На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


курсовая работа Пути утилизации кислой смолки, и возможность добавления ее в угольную шихту для коксования

Информация:

Тип работы: курсовая работа. Добавлен: 12.06.2012. Сдан: 2011. Страниц: 12. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


     ЗМІСТ 
 

ВСТУП…………………………………………………………………………..4
1 АНАЛІТИЧНА  ЧАСТИНА
     1.1 Джерела утворення відходів КХП.  Класифікація відходів………..6
     1.2 Характеристика відходів флотації................................................10
     1.3 Характеристика фусів як вторинної сировини………………......11
     1.4 Характеристика кислої смолки сульфатного відділення………….13
     1.5 Характеристика кислого смоління цеху ректифікації сирого
       Бензолу……………………………………………………………….......16
2 ОСНОВНА ЧАСТИНА
     2.1 Характеристика технологічного  процесу утворення кислої 
     смолки сульфатного відділення………………………………………..18
     2.2. Присадка в шихту……………………………………………….....20
     2.3. Характеристика технологічного процесу утворення кислої
     смолки цеху ректифікації сирого бензолу ……………………………22
     2.4 Передача в шихту кислої смолки цеху ректифікації сирого
       бензолу…………………………………………………………………..27
     2.5 Отримання компонента для виробництва дорожнього
     дьогтю…………………………………………………………………….28
     2.6  Утилізація кислої смолки бессатураторного  процесу 
     отримання сульфату амонія…………………………………………….30
     2.7 Виробництво рудо-вугільних брикетів……………………………32
     2.8 Застосування в якості терпкого матеріалу при
       будівництві доріг ……………………………………………………….32
3 ВИСНОВКИ НАУКОВО-ДОСЛІДНОЇ  РОБОТИ…………………………...33
4 ВИСНОВКИ…………………………………………………………………..36
5 ПЕРЕЛІК  ПОСИЛАНЬ………………………………………………………37 

     ВСТУП 
 

     У останні десятиліття в Україні  загострилася проблема утилізації твердих  промислових і побутових відходів. Їх кількість постійно зростає, а  ефективних і екологічно безпечних  методів переробки все ще не існує. При сучасному рівні накопичених  і вироблюваних відходів технологія їх переробки повинна враховувати  як різноманітність властивостей і  джерел формування, так і вже існуючий об'єм накопичених на полігонах відходів.
     Найбільш  небезпечними є відходи коксохімічних  виробництв. Вони згубно впливають  на довкілля, отруюючи грунт, підземні води, повітря. Серед коксохімічних  відходів особливо шкідливими є вугільний  пил, фуси, кисла смолка та ін.
     Кам'яновугільні  фуси утворюються у відділеннях конденсації на усіх коксохімічних заводах і є сумішшю смоли з частками вугілля, коксу і напівкоксу, понесених разом з газом з камер коксування. Питомий вихід фусів залежить від вологості і помелу шихти, застосування пароинжекции при завантаженні печей, об'єму камер коксування, властивостей твердих часток, що відносяться, і смоли. За відсутності бездимного завантаження вихід фусів складає 0,05-0,07% від шихти, з впровадженням бездимного завантаження коксових печей він зростає в 2-3 рази до 0,2-0,23%.
     Середній  питомий вихід фусів на коксохімічних підприємствах України складає 0,14-0,15% від шихти.
     Кисла смолка є смолянистою в'язкою масою, що складається з сірчаної кислоти (15-30%), бензолових вуглеводнів (15-30%), сульфосоединений (20-60%) і води (10-20%). Вона утворюється при ректифікації сирого бензолу і в сульфатних відділеннях на коксохімічних підприємствах.
     Усі ці відходи представляють небезпеку  для здоров'я людини, і тому підлягають утилізації. Для зручності переробки  відходів пропонується використати  процес гранулювання-агломерації. В  даному випадку доцільно гранулювати суміш вугільного пилу і фусів, використовуючи кислу смолку як єднальну речовину. Такий підхід дозволить зібрати рідкі і дрібнодисперсні небезпечні відходи коксохімічного виробництва в окремі утворення (гранули, агломерати), зручні для зберігання, транспортування і переробки.
     Агломерати  коксових відходів зручно утилізувати  по методу термолизно-энергетической рекуперації (ТЭРО), яка дозволяє переробляти  відходи з отриманням енергії, корисних хімічних продуктів і сировини для  будівельної промисловості або  вводити агломерати коксохімічних  відходів до складу вугільної шихти з подальшим коксуванням. [1] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     
    АНАЛІТИЧНА  ЧАСТИНА
 
 
     1.1 Джерела утворення відходів КХП. Класифікація відходів 
 

     В процесі промислового виробництва  разом з виробленням основних продуктів попутно виходять речовини, що не знаходять собі застосування, які є відходами виробництва. Ці відходи - джерела забруднення  навколишньої атмосфери і водойм.
     Відходи КХП можна умовно розділити на відходи вуглезбагачення (за своїми властивостями що відрізняються  від первинної сировини - порода, відходи флотації) і відходи хімічних цехів (продукти фізико-хімічної переробки  сировини, споживчі властивості, що частково втратили його, - фусы, кислі смоління, відпрацьовані розчини цехів  сіркоочищення).
     Найбільша кількість відходів 97% КХП складає  відходи вуглезбагачення - порода і  хвости флотації. Існують методи використання породи для виробництва будівельних  матеріалів, для спорудження гребель  і гребель, а хвостів флотації - для приготування тампонажных розчинів на газових свердловинах, для добрива  і меліорації піщаних і торф'яних грунтів.
     Відходи хімічних цехів значно поступаються відходам вуглезбагачення по кількості, але багато в чому перевищують  їх по шкідливості. По прийнятій класифікації відходи хімічних цехів діляться на наступні види: органічні, концентровані  сольові розчини, відпрацьовані  кислоти, лужні води, вапняний шлам.
     Органічні відходи (51,5% від загальної кількості) в основному є нейтральними продуктами, що містять до 20% води. Виняток становить кисла смолка, що містить кислоти і води відповідно від 2,5 до 20,0 і 40-50%.Теплота згорання безводих органічних відходів близька до теплоти згорання кам'яновугільної смоли.
     Найважливіші органічні відходи: фуси з газозбірників, фуси від очищення сховищ, кисла смолка цехів ректифікації бензолу і сульфатних відділень, полімери від регенерації поглинювальної кам'яновугільного масла.
     Концентровані сольові розчини є стічними водами вакуум-карбонатних і миш'яково-содових сіркоочищень. Вміст солей в цих розчинах розрізняється, а компонентний склад однаковий (тиосульфаты, роданід, сульфати, фероціаніди, сірководень, миш'як, сірчана кислота, та ін.)
     Відпрацьовані кислоти. Основним джерелом є виробництво  нафталіну. Їх можна розділити на дві категорії: концентрована кислота  з вмістом сірчаної кислоти 65-75% і  органічних речовин 10-16% і слабкі кислоти  з вмістом сірчаної кислоти 8-10% і  органічних речовин до 20%.0
     Лужні води утворюються після нейтралізації  бензолових продуктів і нафталіну.
     Вапняний  шлам утворюється на Фенольному заводі. Зневоднений шлам містить смільну  суміш кальцієвих солей (СО32- и SO42-) і деяку кількість фенолів.
     Класифікація, характеристика і основні напрями  використання найважливіших відходів представлені в таблиці 1.1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Таблиця 1.1 Класифікація і характеристика відходів коксохімічного виробництва
Відходи Технологічний процес утворення Агрегатний  стан, склад Коефіцієнт  використання Напрямок використання
     1      2      3      4      5
Порода  вуглезбагачення Збагачення  вугілля Тверді неорганічні  відходи містять вуглецево-глинисті речовини і крупнозернисті зерна 0,05 Виробництво будівельних  матеріалів, будівництво доріг, гідротехнічні  споруди, як паливо.
Відходи флотації Збагачення  вугілля Суспензія, склад  той же      - Виробництво цеглини, тампонажні розчини, добрива, як паливо
Фуси Коксування  шихти і конденсація смоли В'язкий органічний матеріал, до його складу входять тверді частини вугілля, смоли і води      0,55 Добавка в шихту, як компонент палива
Кисла смолка сульфатного відділення Уловлювання аміаку В'язкий органічний матеріал з кислою реакцією, містить  сульфат амонія і смолу      0,40 Добавка в шихту, виробництво дорожнього дьогтю
Кисла смолка цеху ректифікації Сіркокислотне очищення сирого бензолу В'язкий органічний матеріал. Містить вуглеводні, сірчану  кислоту і сульфосоединения             0,16 Добавка в шихту. Як добавки у виробництво дорожнього дьогтю, як флотореагент. 
 
 
     
     1      2      3      4      5
Полімери  бензольного відділення Регенерація поглинаючого масла В'язкий органічний матеріал. Містить ароматичні вуглеводні        0,20 Добавка в смолу, дорожнє будівництво, виробництво  лаків і сажі, смоли для пом'якшення  гуми.
 
Кубові  залишки
Переробка митих  фракцій сирого бензолу і смоли  піролізу В'язкий продукт  полиме-ризации ненасичених сполук з бензоль-ными і іншими угле-водородами. Містить мінеральні добавки. близько  1,00 Виробництво смол, розчинників, наповнювачів для каучуку, дорожнього дьогтю.
 
 
     Аналізуючи  інформацію, приведену в таблиці 1.1, можна констатувати різноманітність  властивостей відходів, що утрудняє їх класифікацію і вторинне використання. Звертає на себе увагу той факт, що відходи, придатні для утилізації у власному виробництві, використовуються більш повно. Наприклад, порода вуглезбагачення  має коефіцієнт використання 0,05, а  відходи флотації зовсім не використовуються. На відміну від цього виду відходів кам'яновугільні фуси і кислі смоління утилізувалися більш повно.
     Коефіцієнти їх використання складають відповідно - 0,55; 0,4 і 0,16. Якнайповніше утилізувалися  кубові залишки бензолових відділень. Тому їх тільки умовно необхідно віднести до відходів, а можна вважати попутними  продуктами. [4] 
 
 
 
 
 

     1.2 Характеристика відходів флотації 
 

     Відходи флотації в мінералогічному відношенні складаються з органічної частини  і мінеральних домішок (глинисті мінерали, карбонати, сульфати, кварц). Головним глинистим компонентом  є каолініт. Велика частина карбонатів представлена кальцитом, менша - доломітом. Сульфати є присутніми у вигляді  ангідриду і в меншій кількості  у вигляді гіпсу.Кількість неорганічних речовин у відходах флотації:
     1. Глинисто-гидрослюдовый комплекс - 55-65;
     2. Кварцево-полешпатовый - 20;
     3. Карбонатні матеріали (кварцит,  доламає) - 10-12;
     4. Сульфати - 5;
     5. Інші мінерали - 3-5.
     Доля  органічних речовин у відходах флотації коливається в межах 30 - 35%.0 Вивчення гранулометричного складу відходів флотації показало переважання в  них тонкодисперсних часток менше 40 - 50 мкм. Щільність коливається в прибудовах 1800 - 2000 кг/м3, насипна маса - 0,85 - 0,96 кг/м3 . Ситовий аналіз показує, що відходи флотації характеризуються переважним змістом (82-94%) найбільш тонких класів з розмірами зерен менше 70 мкм і тонкодисперсних часток 40-50 мкм. Середня зольність 70-84% і збільшується від дрібних класів до великих. [4] 
 
 
 
 
 
 
 

     1.3 Характеристика фусів як вторинної сировини 
 

               Фуси є слабо текучою густою масою, що твердіє при 0°С. Нагрівання до 80-90°С розм'якшує їх, дещо збільшує плинність. Залежно від технології виділення існує декілька видів фусов, що розрізняються за якістю :
     1) з немеханізованих освітлювачів;
     2) з механізованих освітлювачів;
     3) після центрифуг;
     4) із смільних сховищ.
     Склад різних видів фусів представлений в таблиці 1.2 
 

     Таблиця 1.2 Склад різних видів фусів, %
     Фуси Нерозчинні  в толуолі речовини Смола Зола Вода
З немеханізованих  освітлювачів      30-50 40-50 2-5 6-12
З механізованих  місткістю 210 м3 650м3
 
     40-60      40-70
 
 
40-50 20-40
 
 
     2-6      2-6
 
 
     3-10      3-10
З смоляних сховищ      40-70 20-40      3-7      3-5
Після центрифуг      30-50 40-60      3-5      6-10
 
 
     Відмінності складу фусів відбиваються на в'язкості і щільності фусів, що є основними характеристиками при розробці раціональних рішень їх утилізації.
     Визначення  фактичної в'язкості і щільності фусів здійснюється практично складно із-за високого вмісту твердих часток і присутності часток великих класів (2-3 мм і >3мм).
     Приблизно: для фусів з механізованих освітлювачів d=1,28-1,38 г/см3, з немеханічних освітлювачів і після центрифуг 1,24-1,33 г/см3. Зміст твердої фази знаходиться в межах 30-45%, сірки загальної - 0,5-2,5%, що визначається у свою чергу змістом твердої фази і її сірчистістю, оскільки зміст сірки в смолі є стабільною величиною. Кам'яновугільна смола, що міститься у фусах, за якістю не відрізняється від тієї, що виробляється на підприємстві.
     Волога  фусів обумовлена вмістом води циклу газозбірника. Завдяки цьому фусы містять і мінеральні речовини (солі NH4 ) у кількості 0,2-0,5% солей (на суху масу)
     Важливою  характеристикою є вміст нерозчинних  в толуолі (бензолі) речовин. Вони є  вугільним пилом різної міри термічної  деструкції і озолення (тверда фаза), а також смолянистими частками, що утворилися в результаті коагуляції високомолекулярних багатокільчастих з'єднань. Ці речовини часто називають  вільним вуглецем. Вихід летких речовин (Vr, %) з вільного вуглецю полягає 9-17%, а з фусів залежно від співвідношення розчинної і нерозчинної в толуолі частин складає 30-65% на суху масу.
     Якісна  характеристика твердої фази залежить в основному від способу їх виділення із смоли. Певний вплив  робить використання пароинжекции при  завантаженні печей. У смільних сховищах виділяються фуси, що містять дрібніший клас твердих часток, чим в освітлювачах.
     Мікроскопічними дослідженнями великих класів (>1мм) твердої фази фусів, що відстоялися в механізованих освітлювачах, виявлена лише невелика частина часток з металевим блиском. У твердій фазі фусів із смільних сховищ переважно містяться блискучі частки. Щільність твердої фази з фусів механізованих освітлювачів дещо нижча (1,45 г/см3), ніж фусів сховища смоли (1,5 г/см3). Характеристика твердої фази фусів є майже постійною на цьому підприємстві, але для різних підприємств має істотні відмінності.
     Видалення фусів з сховищ робиться 1-2 рази в рік вручну. Кількість цих фусів по відношенню до загального об'єму складає ?15%, що пов'язано із застосуванням паро- і гідроінжекції при завантаженні печей і отриманням більше высокопиролизированной смоли, погіршуючої процес дешламації смоли відстоюванням. Навіть тривале відстоювання такої смоли в сховищах не забезпечує необхідного обезводнення і знезолення, оскільки збільшення змісту в смолі твердих часток створює стійку, важко таку, що розшаровується водно-смільну емульсію. [3] 
 

     
       Характеристика кислої смолки сульфатного відділення
 
 
     Кисла смолка, що є сумішшю продуктів полімеризації неграничних з'єднань і кам'яновугільної смоли, має високі щільністю, в'язкістю, температурою розм'якшення, і містить вільну сірчану кислоту, (NH4)2SO4 і інші солі, і оксиди різних сполук. Кисла смолка на 90-95% (на суху речовину) складається з органічних вуглецевих сполук, серед яких :
     - ароматичні (бензолові вуглеводні, нафталін, антрацен)
     - кислородосодержащие (фенол, крезоли)
     - серусодержащие (тіофен, тионафтен)
     Середня молекулярна маса кислої смолки може бути прийнята рівною 300 ед. маси. Кисла смолка бессатураторних установок на відміну від сатураторних характеризується підвищеною щільністю і вологістю, зниженою в'язкістю.  
 

     За  даними Авдеевского і Криворізького  заводів, смоління бессатураторных  установок має наступний фракційний склад (таблиця.1.3) : 
 

     Таблиця 1.3 Фракційний склад кислої смолки
     t, oC      Зміст фракції, %
     До 200 oC      1-2
     200-230 oC      10-15
     230-300 oC      12-16
     300-360 oC      17-25
     >360 oC      50-55
 
 
     Аналіз  маточного розчину, виділеного із смоління, %:
     (NH4)2SO4 - 30-40
     H2SO4- 0,5-2,0
     Усі смолки сульфатних відділень добре розчиняються у фенолах і змішуються з кислою смолкою цеху ректифікації бензолу, полімерами поглинаючого масла, поглинаючим маслом з освітою однорідної легко текучій дисперсії.
     Нерозчинні  в толуолі речовини (вільний вуглець) смолки є частками, що мають виборчу змочуваність в системі масло-вода, завдяки вмісту гідрофільних речовин, а також частковій гідрофілізації поверхні вуглецевих часток обробкою сірчаною кислотою в процесі уловлювання аміаку, тому ці речовини можуть служити емульгаторами в системі масло-вода.
     Кисла смолка сульфатних відділень є сумішшю маткового розчину і органічних сполук. Зміст в смолке H2SO4 і (NH4)2SO4 представлений в таблиці 1.4. 
 

     Таблиця 1.4
Спосіб  уловлювання аміаку      Вміст кислої смолки, % від фактичної маси      
     H2SO4      (NH4)2SO4      води
Сатураторний      0,5-2,5      3,5-8,0      10-18
Бессатураторний      1,5-2,5      30      40-60
 
 
     Для скорочення втрат маточного розчину із смолки і досягнення стабільності цього відходу використовують сепаратори.
     Специфічні  властивості смолки обумовлюються головним чином характером органічних домішок у використовуваних сульфатних виробництвах, відпрацьованих сірчаних кислотах, а також змістом смоляного туману в коксовому газі.
     Специфічні  властивості має смолка при використанні в сульфатних відділеннях відпрацьованих кислот від виробництва синтетичних спиртів, що працюють за схемою отримання етилового спирту через етилсірчану кислоту, і регенерованих кислот цехів ректифікації бензолу КХП, що переробляють смолу піролізу (нафтова сировина), особливо у поєднанні з очищенням смоляного туману в електрофільтрах.
     У першому випадку смолка, що утворилося, є тонкодисперсною суспензією твердих органічних часток в кислому розчині (NH4) 2SO4. Після нейтралізації аміачною водою органічний продукт утворює осад твердих вуглецевих часток, фільтруючи який, отримують шихтообразный сипкий продукт. Продукт не мерзне при охолодженні до -30°С, не розчиняється в кам'яновугільних оліях.
     Характерною особливістю других смолок є незвично висока в'язкість і твердіння при зберіганні на повітрі як результат взаємодії двох чинників :
     - зміст в регенерованій кислоті  суміші різних продуктів сульфування  неграничних з'єднань лінійної  і кільчастої будови (кислих і середніх ефірів H2SO4), здатних утворювати продукти глибокої полімеризації;
     - очищення прямого коксового газу  від смільного туману, завдяки  чому знижується вміст кам'яновугільної  смоли в кислому смолінні, є  розчинником для продуктів полімеризації.  Протіканню глибокої полімеризації  сприяє контакт з повітрям.
     При запобіганні контакту смоління з  повітрям протікання глибокої полімеризації  припиняється, смоління придбаває плинність  і стає транспортабельним. [2] 
 

     
       Характеристика кислої смолки цеху ректифікації сирого бензолу
 
 
     Склад свіжої смолки змінюється з часом, але після тривалого відстоювання стабілізується. Встановлення постійності складу відповідає утворенню комплексу з сірчаної кислоти, сульфосоединений і вуглеводнів. Цей комплекс і являє собою смолку.
     Вміст вільної сірчаної кислоти відстоюванням  і центрифугуванням можна понизити до 11,5%. За нормальних умов вона стійка, але досить її нагрівати або змішати з оліями або водою, як вона розпадається на складові частини з виділенням бензолових вуглеводнів і вільної кислоти.
     Сульфоз?єднання є продуктами сульфування, сополімерів сірчистих і неграничних з'єднань. Завдяки сульфоз?єднанням смолка добре змішується з водою, даючи однорідну рідину.
     Кисла смолка заводів, що переробляють пиролизну смолу, у воді майже не розчиняються і проявляють інші властивості, наприклад, мають рухливу в'язкість і майже повністю втрачають рухливість при нагріванні.
     Щільність і в'язкість кислої смолки дуже істотно залежать від чіткості відбору головної фракції. Неповний відбір циклопентандиена, що утворює високомолекулярні полімери, сприяє збільшенню в'язкості і щільності. При дотриманні технологічного режиму попередньої ректифікації в кислому смолінні майже не міститься полімери (до 1%). [2] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     2 ОСНОВНА ЧАСТИНА 

     2.1 Характеристика технологічного процесу утворення кислої смолки сульфатного відділення 
 

     Кисла смолка сульфатного відділення утворюється  в якості надмірного продукту при  уловлюванні аміаку з коксового  газу сірчаною кислотою і є результатом  декількох одночасно протікаючих  процесів, основними з яких є полімеризація  неграничних з'єднань коксового  газу під дією сірчаної кислоти і  конденсації кам'яновугільної смоли  з газу. Розчин продуктів полімеризації  в кам'яновугільній смолі є смолкою  і її головною вуглеводневою складовою.
     Утворення цієї смолки характерне для усіх КХП, за винятком виробництва, де отримують  концентровану аміачну воду. Отримання (NH4) 2SO4 залишається домінуючим способом використання NH3 коксового газу. Вдосконалення цього способу як у варіанті сатураторного, так і бессатураторного процесів, вдосконалення технології первинного охолодження коксового газу, очищення його від смоли не приведе до ліквідації кислого смоління. Цей вид відходів - неминучий при вказаному способі уловлювання аміаку. 

       

     Рис.2.1 Технологічна схема сульфатного  відділення з виділенням кислої смолки
     1 – паровий підігрівач; 2 – сатуратор; 3 – ловушка для капель маточного розчину; 4 – циркуляційна кастрюля; 5, 6 – насоси; 7 – збірник кислої смолки 

     На  заводах уловлювання аміаку здійснюється напівпрямим методом в сатураторном або бессатураторном варіанті.
     При безпосередньому контакті коксового  газу з розчином H2SO4 утворюються (NH4) 2SO4, маточний розчин, містить значні кількості одночасно уловлюваних з газу пиридиновых підстав, і кислої смолки. Кисла смолка, що утворюється, відділяється від маточного розчину (спливає на поверхню) в циркуляційній каструлі, збірника надмірного маточного розчину, а на сучасних підприємствах ще і у відстійниках.
     Ефективність  виведення смолки залежить від властивостей смолки, що утворюється, і щільності  матточного розчину (кислотності, зміст  в нім солі і її великості). Важливо  мати маточний розчин найбільшої щільності.
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.