксации является возникновение наноразмерных полярных доменов, приводящих к тому, что упорядоченной фазе предшествует состояние дипольного и сегнетоэлектрического стекла. Легирующие атомы, приводящие к возникновению релаксорного состояния, в свою очередь образуют уровни прилипания в запрещенной зоне полупроводникового сегнетоэлектрика TlInS2. Носители заряда, заселяя эти уровни, оказываются пространственно ограниченными, и как следствие проводимость в этом случае осуществляется посредством туннелирования через потенциальные барьеры. Это и наблюдалось при исследовании процесса переноса заряда в кристаллах TlInS2, легированных атомами Fe, Mn, Ge т.е. в этих кристаллах в области несоразмерной фазы была установлена безактивационная, температурно-независимая прыжковая проводимость.

В данном работе представлены результаты исследований влияния g-облучения на поляризации и темрературу Бернса в соединения TlInS2, где концентрация Ge-0.1 атм.%.



Важной особенностью сегнетоэлектриков с размытыми фазовыми переходами является то, что в них диэлектрическая проницаемость выше температуры tm меняется не по закону кюри-вейса, а по закону . На рисунке 1 (кривые 1-8) приведены также зависимости e-1/2(т) для гамма-облученных соединений tlins2<ge>. Со стороны высокотемпературной фазы они пересекают температурную ось при температуре фогеля-фулчера.

Как видно из рисунка 1, зависимость e-1/2(Т) облученного кристалла пересекает температурную ось при Tf=142К (рис.1, кривая 1) и при Td=206 К (рис.1, кривая 5) с высокотемпературной и низкотемпературной областей соответственно, относительно температуры максимума кривой e(Т). В релаксорных сегнетоэлектриках это та температура, при которой происходит замораживание полярных диполей, и кристалл из состояния сегнетоэлектрического стекла переходит в упорядоченное сегнетоэлектрическое состояние. Эта температура характеризуется также тем, что при ней происходит температурное заполнение ловушечных центров, и локализованные заряженные примеси оказываются нейтральными. С увеличением дозы облучения температуры Фогеля-Фулчера и Бернса смещаются соответственно в сторону низких и высоких температур.

На основании полученных нами экспериментальных результатов можно сказать, что g-облучение сильно влияет на релаксорное состояние соединения TlInS2 и расширяет температурный интервал его существования. Также показано, что температура Фогеля-Фулчера Tf смещается в сторону низких температур, а температура Бернса Td – в сторону высоких температур (рис.1).

Спонтанная поляризации и точка Кюри являются фундаментальными характеристиками сегнетоэлектрика. Изменения Тмах при облучении носят сложный характер: на основное изменение – сдвиг в сторону сегнетофазы (обусловленный понижением Тс ) – накладывается определенный эффект противополжного знака, связанный с действием внутреннего поля. Можно предположить следующие механизмы формирования внутренного поля в облученных кристаллах. Допустим, что исходный сегнетоэлектрический кристалл представляет собой пространственно однородную структуру одинаково ориентированных диполей, создающих поляризацию Ps в единице объема. При облучении вследствие повреждения связей в кристалле возникают пространственного заряда и среднего макроскопического поля, направленного в ту же сторону, что и Ps (формированию объемного заряда может, в частности, способствовать дрейф возбужденных излучением в зону проводимости свободных носителей в поле спонтанной поляризации с последующим захватом на границах деффектных областей).

На рисунке 2 показана зависимость спонтанной поляризации PS от температуры. Анализ результатов всего температурного диапазона измерений удобно разбить на три части. В области температур T>Td кристалл является параэлектриком. При температуре Td возникают некие поляризованные кластеры с локальной поляризацией Pd, величина которой растет с понижением температуры. По мере понижения температуры к Tm происходит увеличение значения локальной поляризации Pd (в интервале температур Td÷Tm). В то же время увеличение поляризации продолжается в температурном интервале (Tm÷Tf). Ниже Tf происходит насыщение величины локальной поляризации.

Рис.1 Температурная зависимость Рис.2 Температурная зависимость

диэлектрической проницаемости спонтанной поляризации PS(T)

ε-1/2(Т) кристалла TlInS2 для кристалла TlInS2

(1 - 0, 2 – 200 Мрад, (1 - 0, 2 – 200 Мрад,

3 – 400 Мрад, 4 – 600 Мрад) 3 – 400 Мрад, 4 – 600 Мрад)

Таким образом, в γ-облучении, характеризующемся снижением мах и значительным размытием перехода, определяющую роль играет коагуляция дефектов, образование кластеров, которые делают кристалл микроскопически неоднородным, с разной степенью внутренних напряжений в отдельных микрообъемах. Это ведет к некоторому распределению локальных значений Тс по объему кристалла, следствием чего и является размытие переходов. Показано, что в соединении TlInS2 под действием g-облучения температура Фогеля-Фулчера Tf смещается в сторону низких температур, а температура Бернса Td – в сторону высоких температур. С увеличением дозы облучения наблюдается уширение температурного интервала существования релаксорного состояния. g-облучение влияет на поляризацию соединения TlInS2. С увеличением дозы облучения уменьшается концентрации сегнетоактивных диполей, в результате максимальные значения спонтанной поляризации уменьшаются рожденные радиационные дефекты увеличивают концентрацию примесных энергетических уровней в запрещенной зоне кристалла TlInS2

-ŞÜALARIN FOSFORLU POLADIN ELEKTRIK



KEÇIRICILIYINƏ TƏSIRI.
A.A.Qəribov, Ş.S. İsmayılov, T.N.Ağayev, M.Y.Haşemi

AMEA Radiasiya Problemləri İnstitutu,
Hazırda yüksək termik və radiasiyaya qarşı davamlı, konstruksiya materialların alınması və tədqiqi böyük maraq kəsb edir. Bu onların yüksək radiasiya şəraitində reaktor texnologiyasında uzunmüddətli işləməsini təmin edən konstruksiya materiallara olan təlabatın artması ilə bağlıdır.

Təqdim olunan işdə müxtəlif faizli fosforlu polad nümunələrinin xüsusi elektrik keçiriciliyinə () -şüaların təsiri tədqiq edilmiş və alınan nəticələrin qısa xülasəsi verilmişdir.

Məlumdur ki, polad materiallarının tərkibində fosfor və fosfor oksidlərinin olması zərərli hesab olunur və 0,07%-ə qədər daxil olduqda onların möhkəmliyi və plastikliyi kəskin azalır, bərkliyi və kövrəkliyi isə artır 1-2. Poladın tərkibində 0,07%-ə qədər fosfor elementinin olması yol veriləndir. Bu xassələr nəzərə alınmış və tərkibində fosfor elementi olan nümunələri H2O2 mühitində, T=300K -şüalarının təsirinin öyrənilməsi xüsusi maraq kəsb etmişdir. İlk növbədə belə nümunələrin xüsusi elektrik keçiriciliyinə () -şüaların təsiri öyrənilmişdir. Məlumdur ki, -şüaların təsiri nəticəsində nümunədə əlavə defektlərin yaranmasına səbəb olur və nəticədə materialın fərdi xüsusiyyətlərindən asılı olaraq onun xüsusi elektrik keçiriciliyi dəyişir. Müxtəlif şəraitlərdə işlənmiş materialların xüsusi elektrik keçiriciliyini öyrənməklə bu material haqqında müəyyən fikir söyləmək olar. Bu göstərilənləri nəzərə almaqla, təcrübədə tərkibində 9%-li və 12%-li fosfor olan polad nümunələrindən istifadə olunmuş və onların xüsusi elektrik keçiriciliyinə -şüaların təsiri öyrənilmişdir. Nümunələrin elektrik keçiriciliyi şüalanmadan əvvəl və sonra ölçülərək analiz edilmişdir. Bu nümunələrin işlənilməsi H2O2 mühitində, T=300K-də aparılmışdır. Alınan nətıcələr aşağıdakı şəkildə verilmişdir.

Qrafiklərdən göründüyü kimi (1ci əyri) H2O2 mühitində, T=300K-də nümunələrin işlənmə müddətindən asılı olaraq  -nın qiyməti kəskin azalır və =30 saat nöqtəsində minimumdan keçir. Tərkibində12%-lı fosforu olan (3-cü əyri) nümunədə buna oxşar hal baş verir. Şüalanmanın kiçik qiymətlərində -nın qiyməti kəskin azalır və -nın sonrakı qiymətlərində stabılləşir. Tərkibində 9%-li fosfor olan (2-ci əyri) nümunədə isə -nın qiymətinin dozadan asılılığı cox zəifdir. Yəni -nın qiymətinin artması ilə cox zəif azalma müşahidə olunur. Ona görədə 2-ci əyridən göründüyü kimi tərkibində 9%-li fosfor olan nümunələr radiasiya işləməsinə qarşı nisbətən davamlıdır. Məhz bu tərkibin fiziki parametrləri, o cümlədən bərkliyin və kövrəkliyinin də azalmadığı ehtimal olunur.



Şəkil 1 Xüsusi elektrik keçiriciliyinin vaxtdan asılılığı. 1.İlkin nümunələr. 2. Tərkibində

9%- li fosfor olan ərinti. 3. Tərkibində 12%-li fosfor olan ərinti.
Beləliklə tərkibində 9%-lı fosfor olan polad praktik baxımdan xüsusi maraq kəsb edir və onun mexaniki xassələrinin (plastikliyinin, bərkliyinin və kövrəkliyinin) öyrənilməsinə ehtiyac var.

Alımış nəticələr əsasında belə nəticəyə gəlmək olar ki, tərkibində 9 %-li fosfor olan nümunələrin elektrik keçiriciliyi radiasiyaya və işləmə müddətinə qarşı davamlıdır və bu poladdan konstruksiya materialların hazırlanmasında istifadə oluna bilər.


Ədəbiyyat


  1. Семенова И.В., Флорианович Г.М., Хорошилов А.В. Коррозия и защита от коррозии. Москва,Физматлит, 2006, с.364

  2. Колесов С.Н., Колесов И.С. Материаловедение технология конструкционных материалов.Москва, «Высшая школа», 2006


1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12


Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azrefs.org 2016
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə