ualin.com
Добавить статью | Регистрация


Автомобили и мотоциклы
Бизнес
Дети
Дом и семья
Интернет
Компьютеры и ПО
Красота, имидж, косметика
Кулинария
Медицина и здоровье
Мода, стиль
Мужчина и женщина
Общество и политика
Психология и тренинги
Реклама и PR
Религия, непознанное, оккультизм
Реферати, курсовые, лабораторные, методички
    Городское строительство и хозяйство
    Иностранные языки
    Информатика
    Медицина
    Разное
    Социальная педагогика
    Страхование
    Теория денег
    Управление (Менеджмент)
    Функционально стоимостный анализ
    Химия
Собаки, кошки, рыбки, птицы
Сторительство, ремонт
Товары и услуги
Туризм, путешествия
Увлечения, хобби
Фитнес, похудение, диеты
Сухий шампунь переваги й недоліки  
Подорожі й відпочинок у Туреччині. Інформація тим, хто прагне відпочити в цій прекрасній країні  
Комбікі Marshall: серія AVT  
Вибираємо стільчик для годівлі  
Австрия - Документы на получение визы.  
Зимние шины sava отзывы на http://www.folmagaut.ru/zimnie_shiny.html!
СТАТУТ ТОВАРИСТВА З ОБМЕЖЕНОЮ ВIДПОВIДАЛЬНIСТЮ  
Модні тенденції 2011 року  
Как понять, чем заниматься в жизни?  
Екскурсія в дитинство  
Як тестувати косметику в магазині, щоб уникнути прищиків  
Бесплатное размещение статей: психология, тренинги, авто, здоровье, семья - ualin.com
ЧАВУН   гірськолижні   ТРАНСПАПІЛЯРНІ   амарант   червень   монтажник   степко   тема   масаж   Геморрагические   ПАПУГА   гепатит   сайта.   людства   власності  
Сохранить страницу Сделать стартовой Отправить другу
 укр
 рус
ПРОДУКТЫ ПИРОЛИЗА ОТРАБОТАННЫХ АВТОПОКРЫШЕК – ИСТОЧНИК АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ВИДОВ ТОПЛИВА
ПРОДУКТЫ ПИРОЛИЗА ОТРАБОТАННЫХ АВТОПОКРЫШЕК – ИСТОЧНИК АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ВИДОВ ТОПЛИВА
Отработанные шины являются одним из основных видов загрязнителей окружающей среды. Рост количества и интенсивности эксплуатации транспорта на резиновом ходу как в быту, так и в промышленности, привел к появлению большого количества отработанных шин.


Указанные отходы специфичны, так как не подвергаются гниению, саморазрушению, аккумулируются, занимая земельные площади, загрязняя населенные пункты, водоемы, лесонасаждения. При сжигании выделяют вредные вещества, на свалках являются благоприятной средой для жизнедеятельности грызунов, насекомых.
   
   
   В то же время изношенные шины сохраняют достаточный уровень технологических свойств для повторной переработки и могут рассматриваться как вторичное сырье для получения ценного углеводородного топлива, лома легированной стали и текстильного материала в виде натуральных и синтетических волокон. Поэтому проблема утилизации изношенных шин и других амортизированных резинотехнических изделий актуальна с экологической и экономической сторон.
   При большом многообразии технологических решений, предложенных как отечественными, так и зарубежными специалистами, на данном этапе экономического положения в Украине, приоритетными способами утилизации органических отходов должны стать технологии, которые обеспечивают:
   • высокую экологическую безопасность предложенного технологического процесса;
   • утилизацию отходов непосредственно на месте их скопления;
   • максимально низкую энергоемкость самого процесса утилизации;
   • безотходный технологический процесс;
   • получение продуктов, имеющих коммерческую ценность.
   Решение комплекса этих проблем возможно за счет использования пиролитической переработки отработанных шин, в результате которой образуется ряд полезных полупродуктов и энергоносителей. Такая переработка в последнее время все больше интересует исследователей во всем мире, однако процесс пиролиза органического вещества очень сложен, от условий его проведения зависит как выход продуктов, так и их ассортимент и химический состав. Поэтому, варьируя условия пиролиза, можно получать тот или иной набор продуктов, среди которых основными являются газовая смесь, горючая жидкость и твердый углеродистый остаток. Все три компонента являются ценным вторичным сырьем, которое может использоваться в качестве альтернативного топлива.
   Нами разработана технология сухого бескислородного низкотемпературного пиролиза отработанной шинной резины с получением многокомпонентной парогазовой смеси и твердого остатка. Методом термогравиметрии в тигле без свободного доступа воздуха к образцу определен температурный интервал разложения резины автопокрышек. Термическое разложение начинается при 260оС, максимумы разложения находятся в области 375…400оС и завершается процесс при температуре 525оС. Оптимизация параметров процесса осуществлялась в лабораторном реакторе объемом 1 дм3 с наружным электрообогревом в атмосфере инертного газа:
   
   
   
   Рисунок 1 – Схема лабораторного реактора для пиролиза резиновой крошки:
   1 – баллон Ar; 2 – реометр; 3 – паровой котел; 4 – лабораторный автотрансформатор; 5 – кварцевый реактор; 6 – решетка; 7 – печь; 8 – термопара; 9 – холодильник; 10 – сборник конденсата; 11 – потенциометр; 12 – газовые часы
   Загруженную в реактор предварительно измельченную до размеров 1…3мм резиновую крошку нагревали до необходимой температуры, при которой поддерживали до прекращения газовыделения (приблизительно 1 час). Выход продуктов пиролиза, проведенного при трех различных температурах, приведен в таблице 1.
   
   Таблица1 – Выход продуктов пиролиза резиновой крошки
   при различных температурах нагревания
   Продукты пиролиза, %мас. Температура,оС
    375 450 525 begin_of_the_skype_highlighting              375 450 525      end_of_the_skype_highlighting
   Газ 4,8-5,0 5,4-5,9 7,6-7,8
   Смола+вода 30,1-32,3 48,9-50,1 58,3-60,1
   Твердый остаток 60,1-61,0 39,2-40,0 31-31,6
   Потери 5-1,7 6,5-4,0 3,1-0,5
   
   Как видно из приведенных данных, в процессе пиролиза шинной резины получено три вида продуктов: газ, пиролизная жидкость и твердый углеродистый остаток. При повышении температуры процесса наблюдается значительный рост выхода жидких продуктов, а выход твердого остатка резко уменьшается, при этом выход газообразных продуктов изменяется в сторону некоторого увеличения, но не существенно. Однако изменение температурного режима разложения сырья существенно влияет на состав газа. Повышение температуры приводит к уменьшению в нем окиси и двуокиси углерода, при этом увеличивается концентрация водорода и метана. Кроме метана в газе содержится ряд предельных углеводородов – низших гомологов метана. С повышением температуры уменьшается плотность газа, что объясняется увеличением содержания в нем таких легких компонентов как метан и водород, при этом повышается и теплота сгорания газа, достигая при температуре реакции 525оС 56,8 МДж/м3.
    Дальнейший подъем температуры до 600-650оС оказывает очень незначительное влияние на выход продуктов пиролиза, вследствие чего можно предположить, что термическое разложение резины практически заканчивается при температуре 500-525оС. Следует отметить, что при сокращении времени протекания реакции соотношение продуктов пиролиза значительно изменяется – увеличивается выход твердого остатка и соответственно уменьшается выход парогазовой смеси.
   Таким образом, основным продуктом низкотемпературного пиролиза резины является пиролизная смола. Смола пиролиза представляет собой темно-коричневую жидкость с содержанием воды 2-2,5%, которая не отслаивается даже после длительного отстаивания. Для нее определены следующие параметры (Тпир.=525оС) :
   Плотность – 0,9362 г/см3
   Зольность – 0,11 %
   Температура начала кипения –750С
   Молярная масса – 178 г/моль
   Теплота сгорания - 31 МДж/кг
   Содержание алифатических соединений – 3,0-3,5%
   Содержание ароматических соединений – 93,2-94,0%
   Содержание серы - 0,7-1,1%
   Твердый остаток – это хрупкая углеродная
   масса со следующими параметрами (Тпир.=525оС):
   Содержание углерода – 94,9%
   Содержание серы – 2,1%
   Содержание летучих соединений – 1,8%
   Влажность – 0,32%
   Зольность – 7,7%
   Теплота сгорания – 23,5 МДж/кг
   Повышение температуры пиролиза до 525оС способствует увеличению содержания в твердом остатке углерода, при этом происходит и резкое уменьшение содержания летучих веществ.
   Такие же результаты дает и пиролиз целых шин, только в этом случае увеличивается время, необходимое для прогрева сырья до нужной температуры. Существуют уже и установки, работающие с разными параметрами процесса:
   
   
   Однако получаемые продукты – смола и твердый остаток – некондиционны. О газе речь не идет, поскольку выход его мал, физико-химические свойства удовлетворительны и этот газ в основном может быть использован для обеспечения собственных нужд установки или предприятия в целом. Пиролизная жидкость, невзирая на высокие энергетические показатели, не может быть товарным продуктом – она больше напоминает смолу, имеет очень неприятный, резкий запах, вызываемый небольшими примесями специфических веществ определенного состава, поэтому не может быть использована ни как моторное, ни как печное топливо. В то же время приведенные характеристики смолы пиролиза позволяют считать ее ценным полупродуктом для получения этих видов топлива после осуществления ряда операций по ее очистке. Следует отметить, что прямое фракционирование смолы не дает возможности избавиться от неприятного резкого запаха – наиболее существенного недостатка продукта.
   Нами проведены исследования, позволившие установить природу веществ-примесей, которые снижают качество продукта, и на базе этого разработать схему очистки смолы. Эта схема включает одностадийную технологическую обработку жидкости с последующей разгонкой очищенной смолы-сырца:
    Фракция №1
    Ткип.=75-120оС
    (40-45%)
   Смола обработка Очищенная разгонка
   пиролиза смола-сырец Фракция №2,
    Ткип.= 150-360оС
    (40-45%)
   
    Кубовый остаток (10-15%)
   При осуществлении такой схемы очистки смолы пиролиза нам удалось получить две фракции так называемых светлых нефтепродуктов: одна с температурой кипения в интервале 75-150оС, другая – в интервале 180-360оС. Следует отметить, что первая фракция по своим характеристикам практически совпадает с бензиновой фракцией в процессе перегонки нефти, а другая подобна керосиновой фракции в смеси с соляровыми маслами, которая также получается при перегонке нефти, однако они отличаются по химическому составу. Большую часть легкой фракции составляет бензол и его низшие гомологи – толуол, этилбензол, мета- и пара-ксилолы, из серосодержащих соединений в смеси были идентифицированы тиофен и 2- и 3-метилтиофены, из непредельных углеводородов – небольшое количество изопрена, гексена-1 и гептена-1. Большую же часть тяжелой фракции составляет более высокомолекулярная ароматика – высшие гомологи бензола (ароматические углеводороды С9-С10), среди которых были идентифицированы орто-ксилол, н-пропил- и изопропилбензолы. Эта фракция по своим физико-химическим показателям имеет сходство с мазутом марки 40.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   Кубовый остаток – это продукт, подобный нефтяному битуму. Полученные фракции выгодно отличаются от исходной пиролизной смолы, полностью лишены резкого неприятного запаха и вполне пригодны для использования в качестве альтернативных видов топлива.
   
   Полученный твердый углеродистый остаток – это макропористый уголь, в котором макропоры и переходные структуры отсутствуют или же блокируются продуктами разложения летучих веществ. Такой уголь имеет низкое качество, в том числе низкую сорбционную емкость и для получения из него товарных продуктов требуется ряд дополнительных операций. Проведенные нами исследования позволили найти пути получения из карбонизированного остатка пиролиза технический углерод, совпадающий по своим характеристикам с товарным продуктом П 803, а также активированный уголь с высокой сорбционной емкостью. Угольный сорбент, полученный из пиролизного остатка, имеет объем микропор не более чем 0,25…0,30 см3/г, удельная поверхность составляет 600…700 м2/г.
   
   
   
   
   
   Таким образом, ресурсосберегающая технология утилизации резиновых шин нашла воплощение в разработанной технологической схеме переработки изношенных шин с получением товарных продуктов и может проводиться двумя способами – с предварительным измельчением покрышек и путем пиролиза целых шин. Каждый из методов имеет свои преимущества. В пользу первого из них служит большая поверхность теплообмена и, как следствие, ускоренное, по сравнению с другим методом, протекание процесса, а также меньшие затраты энергии, связанные с нагревом теплоносителя. Вариант пиролиза целых шин исключает существенные затраты энергии на предварительное дробление, но требует интенсификации протекания процесса пиролиза. На основании проведенных лабораторных исследований и анализа этих двух методов был сделан вывод, что экономически целесообразным является метод переработки целых шин. Эти рекомендации объясняются большими энергозатратами на предварительное измельчение шин, сложностью оборудования, которое используется для этого процесса, а также сложностью его обслуживания. Важно и то, что предварительно измельченные шины являются хорошим теплоизолятором, вследствие чего верхние слои сырья перегреваются, в то время как внутренние не получают достаточно тепла для равномерного протекания процесса пиролиза. В настоящее время для пиролиза целых шин используются реакторы периодического действия. Основным недостатком такого реактора является необходимость периодического добавления сырья. В связи с этим нами была разработана конструкция реактора непрерывного действия, приспособленного для переработки целых шин большого диаметра. Установка позволяет утилизировать отработанные габаритные шины сельскохозяйственных и карьерных машин и отличается сравнительно малыми габаритами, имеет высокую производительность и позволяет реализовать на ней разработанный процесс низкотемпературного пиролиза.
   
   
   1 – емкость с водой; 2 – газоотводный патрубок;
   3 – газгольдер; 4 – газоход;
   5 – патрубок; 6 - патрубок;
   7 – загрузочная шахта; 8 – теплообменник;
   9 – кольцевая камера; 10 – упругие скребки;
   11 – футерованный корпус;
   12 – оребрение; 13 – реактор;
    14 – горелка; 15 – цепной транспортер;
   16 - камера; 17 – вертикальный канал.
   
   Таким образом, изношенные автопокрышки имеют высокоэнергетические характеристики и подвергая их термической деструкции с последующей технологической обработкой образующихся полупродуктов, можно получать высококачественные товарные продукты, имеющие коммерческую ценность, в том числе и альтернативные виды топлива.
   

Автор: yura | Відгуки: 0 | Перегляди: 19705 | 20/12/2010 Реферати, курсовые, лабораторные, методички - Химия

Ссылка на статью:


Комментарий
    Stevenspofe17:41 15-01-2017    
dieta na dne moczanowa nieleczona dna moczanowa <a href=http://seeknet.pl/>http://seeknet.pl/</a> dna moczanowa przyczyny powstania dna moczanowa objawy i przyczyny leczenie
    Анна20:24 22-02-2013    
Согласна с Алексеем и Юрием. Еще хотелось бы получить консультацию по технологии и аппаратах для очистки продуктов переработки. А также больше ссылок на ГОСТы.
    юрий к21:57 29-09-2011    
готов инвестировать проект
    Алексей22:42 28-04-2011    
можно было и таблицы с рисунками оставить
    Юрий08:13 26-01-2011    
А неплохо было бы и авторов статьи указать...


Страница: 1

Оставить комментарий
Ваше имя:
Комментарий:
Введите текст, изображенный на картинке:
 
 укр  |  рус