КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Основные принципы создания малоотходных экологически безопасных производств при переработке отходов в химической промышленности
Цель дисциплины – изучение разработки химико-технологических процессов переработки отходов. Основные понятия: ХТП – совокупность физических и химических операций, в результате которых либо утилизируют отходы, либо обезвреживают. ХТП – сложная система, взаимодействующая с ОС. При разработке ХТП необходимо руководствоваться следующими основными принципами: 1. Системность. Необходимо увязать (согласовать) разработку ХТП с экологическими вопросами защиты ОС (уровень антропогенной нагрузки, экономический ущерб и т. д.), а также связать с социальными вопросами (влияние на качество жизни, здоровье и т. д.). 2. Комплексная переработка отходов с получением индивидуальных товарных продуктов с последующей их реализацией. 3. Рациональное использование энергии (тепло химических реакций, фазовых превращений; физическое тепло, аккумулированное в отходе; тепло отходящих газов, жидкостей и твердых потоков). 4. Принцип цикличности – создание замкнутых систем водопользования, замкнутых систем газо- и воздухооборота.
Структурная схема промышленного производства. Рис. 1.1. Структурная схема промышленного производства. а) Основные стадии переработки отходов. б) Схема переработки отходов. а)
б)
Пояснения к схеме (на рис 1.1) Кондиционирование – подготовка отхода к дальнейшей переработке (другими словами, это выделение, разделение отходов). Например, селективный разбор аккумуляторов, выделение аммиака абсорбцией скруббером и т. д. Недостаток мусоросжигательных заводов – в отсутствии стадии кондиционирования, что приводит к повышенному содержанию влаги, увеличению количества золы и, как следствие, уменьшению эффективности технологического процесса.
Кондиционирование может производиться вручную или механически. Обезвреживание – необратимый процесс перевода токсичных веществ в нетоксичные, их разложение до элементарных составляющих (Н2О, СО2 и т. д.). Например, дезинфекция воды – это уничтожение патогенных микроорганизмов. Наибольшее распространение получил способ дезинфекции путём введения в воду газообразного хлора. Возможно обеззараживание вод озоном, для чего используются бактерицидные ультрафиолетовые лампы. Другие примеры: сжигание красок, создание полигонов отходов и т.д. Территорию полигона необходимо специально отгораживать от почв, подземных вод, постоянно проводить мониторинг. Полигоны регистрируются и оплачиваются. Утилизация – переработка отходов с целью возврата в голову процесса вторичного сырья. Например, переработка отходов пластика, алюминиевых банок (30 % выплавляемого металла в Англии за счет сбора банок) и т.д. Условные обозначения: ИР – исходные реагенты, их подготовка (очистка воздуха, воды, очистка природного газа от сернистых соединений). Про – во – производство – получение продукта с заданными качеством, параметром, свойствами. Отрасли: химическая, энергетическая, угольная, металлургическая, машиностроительная, нефтехимическая и т.д. Свойства продукта отображаются в ГОСТах, ТУ и др. На стадии потребления теряются такие свойства продукта, как: · срок годности (физический износ), · контрафактный продукт, · моральный износ. На стадии производство и потребление образуются отходы: Опр – отходы производства – остатки материала, полуфабрикатов, утративших полностью или частично свои потребительские свойства (пример: переработка аккумуляторов). Опотр – изделия, материалы, утратившие свои потребительские свойства в результате физического, морального износов или контрафактная продукция. Пример: гальванические, трёхвалентные элементы добавляют в цемент.
ВМР – вторичный материальный ресурс – как потенциал для повторного использования. ВЭР – вторичный энергоресурс (тепло химических реакций, фазовых превращений; физическое тепло, аккумулированное в отходе; тепло отходящих газов, жидкостей и твердых потоков). ВС – вторичное сырье – часть ВМР, которые могут быть повторно использованы; часть ВМР после кондиционирования. НО – неутилизируемые отходы. Инд. ТП – индивидуальный товарный продукт. Р – рассеивание – неучтенная часть отходов, оказывающая антропогенное воздействие на окружающую среду. Пример 1.1. Переработка фосфогипса. ФГ – тв. отход производства экстракционной фосфорной кислоты. В основе получения H3PO4 лежит реакция разложения. Химическая схема: Са5F(PO4)3 + 5H2SO4 + 10H2O → 3H3PO4 + 5CaSO4∙2H2O + HF (1.1) Реакцию 1.1 осуществляют в экстракторах. Процесс носит название: «Сернокислотное разложение апатита». Апатит – минерал Ca5F(PO4)3 (месторождение – Кольский п-ов, Карелия, г. Апатиты) Активная часть: CaO ~45% P2O5 ~до 42% Примеси: фтор (очень коррозионный компонент, поэтому приходится включать добавки) + редкоземельные Ме (рутений, европий – полупроводники) до 7%. В результате сернокислотного разложения получают реакционную смесь: · жидкость – H3PO4 · фосфогипс – тв. ве - во – CaSO4·2H2O (двугидрат сульфата кальция) · газообразное ве - во–HF, SiF4 Реакционную смесь подвергают разделению: · карусельные вакуумфильтры (прочны, лёкгий монтаж, надёжная конструкция): ЭФК и ФГ · жидкостная абсорбция: HF + H2Oпар В Московской области есть завод по производству ЭФК в г. Воскресенске – АО «Воскресенские минудобрения». По объему промышленного пр-ва в ассортиментной линейке занимает 3 место после серной и азотной кислот.
Лекция 2
Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 492; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |