Реферат на тему "Получение вторичных продуктов из торфа и сланцев"




Реферат на тему

текст обсуждение файлы править категориядобавить материалпродать работу




Реферат на тему Получение вторичных продуктов из торфа и сланцев

скачать

Найти другие подобные рефераты.

Реферат *
Размер: 352.61 кб.
Язык: русский
Разместил (а): Демьянов Владимир Юрьевич
Предыдущая страница 1 2 3

добавить материал

Технологическое оборудование, принятое в проекте завода, в основном серийно выпускается отечественной промышленностью.
Изложенная технологическая схема достаточно проста, как и применяемое оборудование, и это дает возможность осуществлять производство гексаторфа непосредственно на торфопредприятиях.

Получение активных углей на основе торфа  и полукокса. [3]

В настоящее время в промышленном масштабе, производство активных углей осуществляется из древесины, бурого и каменного углей, торфа, а также комбинированного сырья (смесь торфяной и каменноугольной пыли). Использование комбинированного сырья расширяет сырьевую базу для производства сорбентов, открывшая возможности увеличения ассортимента.
Следует отметить, что данные по получению активных углей из композиций,  составленных из различных углеродсодержащих материалов, практически отсутствуют. В этой связи представляло интерес исследовать свойства сорбентов, полученных методом
химической активации из торфа и полукокса высокоскоростного пиролиза бурого угля Канско-Ачинского бассейна, выявить влияние добавки полукокса на качественные характеристики угля и показать возможность применения талого вида сырья. Целесообразность использования в качестве добавки полукокса обусловлена тем, что угли Канско-Ачинского бассейна являются самыми дешевыми в стране, а в 1984 году буроугольный полукокс будет производиться в промышленном масштабе. Принимал во внимание громадные запасы торфа в Сибири,  получение активных углей из указанных выше смесей представляет безусловный интерес. В настоящей работе приводятся данные по свойствам сорбентов, полученных методом хлорцинковой активации из композиций, составленных из медиум-торфа ( R = 10-I5%) и полукокса высокоскоростного пиролиза бурого угля. Содержание полукокса изменялось от 0 до 80% в расчете на абсолютно сухой торф.
Анализ результатов (табл.1) показал,  что активные угли из комбинированного сырья характеризовались достаточно развитой микро- и переходнопористой структурой.
Введение в торф буро-угольного полукокса оказывало существенное влияние на
структурные свойства угля. Так, уже добавка полукокса в количестве 10% приводила к некоторому снижению величины общей удельной поверхности с 970 до 780 м^2/г, объем микропор с 0,38 до 0,30 смэ/г, одновременно наблюдалось увеличение объема переходных пор. Повышение дозы полукокса С 10 до 80% вызывало резкое уменьшение величины общей удельной поверхности с 780 до 400 м^2/г, предельного сорбционного объема с 0,50
до 0,33 смэ/г,  объема микропор с 0,38 до 0,15 смэ/г. Структурные свойства угля значительно ухудшались. Для сорбентов, полученных из композиций, в которых содержание полукокса более 50%, роль полукокса как сырья являлась безусловно определяющей.
Увеличение добавки полукокса в торф до определенного предела (50%) способствовало повышению доли объема мезопор угля, при этом объем микропор имел достаточно высокое значение. Введение добавки полукокса в количестве 10, 20, 30% позволило получать активные угли, которые по своим структурным характеристикам соответствовали углям осветляющего типа. Для углей такого типа величины объемов микро- и переходных пор близки по значению.  Активные угли, полученные из композиций, в которых содержание полукокса составляло от 20 до 50%,  имели высокоразвитую переходнопористую структуру, величина поверхности переходных пор находилась в пределах 160...180 м^2 /г. Угли с такой структурой находят широкое применение при адсорбции из растворов веществ с крупными размерами молекул, для которых микропоры являются практически недоступными, а также при адсорбции
окрашивающих растворы примесей коллоидной степени дисперсности, в этом случае основное значение приобретает поверхность переходных пор угля.
Представлены данные по адсорбционной способности зольности, насыпной плотности и выходу углей. Все образцы сорбентов обладали значительной сорбционной активностью ко всем исследуемым адсорбатам. С повышением дозы полукокса в исходном сырье наблюдалось снижение сорбционной емкости углей. Наиболее высокую сорбционную способность имели активные угли, полученные из медиум-торфа, а также композиций с содержанием полукокса от 10 до 50%, т.е. сорбенты с лучшими структурными свойствами. Сорбционная способность углей находилась в следующих
пределах: по йоду 835...1140 мг/г, бензолу 406...482 мг/г.
Для всех образцов активных углей отмечена невысокая зольность. Наименее зольными являлся уголь из исходного медиум-торфа. Для сорбентов из комбинированного сырья этот показатель значительно выше и имел у всех образцов близкое значение.
Введение добавки полукокса приводило к некоторому повышению величины насыпной плотности углей, что обусловлено снижением общей суммарной пористости сорбентов и повышением зольности. С повышением содержания полукокса в торфе растет выход угля.
Максимум выхода угля (~71%) наблюдался при добавке полукокса, равной 80%. Увеличение выхода угля с 50 (медиум-торф) до 71% (торф - 20%, полукокс - 80%) связано с превалированием в исходном сырье высокоуглеродистого продукта.
Из приведенных данных следует, что угли, приготовленные из комбинированного сырья (торф + полукокс) обладали одновременно развитой микро- и переходно-пористой структурой, значительной сорбционной способностью и невысокой зольностью. Использование в качестве сырья композиций с добавкой полукокса в количестве
от 10 до 50% позволяет получать сорбенты, структурные свойства которых близки углям осветляющего типа. Это создает возможность их применения для очистки вод, содержащих соединения с крупными размерами молекул. Высокоразвитая переходнопористая структура углей обеспечивает значительную скорость адсорбции,
что является важным условием при использовании адсорбционного метода очистки сточных вод больших объемов. Возможность применения композиций торф + полукокс способствует расширению сырьевой базы для производства сорбентов с развитой микро- и мезоструктурой, получение которых в настоящее время осуществляется в основном из древесного угля-сырца, являющегося крайне дефицитным продуктом.

Переработка сланца разреза Вивиконд в камерных печах. [4]

Переработка в камерных печах прибалтийского сланца всех слоев промышленной пачки (от А до Я включительно), добываемогo открытым способом, имеет особо важное значение при разработке ряда участков сланцевого месторождения Эстонской ССР. Этот способ добычи, помимо общих преимуществ, позволяет производить выемку сланца на нею мощность пачки, сводя к минимуму безвовратные потери его в недрах.
В районе открытой разработки рудника Вивиконд толщина слоя породы, под которым залегает сланец, составляет всего лишь около 8 м, из которых только 3 м представлены известняком, требующим разрыхления (взрывным способом), перед выемкой.
С целью получения технических показателей для опытов применялся сланец всей промышленной пачки, который добывался открытым способом методом послойной выемки с последующей ручной породоотборкой. Полученный таким образом сланец содержал 10—11% влаги и имел рабочую теплотворность 2800-2850 ккал/кг.
Исходя из данных опыта ясно, что при проведении второго опыта был к получены значительно лучшие результаты, особенно по выходу газа на тонну сланца и по переходу тепла сланца в полезные продукты разложения. Это объясняется тем, что в первом опыте
производительность была слишком велика и вместе с коксом из камер
выгружался частично недоразложенный сланец.
Опыты показали практическую возможность переработки в камерных печах сланца всей промышленной пачки, добываемого открытым способом, при применении обогащения.

Переработка в камерных печах подсушенного сланца. [4]

Проведенные в 1954 г. опыты по переработке на девятикамерной батарее подсушенного сланца подтвердили предположения о возможности значительного увеличения газопроизводительности камер.
Настоящая работа была поставлена с целью изучения процесса сушки и изыскания рационального способа сутки сланца применительно к работе камерных печей. В соответствии с этим были проведены лабораторные опыты по изучению процесса сушки мелких фракций (до 20 мм) и крупных кусков сланца (эффективный диаметр 60—70мм) и опыты по переработке в камере с отдельной конденсацией сланца, подсушенного в загрузочной коробке отходящими дымовыми газами.
Установка для изучения процесса сушки состояла из термостата и весов, смонтированных таким образом, чтобы иметь возможность через заданные промежутки времени определять убыль в весе, а следовательно, влажность образца сланца в процессе сушки. Было установлено, что скорость сушки мелких фракций сланца резко возрастает с повышением температуры.
Опыты проводились на девятикамерной батарее. Дымовые газы поступали из дымовой трубы цеха в низ загрузочной коробки. Часть дымовых газов направлялась в загрузочную коробку для подсушки сланца, а затем выводилась через верх коробки в атмосферу, остальная часть дымовых газов проходила через всю камеру и выводилась вместе с парогазовой смесью через нижний газоотвод.
Режимы опытов подбирались с таким расчетом, чтобы газовая
производительность камер и выход газа из одной тонны сланца были
наибольшими.
Результаты опытов приведены в таблице.
Наименование показателей
Без подсушки
С подсушкой
Опыт 1
Опыт 2
Опыт 3
Суточная производительность камеры по сланцу, т/сутки
8,11
 
8,79
 
11,04
Температура в простенках, гр.д
1254
 
12 9
 
1256
Теплотворность рабочего слапца, ккал',кг
2920
3036
3000
Выход газа на рабочий сланец в пересчете на газ (с Q=1000 ккал/мз), умз/т
446,4
496,0
404,2
Выработка .газа (с Q=4000 ккал/мз) камерой в сутки
3620
4350
4462
 
Из таблицы видно, что в опыте 2 с подсушкой сланца, несмотря на увеличение производительности камеры по сланцу на 10,8%, по сравнению с опытом 1 выработка газа   возросла с 3620 до 4350 умз, причем одновременно выход газа возрос с 446,4 до 496,0 м3 па тонну сланца.
Опыты показали целесообразность и практическую осуществимость сушки сланца в загрузочных коробках камер.
При проведении опытов имело место недостаточно хорошее распределение потоков дымовых газов в камере и в загрузочной коробке. для устранения которого предложена новая конструкции дымо-распределительного устройства. Рекомендуется также проверить новую схему сушки сланца внутренним теплоносителем к загрузочной коробке в замкнутом цикле: загрузочная коробка > дымосос > перегреватель > загрузочная коробка.

Получение растворителя взамен бутилацетата из продуктов сланцевой смолы. [4]

В настоящее время дефеноляция сланцевой подсмольной воды осуществляется методом экстракции с применением в качестве растворителя технического н-бутилацетата. Бутилацетат дефицитный, дорогостоящий растворитель, и уже сейчас испытываются серьезные затруднения в обеспечении необходимым количеством бутилацетата процесса дефеноляции подсмольных вод.
Данная работа проводилась с целью выяснения возможности получения спиртов из фракций сланцевого бензина взамен бутилацетата для дефеноляции подсмольных вод.
Сырьем для получения спиртов (растворителя) служили 10-градусные фракции сырого бензина сланцевой смолы туннельных мечей завода «Кивиыли». Содержание непредельных углеводородов в этих фракциях достигало 60—70 %.
Процесс получения спиртов проводился в две стадии:
1)   получение алкилсульфатов путем обработки серной кислотой фракции, содержащей алкены;
2)   омыление алкилсульфатов с последующей отгонкой продуктов
омыления (спиртов) паром.
Следовательно, наибольший выход спиртов можно получить обработкой
85% кислотой (в количестве 75% от теоретически потребного) при проведении первой ступени процесса при температуре 5—6°.
С повышением температуры кипения фракции бензина выход спиртов понижается. Так, из фракции бензина, выкипающей до 60°, получается наибольший выход спиртов, составляющий 33% от непредельных. Из фракции, выкипающей в пределах температур 140—150°, выход спиртов не превышает 7—8%. Полученные спирты содержат 12—13% гидроксилов при среднем молекулярном весе 110—118.
Из полученных спиртов были отобраны фракции    с  температурой кипения: до 118, 118—140, 140—160° и испытаны в качестве растворителя для дефеноляции сланцевых подсмольных вод. Также было проведено сравнительное обесфеноливание подсмольной воды н-бутилацетатом и полученными спиртами. Установлено, что дефеноляция подсмольной воды н-бутилацетатом снижает содержание фенолов с 6,2 до 0,33 г!л. Дефеноляция воды полученным спиртами доводила содержание фенолов до 0,35—0,40 г/л. Процесс (регенерации спиртов осуществлялся так же, как и н-бутилацетат; путем отгонки его глухим паром с последующей отдувкой острым паром. Таким образом, полученный растворитель может быть применен для дефеноляции подсмольной воды как самостоятельно, так и в смесях с н-бутилацетатом.
Помимо целевого продукта - спиртов получен ряд побочных, продуктов: остаточные углеводородные фракции, полимеры, растворимые в остаточных фракциях, и полимеры, растворимые в гудроне. Остаточные углеводородные фракции могут быть использованы как компоненты бензина; содержание серы в них не превышает 0,05%. Имеются также основания полагать, что полимеры могу быть использованы в качестве пленкообразующих материалов, и возможно, эмульгаторов.
В заключение следует сказать, что:
1) из фракций сланцевого бензина можно получать спирты, при годные в качестве растворителя при извлечении фенолов из под смольных вод в сланцеперерабатывающей промышленности. От спирты могут быть использованы вместо бутилацетата и совместно с последним;
2) выход спиртов из отдельных фракций бензина, но лабора торным данным, достигает 33% от алкенов, содержащихся во фракции. Есть все основания полагать, что в условиях лучшего охлаждения, во время процесса образования алкилсульфатов и сокращения времени контакта алкилсульфатов с серной кислотой и остаточным
бензином, выход спиртов будет больше, чем в лабораторных условиях.

Обессеривание горючих сланцев. [5]

Исследование процессов бактериального обессеривания горючих сланцев с помощью культуры Thiobacillus ferrooxidans, проводилось А.В.Белый, Л.С.Анисова, Г.В.Денисов    и   др. исследовали горючий сланец с содержанием общей серы 3,06%. Из этого количества  около ~0,61% серы приходилось на органическую. Неорганическая часгь была представлена пиритной серой. Бактерии Thiobacillus ferrooxidans, выделенные  из   зон  окисления вскрытых сланцевых горизонтов и адаптированные к условиям интенсивной культуры,  способствовали полному окислению пиритной серы в сланце.
Основными параметрами, определяющими интенсивность процесса обессеривания, были концентрация бактерий, железа и сланца   в пульпе. Оптимальное соотношение этих компонентов равно 4:1:200 соответственно. При этом соотношении в периодическом процессе 50% серы извлекалось за 20 ч. При непрерывном процесса основными факторами,  определяющими его интенсивнсоть, являются скорость протока и вводимая концентрация клеток. Максимальная валовая скорость обессеривания сланца получена при скорости протока 0,0156 ч-1, концентрации бактерий 5,  сланца 200 г/л. В этом  
режиме 50% серы извлекалось за 14 ч.
Авторами работы изучено удаление пирита из образцов битуминозного сланца Алексинац (Югославия). Содержание пирита в образце достигало 12,6%, Thiobacillus ferrooxidans также была выделена из сланцев в естественном залегании в шахтном разрезе. Время воздействия бактериальной культуры на сланец было от одной недели до четырех. Оптимальное отношение объемов твердой и жидкой фаз в ходе опытов было найдено равным 1:12. Основная часть пирита (87%) была удалена из образцов в течение одной недели. К концу четвертой недели из образца было извлечено 97% пирита. В сравнении
с контрольными опытами по абиогенному выщелачиванию использование бактериальной культуры увеличивает эффективность воздействия на образец в шесть раз. При этом органическое вещество в образце не претерпевает никаких изменений. Таким образом, депиритизация сланца с помощью культуры Thiobacillus ferrooxidans позволяет получать концентраты почти чистого керогена.
При переработке сланцепродуктов возникает необходимость иx очистки от  гетероциклических азотиотых соединений,  существенно снижаюпих их качество. С этой целью также может исполъзоватъся микробиологический метод. Для изучения возможности очистки сланцевого масла (II) было выведено два типа микроорганизмов (MОГ-I, МОГ-2), обладающих селективным paзрушающим воздействием в отношении соединений типа хинолина и изохинолина. Штаммы МОГ получены на основе субкультур, выращенных на смеси почвы, загрязненной нефтью(и фосфатной питательной среды с добавкой 1% сырого горючего сланца "Стюарт" (Австралия), 0.1% пиридина и 0.1% сукцината. Культивирование МОГ-1 и МОГ-2 вели при засеве субкультуры  в фосфатную среду,  содержащую 0,1% (NH4)2SO4 добавкой 0,015% хинолина или изохинолина. Штаммы МОГ-1 и МОГ-2 подвергали инкубации при температуре 28°С в течении 7-14 сут в среде,  содержащей 0.2% концентрата гетероциклических азотистых соединений, выделенного из соответствующей фракции сланцевого масла. Продукты биоразложения экстрагировали СН2Сlг  при РН= 7 и анализировали методами
хроматографии. Установлено, что в присутствии МОГ-1 распадаются cоединения типа хинолина и его 6-, 7- и 8- Me-замещенные производные, а также три неидентифицированных гетероциклических азотистых  соединения (вероятно другие Me-     или ди-Ме-замещенные производные хинолина). В присутствия МОГ-2 распадается только изохинолин и не затрагиваются его Me-замещенное производные. Совместная инкубация МОГ-I    и МОГ-2 в среде гетероциклических азотистых соединений привела   к биоразложению указанных типов сосдинений. и Ме-замещенных производных хинолииа. Полагают,что использование штаммов МОГ-1 и  МОГ-2 совместно с ранее полученной культурой,  селективной в отношении алифатических нитрилов, позволит
существенно понизить содержание гетероцикличесих азотистых соединений в составе сланцевого масла. Для полной очистки от этих соединений рекомендуется дополнительное выведение культур, воздействующих на производные изохинолина, либо получения МОГ,  облада­ющих комплексным действием.

 

Заключение.

Торф и продукты его переработки, помимо традиционных направлений использования в энергетике и сельском хозяйстве, находят все более широкое применение в области охраны окружающей среды. В торфяной промышленности разработаны виды торфяной продукции экологического назначения: фильтры и композиционные фильтрующие материалы, активные угли. Схема производства активных углей построена на базе энерготехнологического агрегата. Торфяная промышленность обладает "ноу-хау" на разведку сырьевых баз, технологию добычи и подготовки торфяного сырья для производства активных углей; нетканые фильтрующие сорбционные и изолирующие материалы на основе торфа; почвоулучшители, модификаторы и мелиоранты почв; торфодерновые ковры.
В настоящее время используются различные методы переработки торфа и сланцев, получение различных вторичных продуктов на их основе. Предложена технология термической переработки сланцев, которая позволяет получать ряд промышленных углеводородных растворителей, химических реагентов и ценного гетероциклического сырья (тиофена, метил- и диметилтиофенов), используемого в органическом синтезе, при производстве различных лекарственных препаратов и т.д.
 
document.getElementById("lc").innerHTML="Загрузка 70%";
Предыдущая страница 1 2 3


Получение вторичных продуктов из торфа и сланцев

Скачать реферат бесплатно


Постоянный url этой страницы:
http://referatnatemu.com/?id=219&часть=3



вверх страницы

Рейтинг@Mail.ru
Copyright © 2010-2015 referatnatemu.com