Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. В настоящее время на акрилатных производствах стран СНІ' и. в частности, на ГО "Полимир" С г. НовополошО в промышленном масштабе освоен способ переработки неочищенной серной кислоты (отходов производства метилакрилата) в сульфат аммония, используемый как удобрение. Для увеличения выхода целевого продукта после отделения кристаллов сульфата аммония маточный раствор направляется на рециркуляцию. Это приводит к накоплению в системе органических веществ, что отрицательно сказывается на качестве кристаллов. При несоответствии сульфата аммония требованиям ГОСТа весь маточный раствор направляется на сжигание, что приводит к загрязнению атмосферы ядовитыми окислами, а также требует значительных затрат энергоносителей.
Использование для сжигания отходов дорогостоящих энергоносителей, ухудшение экологической обстановки, особенно обострившейся в Республике Беларусь после чернобыльской катастрофы, а также потребность строительной индустрии в пластифицирувдих добавках для бетонных смесей, отсутствие в настоящее время технологии получения пластификатора с использованием водорастворимых органических веществ позволяет считать проведение данных исследований актуальным. НРЛЫП ДАННОЙ РАГСУШ ЯВИЛАСЬ разработка процесса комплексной переработки отработанной серной кислоты акрилатных производств в сульфат аммония и пластифицирующую добавку для бетонных смесей.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следукщие задачи:
исследовать процесс нейтрализации отходов,' определить расход щелочного агента на реакцию с сульфатом' аммония и органическими веществами:
определить оптимальный вариант агрегатного состояния добавки:
изучить влияние добавки на свойства бетона, создать комплексную добавку, обладающую высокими пластифицирующими свойствами:
исследовать кинетические закономерности десорбции аммиака и воды из дисперсной системы, содержащей водорастворимые органические вещества,и разработать математическую модель процесса:
выполнить масштабный переход, позволякишй использовать зависимости, полученные на лабораторной установке, для расчета промышленного аппарата:
разработать аппаратурно-технологическое оформление процесса
производства пластиФицируїсіаей добавки, используя полученную математическую модель:
- изучить возможность стабилизации состава отходов, разработать
аппаратурно-технологическое оформление процесса на базе типово
го оборудования.
НАУ11НАЯ HI1R1/R НА диссертационной работы заключается в:
исследовании кинетических закономерностей десорбции аммиака и води из дисперсных систем, содержащих водорастворимые органические вещества, и разработке математической модели десорбции аммиака и воды при синтезе пластифицируишэй добавки:
получении замкнутой системы уравнений, позволяющих рассчитывать процесс синтеза пастообразной плаетифлцирукией добавки в промышленном аппарате:
изучении влияния добавки на свойства бетона, создании комплексной добавки, обладашеи высокими пластиФицирупцими свойствами:
определении расхода щелочного агента (известь, цемент) на реакций с сульфатом аммония и органическими веществами:
разработке экспресс-методики анализа состава отходов акрилатних производств,
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ диссертационной работы состоит в разработке экологически чистой технологии комплексной переработки отходов акрилатних производств, позволявшей получать сульфат аммония и пластифицируицую добавку, которая может использоваться как самостоятельно, так и в составе комплексного пластификатора. Проработана возможность реализации технологии на базе оборудования иена по производству сульфата аммония на ПО "Полимир".
/ПСТОВЕРНПСТЬ полученных результатов подтверждается значительным объемом экспериментальных исследований, достижением адекватности разработанной модели десорбции воды и аммиака воздухом, материалами, подтверждахишми высокое качество комплексной добавки, апробацией работы на разных уровнях.
-ЖПН0МИЧЕГ.КА51 ЗНАЧИМОСТЬ ПОЛУЧЕНИЯХ РЕЗУЛЬТАТОВ состоит В значительной экономии средств, обусловленной прекращением сжигания отходов. Кроме того, применение добавок в бетонных смесях позволяет экономить более 15% цемента без снижения прочности Сечинных изделий. Коммерческим продуктом является и сама технология, т. к. основная часть акрилатних производств сосредоточена в России.
ПСНОРНЬП- ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ. ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАШИТУ-
- результаты исследования закономерностей маесообмэна при синтезе
добааки из отходов акрилатних производств:
замкнутая система уравнений для расчета процесса синтеза пастообразной добавки в промышленном аппарате:
состав и свойства комплексной добавки, обладавдей высокими эксплуатационными свойствами-,
технология получения пластифицирующей добавки:
экспресс-методика анализа отходов акрилатных производств.
АПГОВАПИЯ РГСУЛЬТатш ЛИСГ-ЕРТАІ1ИИ. Основные материалы диссертации докладывались на XV Менделеевском съезде по общей- и прикладной химии СМинск. 1993п): республиканской научно-технической конференции "Проблемы качества и надежности машин" СМогилев, 1994п): научно - техническом семинаре СПО "Полимир". 1995г): I общеуниверситетской научно-технической конференции СНовополоцк. 1995п): международной научно-технической конференци "Полимерные композиты-95" ССолигорск, 1995п): международной научно-технической конференции "Проблемы промышленной экологии и комплексная утилизация отходов производства" (Витебск, 1995г0; III традиционной научно-технической конференции стран СНГ "Процессы и оборудование экологических производств" С Волгоград, 1995г0.
ОПУШМ<ПґїАННПГ.ТЬ рта/ЛЬТАТШ. По материалам диссертационной работы опубликовано две статьи и поданы две заявки на изобретение.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ. ДИССЕРТАЦИИ., Диссертация изложена на 193 страницах машинописного текста и состоит из оглавления, перечня условных обозначений, введения, общей характеристики работы, пяти глав, заключения, списка использованных источников и приложений. Работа вклкічает 64 таблицы, 38 рисунков и 6 приложения. Библиография к диссертационной работе содержит 198 ссылок.