авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 38 | 39 || 41 | 42 |   ...   | 95 |

«XVIII МЕНДЕЛЕЕВСКИЙ СЪЕЗД ПО ОБЩЕЙ И ПРИКЛАДНОЙ ХИМИИ Москва, 23–28 сентября 2007 г. ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ Москва – 2007 УДК ...»

-- [ Страница 40 ] --

• относительно крупноразмерные изделия, формуемые непосредственно из расплава стекла автоматическими секционными машинами типа IS Hartford (2-я группа).

Научные исследования в области синтеза химически устойчивых стекол, проводимые на кафедре технологии стекла и керамики, а также накопленный производственный опыт по зволяет предложить следующие технические решения по изготовлению рассматриваемых групп изделий.

Для производства изделий 1-ой группы необходимо ориентироваться на боросиликатные составы стекол. Изучение химической устойчивости отечественных промышленных составов НС, ХТ, ХТ-1, УСП-1, а также зарубежных – Schоtt, Fiolax и др. показывают, что прямой свя зи химической устойчивости стекла с содержанием B2O3 не обнаруживается;

большое влия ние имеет соотношение оксидов-модификаторов СaO, MgO, BaO, Na2O, K2O и Al2O3. Пока зана возможность получения нейтральных стекол с минимальным количеством переходящих в раствор компонентов при пониженном содержании B2O3 в их составе (3–6 мас.%). Водоус тойчивость опытных стекол составляет 0,217–0,251 мг•л–1 Na2O. Для сравнения водоустой чивость промышленного состава НС-3 оценивается значением 0,310 мг•л–1 Na2О. Использо вание подобных стекол для производства медицинской тары позволит снизить затраты на производство, поскольку B2O3, вводимый в состав стекол борной кислотой, является весьма дорогостоящим компонентом. К тому же следует отметить повышенную летучесть B2O3 при варке (до 15%), что осложняет производственный процесс. Необходимым условием для по лучения боросиликатных стекол является их варка под слоем шихты в печах с электрическим нагревом.

Что касается второй группы изделий, то использование боросиликатных стекол для их по лучения не является обязательным в связи с тенденциями, получившими развитие относи тельно недавно. Речь идет о влиянии термохимической обработки изделий из тарных стекол на химический состав, структуру и реакционную способность их поверхности, контакти рующей с медицинскими препаратами. Проведенными исследованиями доказана возмож ность резкого улучшения водостойкости как боросиликатных, так и щелочесиликатных тар ных стекол в результате обработки их в горячем состоянии соответствующими реагентами.

Полученные сравнительные данные показывают, что водоустойчивость тарных стекол после модифицирования их поверхности возрастает в 3,5–5,0 раз в зависимости от состава и может достигать уровня химической устойчивости боросиликатных стекол. Таким образом, показа на возможность использования безборных составов тарных стекол для получения изделий второй группы, что, несомненно, улучшит технико-экономические показатели производства.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 СОСТАВЫ СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ НЕФРИТТОВАННЫХ ГЛАЗУРЕЙ Мазура Н.В., Левицкий И.А.

Учреждение образования «Белорусский государственный технологический университет»

Республика Беларусь, г. Минск, ул. Свердлова 13а Экономическая стратегия керамического производства и решение задач по расширению сырьевой базы и обеспечению экологической чистоты технологических процессов непосред ственно связаны с разработкой новых составов нефриттованных глазурей.

Целью настоящего исследования являлась разработка рецептурной композиции сырьевых материалов, не содержащих токсичных компонентов, для получения на их основе стеклокри сталлических глушеных глазурных покрытий, обладающих высокими физико-химическими показателями, для санитарных и бытовых керамических изделий. Наряду с этим решалась задача освоения новых видов минерального сырья и их наиболее эффективного использова ния.

Проведенные экспериментально-теоретические исследования по разработке составов сырьевых композиций, синтез на их основе нефриттованных глазурных покрытий в ком плексе с изучением их физико-химических характеристик, позволили обоснованно подойти к выбору оптимальной рецептуры составляющих компонентов шихты. В результате этого осуществлен синтез белой глушеной нефриттованной глазури, отличительной особенностью которой является то, что помимо традиционных в керамическом производстве сырьевых компонентов, таких как пегматит, мел, глина огнеупорная, каолин, сырьевая композиция включает тонкомолотый кварцевый песок и волластонитовый концентрат. В качестве глуши теля использовался цирконсодержащий компонент циркобит ZrSiO4 (Италия). Для расшире ния температурного интервала глазурообразования применено ранее не используемое при родное борсодержащее минеральное сырье – колеманит (Са2В6О11·5Н2О).

Приготовление глазурной суспензии производилось по традиционной технологии с по следующим ее нанесением на полуфабрикат санитарных и бытовых керамических изделий, прошедших сушку до остаточной влажности не более 1,5%.

Процесс глазурообразования при обжиге сырьевой композиции состоит из следующих стадий: уплотнение порошка (900°С) начало спекания с образованием жидкой фазы (1000°С) образование плотного остеклованного спека (1100°С) формирование глушено го глазурного покрытия с блестящей огненно-полированной поверхностью (1150–1250°С).

Равномерно распределенные в объеме стекловидной фазы группировки кристаллов циркона (до 40%) обеспечивают требуемый эффект глушения и высокую степень белизны покрытия (до 89%).

Температурный коэффициент линейного расширения глазури составил 56,5·10-7 К-1, тер мостойкость и химическая устойчивость соответствуют требованиям, предъявляемым нор мативной документацией.

Синтезированная стеклокристаллическая белая глушеная глазурь для санитарных и быто вых керамических изделий прошла производственные испытания на ОАО «Керамин» (Рес публика Беларусь, г. Минск) и может пополнить класс аналогичных материалов, выгодно отличаясь от них отсутствием в шихтовых композициях токсичных компонентов, повышен ными показателями физико-химических свойств и эстетических характеристик.

1172 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И ИННОВАЦИОНЫЕ АСПЕКТЫ РАЗВИТИЯ ЛАКОКРАСОЧНОЙ ОТРАСЛИ Меньшиков В.В.аб, Мешалкин В.П.б а ОАО НИИ ЛКП с ОМЗ «Виктория»

141370 М.О. Сергиево-Посадский р-н, г.Хотьково Художественный проезд, д.2-е б РХТУ им. Д.И.Менделеева,125047 г.Москва, Миусская площадь, д. Лакокрасочные материалы (ЛКМ) один из важных видов химической продукции, наиболее близкий к реальному рынку товаров, производство которых является плодотворной точкой приложения для реализации научно-технических инновационных технологий. Эти обстоятельства привели к целесо образности введения понятия «пэйнт-технологии», обобщающего наукоемкие технологии в произ водстве и применении ЛКМ. Наиболее актуальными направлениями являются: экологически чистые ЛКМ;

современные технологии антикоррозионной защиты металлоизделий и труб;

гибкие блочно модульные малоотходные схемы производства ЛКМ;

эффективные безотходные технологии нанесе ния ЛКМ;

ЛКМ для покрытий со специальными свойствами. «Пэйнт-технологии» имеют непосредст венное отношение к критическим технологиям, так как носят межотраслевой характер, и обеспечи вают решение технологических, социальных, экологических проблем в машиностроении, строитель стве, транспорте и многих других областях реального сектора экономики.

Мировой рынок ЛКМ в 2006 г. составил 28,5 млн тонн, темпы прироста более высоки в странах Азиатско-Тихоокеанского региона и Восточной Европы. Значительны они и в России. Наибольший сегмент в производстве ЛКМ занимают материалы для декоративной отделки: объем их выпуска оценивается приблизительно в 60%, причем 2/3 приходится на водные материалы, половина из кото рых предназначена для отделки интерьеров. Главное направление работ связано с максимальным снижением содержания растворителей, что продиктовано также требованиями Европарламента – Ди рективой 2004/42/ЕС, ограничивающей эмиссию летучих органических соединений (ЛОС). Основ ными направлениями развития водных ЛКМ является производство материалов с низким грязеудер жанием, фотокаталитическим эффектом, гидрофобных, с высокой адгезией к минеральным подлож кам, а также к металлу и пластикам. Большое значение в настоящее время придают снижению ток сичности используемых компонентов. Также продолжается разработка более экологически чистых органорастворимых систем. Ужесточение экологических требований является причиной бурного раз вития производства и потребления материалов радиационного отверждения (УФ-излучением и уско ренными электронами). В мировом объеме их выпуска 80% составляют ЛКМ для индустриальных покрытий и полиграфии. Одним из главных путей развития отрасли в направлении экологии и ресур сосбережения является производство и применение порошковых ЛКМ. Эксперты прогнозируют вы сокие темпы развития порошковых материалов в России.

Крупнейшей инновацией последних лет является использование нанотехнологий, их значение в лакокрасочной отрасли будет все больше возрастать. Использование свойств частиц с размерами не сколько нанометров в качестве сырьевых компонентов может обеспечивать упрочнение покрытий, стойкость к царапанью и истиранию, фото- и термокаталитический эффект материалов, применяемых в промышленности и быту. С помощью нанотехнологий можно получить новые эффекты цвета, ис пользуя «эффектные» пигменты, биоцидные или защитные свойства покрытий.

В соответствии со стратегией развития инноваций в области «пейнт-технологий» и управления инновационными процессами, была перестроена структура и скорректированы направления работ Научно-исследовательского института лакокрасочных покрытий с опытным машиностроительным заводом «Виктория», г.Хотьково Московской области. Основной продукт института – технологии и оборудование для подготовки и окраски поверхности. Кроме того, создаются блочно-модульные ус тановки синтеза с реакторами индукционного обогрева, разрабатываются и производятся ЛКМ для антикоррозионной защиты и специального назначения, проектируются эти производства. Уровень разработок подтверждается выходом на Европейский рынок, а инновационный путь развития позво лил за последние три года в 3,5 раза увеличить оборот средств и обеспечить выработку более мил лиона рублей в год на человека.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 НОВЫЕ АСПЕКТЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ Меньшутина Н.В.

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева Москва, Миусская пл. д. 9;

тел./факс. (499) 978-74-17;

e-mail: chemcom@muctr.edu.ru В настоящее время отмечают три парадигмы развития химической технологии: первая – изу чение процессов в отдельных аппаратах или устройствах (с 1920 г.);

вторая – изучение явле ний тепло- и массопереноса, активное развитие теории и практики, начало моделирования (с 1960 г.);

третья – молекулярная инженерия новых материалов и процессов (с 2000 г.).

Особое внимание в новом столетии уделяется:

• проблемам энергосбережения и защиты окружающей среды;

• определению ключевых позиций в развитии химической технологии, таких как o рассмотрение сложных химико-технологических систем на основе многоуровнево го и мультидисциплинарного подхода;

o развитие трех основных составляющих для индустриализации нанотехнологий:

«процессы на молекулярном уровне – материал – технология».

Сегодня химическая технология уникально позиционируется на границе между нано- или молекулярным уровнем и промышленным масштабом, включая в себя и пересекаясь с таки ми существующими направлениями, как:

• науки о жизни (генетика, фармацевтика…);

• энергетика (топливные элементы, новые катализаторы…);

• системы устойчивого развития;

• нанотехнологии;

• контроль процессов на молекулярном уровне с использованием нового оборудования;

•… Химическая технология является развивающейся дисциплиной, занимая центральную роль во многих возникающих технологиях, особенно при передаче информации на молеку лярном уровне и открытиях в материалах и процессах.

Тесная взаимосвязь с физикой, химией, биологией дает возможность инженеру-химику технологу, соединяя разные уровни (системы, процессы, материалы, молекулы), обеспечи вать развитие инновационных технологий. При этом широко используется системный под ход для анализа каждого уровня иерархии, соответствующие математические и компьютер ные инструменты.

Кроме того, наряду с практическими задачами активно развиваются новые теоретические подходы к математическому и компьютерному моделированию технологий и оборудования.

Особенно востребованы подходы на основе теории молекулярной динамики, квантовой ме ханики, неравновесной термодинамики, механики гетерогенных сред.

Сегодня второе дыхание получили старейшие процессы химической технологии, напри мер, для создания микро- и нанопорошоков и материалов с заданными характеристиками (размеры, пористость, физико-химические свойства и пр.) создаются новые аппараты и тех нологии сушки, особенно для таких быстроразвивающихся направлений, как фармацевтика, биотехнология, а также для таких масштабных, как пищевая, химическая промышленность.

1174 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ И ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУБОПРОВОДОВ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ Мошев Е.Р.аб, Мырзин Г.С.аб, Рябчиков Н.М.аб, Мухин О.И.а а Пермский государственный технический университет, г. Пермь б ООО «УралПромБезопасность», г. Пермь Технологические трубопроводы являются одними из самых металлоемких и ответственных конструкций в значительной мере определяющих безопасность и эффективность функцио нирования предприятий химического профиля. Процесс обеспечения безопасной эксплуата ции трубопроводов включает регламентированный комплекс работ технического обслужи вания, в которых участвуют как службы предприятия, так и сторонние организации. Работы технического обслуживания сопровождаются большим количеством вспомогательных опе раций выполняемых преимущественно вручную или с использованием разрозненных про граммных средств, что приводит к возникновению большого количества проблем, например таких как: большие затраты времени и высокая трудоемкость при формировании и ведении текущих документов;

неизбежность появления ошибок, недоработок и искажения информа ции при работе с документацией;

субъективность и трудоемкость прогнозирования остаточ ного ресурса;

многократное дублирование информации;

сложность контроля со стороны ор ганов надзора над соблюдением условий безопасной эксплуатации трубопроводов.

Существующие проблемы делают невозможным проведение технического обслуживания на высоком качественном уровне, а, следовательно, не позволяют обеспечить требуемую безопасность эксплуатации трубопроводов и производства в целом.

В качестве средства решения существующих проблем при участии авторов была разрабо тана и внедрена в производство автоматизированная система «Трубопровод». Система явля ется сетевой и позволяет осуществлять непрерывную информационную поддержку трубо проводов на всех этапах жизненного цикла. Основное назначение системы – автоматизация работы подразделений отвечающих за безопасную эксплуатацию трубопроводов.

Наиболее значимые функции реализованной системы:

• формирование паспортов на трубопроводы;

• построение изометрических схем трубопроводов и формирование спецификаций;

• подбор и расчет тепловой изоляции;

• расчет гамма-процентного остаточного ресурса трубопроводов;

• проверка материального исполнения элементов трубопроводов на соответствие требо ваниям нормативной документации;

• формирование различных отчетов и бланков по трубопроводам (более 20 типов).

Использование разработанной системы позволяет повысить качество выполнения работ технического обслуживания, а, следовательно, снизить риск возникновения аварийных си туаций и обеспечить промышленную безопасность технологических трубопроводов и хими ческого предприятия на более высоком уровне.

Работа выполнена при финансовой поддержке и участии ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез».

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 МЕТОДОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ И ОЦЕНКА РИСКА ИХ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ Невский А.В., Шарнин В.А., Ватагин В.С., Кашина О.В., Бушуев М.В.

Ивановский государственный химико-технологический университет Концептуальные положения теории устойчивого социально-экономического развития преду сматривают создание энергоресурсосберегающих экологически безопасных производств, ос нову которых составляют эффективно действующие химико-технологические системы (ХТС).

В этой связи представляет особый интерес разработка методологии анализа и синтеза (проектирования) энергоресурсосберегающих ХТС промышленных предприятий на основе изучения физико-химической сути технологических процессов, их эколого-технологического и термодинамического анализа. Примером такого подхода может служить предложенная на ми методология проектирования водных ресурсосберегающих ХТС промышленных пред приятий1,2. Основой ее служат термодинамический подход к анализу и синтезу производст венных процессов (применение термодинамических эксергетического метода и пинч-метода) и разработанная информационная система сбора, хранения и обработки информации о функ ционировании ХТС.

Оценка технического и экономического риска функционирования ХТС промышленных предприятий включала исследование опасностей технологических установок при возникно вении аварийных ситуаций и определение возможных последствий в целях разработки необ ходимых мер по управлению риском (предотвращение техногенных аварий, разработка пла на действий при аварийных ситуациях, организационно-технических мероприятий по уменьшению вероятностей аварий и их последствий, оценка эколого-экономической эффек тивности). При этом применены современные подходы к обеспечению промышленной безо пасности, базирующиеся на концепции «оптимального риска»3.

Предложенная методология апробирована при проектировании ХТС крупных химиче ских, текстильных, пищевых, машиностроительных, автотранспортных и др. предприятий Центрального, Приволжского и Южного Федеральных округов России. Результаты апроба ции показали, что представляется возможным существенно сократить объемы потребляемых сырьевых и энергетических ресурсов, значительно уменьшить массу выброса загрязняющих веществ в окружающую среду, применить высокоэффективную технологию локальной обра ботки материальных технологических потоков с целью их повторного использования, обес печить утилизацию вторичных сырьевых компонентов в качестве полезных продуктов.

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ (проект № 01.03.005) и Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 04-05-78035).

Литература 1. А.В. Невский, В.П. Мешалкин, В.А. Шарнин. Анализ и синтез водных ресурсосберегающих химико технологических систем. М.: Наука, 2004, 212 с.

2. М.В. Бушуев, О.В. Кашина, А.В. Невский, В.А. Шарнин. Современные наукоемкие технологии, 2005, 3, 69.

3. В.С. Ватагин, А.В. Невский. Современные наукоемкие технологии, 2005, 4, 75.

1176 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, АНАЛИЗ РИСКА НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ХИМИЧЕСКОЙ И НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ Пестов С.М.

Московская Государственная Академия Тонкой Химической Технологии им.М.В. Ломоносова Россия, 119571, Москва, пр. Вернадского, 86, МИТХТ В последние годы резко выросло количество техногенных аварий. В связи с этим особое зна чение приобретает адекватность методик оценки индивидуального риска как для персонала предприятий, так и для «третьих лиц». При моделировании последствий возможных аварий на опасных химических объектах определяющей является задача расчета массы паров опас ных химических веществ (ОХВ), которые могут создавать поражающие факторы при раз герметизации оборудования. При разработке деклараций промышленной безопасности уста новок нефтеперерабатывающих и химических заводов был проведен анализ возможных сце нариев аварий на объектах, содержащих значительные количества ОХВ. При разгерметиза ции оборудования, содержащего сжиженные углеводородные газы (СУГ), светлые фракции нефтепродуктов и легковос-пламеняющиеся жидкости (ЛВЖ) значительный вклад вносят пары испарения пролива.

Сравнительный анализ применяемых в России и за рубежом методик расчета массы ОХВ, которые могут участвовать в аварии, показал, что наибольшие расхождения наблюдаются именно при определении массы паров испарения пролива, в том числе и при использовании методик TNO (Голландия), Центра безопасности в химической промышленности (США) и рекомендуемых к использованию в РФ РД 52.04.253-90, ПБ 09-540-03, “Токси”. Для ряда ти пичных ЛВЖ определена относительная интенсивность испарения. Проведен сравнительный анализ экспериментальных и расcчитанных по разным методикам удельных скоростей испа рения пролива индивидуальных веществ и нефтепродуктов. Для моделирования аварийной ситуации при проливе нефтепродуктов была использована программа Pro/II with PROvision (SimSci).

На примере хлора, аммиака и ряда ЛВЖ показаны расхождения при использовании раз ных методик в определении площади химического заражения. Проанализирована справочная информация по токсическим свойствам ОХВ. Показано, что при существующем разбросе значений токсодоз, могут получаться различия на порядок в значениях социального риска.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 ОСОБЕННОСТИ СИНТЕЗА КЕРАМИЧЕСКИХ ПИГМЕНТОВ МЕТОДОМ ОСАЖДЕНИЯ Пищ И.В., Радион Е.В., Гвоздева Н.А.

Учреждение образования «Белорусский государственный технологический университет»

Республика Беларусь, г. Минск, ул. Свердлова 13а В настоящее время общепризнанным является синтез керамических пигментов на основе кристаллических соединений, которые обладают стойкостью к воздействию высоких темпе ратур, растворяющему действию глазурей и флюсов, к агрессивным средам. В качестве кри сталлических решеток-акцепторов используются шпинель первого и второго типа, корунд, циркон, перовскит и др. При включении в решетку указанных минералов ионов переходных металлов (Cr, Fe, Ni, Co, Мn и др.) кристаллы приобретают характерную окраску. Вхождение в кристаллическую решетку перечисленных ионов обеспечивается твердофазными реакция ми при температурах (1200–1300°С) в присутствии минерализаторов (H3BO3, NaF, CaF2).

При частичном и полном замещении оксидов в решетках–акцепторах на оксиды переход ных металлов в процессе синтеза происходит образование изоморфных смесей. Для интен сивного протекания твердофазных реакций необходимо подвергнуть исходные компоненты механической обработке для получения дисперсного материала.

С целью снижения энергозатрат и температуры синтеза при получении пигментов нами использован метод осаждения исходных компонентов в виде гидроксидов с последующим промыванием, сушкой, обжигом и помолом. При использовании такой технологии исключа ются два процесса помола и один процесс сушки, а процесс синтеза пигментов интенсифи цируется. Для разработки научных основ данной технологии нами проведено исследование возможности получения пигментов методом осаждения на основе 25 различных систем. Оно включало выбор оптимальных условий получения осадков и их термообработки, испытание синтезированных пигментов на цветовые характеристики. Для получения совместно осаж денных гидроксидов использовали водные растворы солей. Условия синтеза варьировали по следующим параметрам природа исходных солей металлов;

природа осадителя (водные рас творы КОН, NaOH, NH3);

соотношение соль:осадитель и соль Ме:соль Ме;

порядок осаж дения (прямой и обратный);

концентрация растворов солей (0,1, 0,5 и 1 моль•л–1) и осадите лей (1 моль•л–1, 1:1, конц.). Полученные осадки фильтровали и промывали для удаления ад сорбированных ионов, так как они ухудшают свойства полученного продукта. Затем осадки сушили и обжигали.

Установлено, что при совместном щелочном осаждении во всех изученных системах гид роксиды металлов взаимодействуют между собой с образованием химических соединений:

смешанных гидроксидов, титанатов, цирконатов. ИК-спектры указывают на то, что продук том совместного осаждения гидроксидов являются индивидуальные химические соединения.

С привлечением данных химического анализа установлены интервалы значений рН, в преде лах которых происходит осаждение только смешанного гидроксида. Таким образом, регули руя значения рН раствора в процессе осаждения, можно получить гидроксидный осадок, со держащий нужные хромофорные компоненты в заданном соотношении. Установлено, что при совместном щелочном осаждении ионов, гидроксиды которых сильно отличаются по ки слотно-основным свойствам, образуются соли – например, цирконаты, титанаты. В ряде слу чаев показано, что ионы металлов взаимодействуют в растворе еще до осаждения с образо ванием гегероядерных гидроксокомплексов или оказывают взаимное влияние на гидролити ческие свойства друг друга.

Таким образом, метод осаждения при производстве керамических пигментов позволяет получить пигменты разной палитры с чистотой цвета 20–40% по энергосберегающей техно логии за счет исключения механической обработки и снижения температуры синтеза.

1178 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, РАЗРАБОТКА ЭНЕРГО- И РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ТЕРМОСТОЙКОЙ ХИМИЧЕСКИ УСТОЙЧИВОЙ КЕРАМИКИ Попов Р.Ю., Терещенко И.М.

Учреждение образования «Белорусский государственный технологический университет»

Республика Беларусь, г. Минск, ул. Свердлова 13а Керамические материалы все более широко применяются в технике. Преимуществом их, по отношению к другим материалам, является возможность эксплуатации в условиях высоких температур и коррозионно-активных средах без значительных изменений механических свойств с течением времени. Среди многочисленных керамических материалов важное место занимает кордиеритовая керамика, отличительной особенностью которой является низкий температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР), что обусловливает их высокую термостойкость и возможность использования в различных областях техники. Кроме того, данный вид керамики обладает рядом ценных качеств – высокие значения химической ус тойчивости по отношению к кислотам (около 99%) и удельного объемного сопротивления (21011–2·1013 Ом·см).

Недостатком данного материала является сложность его синтеза, а именно – относительно высокая температура формирования кордиерита и узкий интервал спекания керамики. Реше ние указанной проблемы возможно путем надлежащего выбора сырьевых материалов, а так же оптимизации технологических параметров производства. В связи с этим предложено ис пользование следующих сырьевых компонентов: гидрослюдистая глина, тальк, гиббсит (Al(OH3)).

Введение вышеназванных составляющих позволяет существенно интенсифицировать процессы спекания и образования кордиерита, а именно: гидрослюдистый компонент, вхо дящий в состав глины, способствует раннему образованию требуемого для спекания количе ства жидкой фазы;

гиббсит, вследствие своей дисперсности и полиморфности ускоряет про цесс кордиеритообразования. Для снижения температуры синтеза требуемой фазы предло жено использовать тонкомолотый спек кордиеритового состава, а также добавку оксида же леза (II) в качестве модификатора.

С целью снижения деформационных явлений, возникающих в результате термообработки изделий на основе разработанных масс, рекомендуется осуществлять частичную замену гли нистой составляющей боем изделий (до 10%).

Установлено, что термообработку изделий целесообразно проводить форсированно со скоростью 550°С/ч, время выдержки при максимальной (1200°С) температуре 1ч. Продолжи тельность термообработки при этом составит не более 4 ч.

В итоге, получен высококачественный термостойкий материал с содержанием кордиери товой фазы более 85%, ТКЛР которого составлял (2–3)·10-6К-1, водопоглощение – 7–9%.

Применение данной технологии получения кордиеритовой керамики позволяет сущест венно снизить энергозатраты при ее производстве, повысить культуру технологического процесса, а также создать предпосылки для использования невостребованного источника сы рья – железосодержащих отходов производства металлургических и других отраслей народ ного хозяйства.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ПЕРЕКИСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ Потапова Г.Ф., Касаткин Е.В., Клочихин В.Л., Путилов А.В.

ФГУП «НИФХИ им. Л.Я. Карпова», г. Москва Традиционное промышленное электрохимическое производство перекиси водорода, перок содисерной кислоты и ее солей экологически опасно, экономически затратно и характеризу ется следующими техническими рисками:

• пожароопасность выделяющегося H2 на катодах из Pb или графита;

• токсичность выносимых газом потока O3–O2 и паров электролита, выделяющихся на анодах из Pt;

• возможность образования гремучей смеси.

В ГНЦ РФ ФГУП «НИФХИ им. Л.Я. Карпова» ведутся фундаментальные и технологиче ские исследования по разработке синхронного электрохимического получения нескольких неорганических перекисных соединений и по созданию электрокатализаторов с заданной по верхностной структурой и пористостью путем химического и электрохимического модифи цирования поверхности углеродных материалов.

Установлены основные технологические параметры (токовая нагрузка, напряжение, со став и концентрация электролита, природа электродного материала) эффективного синхрон ного электросинтеза O3, (NH4)2S2O8 окислением растворов сульфат ионов на анодах из стек лоуглерода (СУ) и H2O2 восстановлением O2 на катодах, состоящих из никеля и углеграфи тового волокнистого материала (УГВМ).

В разработанной нами технологии синхронного электросинтеза нескольких неорганиче ских перекисных соединений отсутствуют выше перечисленные технические риски, обеспе чивается замкнутый цикл по газовой фазе рециркуляцией потока O2 – O3 смеси из анодного в катодное пространство, увеличивается количество и ассортимент производимых неорганиче ских перекисных соединений. Энергоемкость снижается не менее чем в 2 раза, а эксплуата ционные расходы более чем на 30%.

Разработана конструкция опытного модуля электролизера с токовой нагрузкой до 100 А.

Начаты его испытания, и первые результаты работы электролизера при токовой нагрузке 20 А – положительны.

Изучено влияние электрохимического, химического модифицирования (фторирования, жидкофазного окисления молекулярным озоном, введение в электролит каталитически ак тивных добавок) поверхности УГВМ на состав, количество, структуру поверхностных функ циональных кислородсодержащих групп, а также электрокаталитические, коррозионные и сорбционные свойства при синхронном электросинтезе. На основании комплекса получен ных данных определены условия модифицирования поверхности УГВМ, позволяющие целе направленно управлять свойствами поверхности УГВМ и создавать дешевые, селективные, высокоактивные, экологически чистые электрокатализаторы.

Все это позволит на принципиально новом аппаратурно-технологическом уровне реализо вать синхронный электросинтез нескольких неорганических перекисных соединений и ин тенсифицировать их действующие производства.

1180 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕМБРАННЫХ КОНТАКТНЫХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ИЗОТОПОВ ВОДОРОДА И КИСЛОРОДА Растунова И.Л., Розенкевич М.Б., Сахаровский Ю.А.

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева 125047 Москва, Миусская пл., д. Процессы разделения изотопов водорода (протий, дейтерий, тритий) и кислорода (16О, 17О, О) представляют большой интерес в силу их широкого использования в ядерной отрасли промышленности, медицине и различных научных исследованиях. Наряду с используемыми сегодня промышленными способами разделения изотопов этих элементов (двухтемператур ный сероводородный метод или криогенная ректификация водорода для первого элемента и ректификация воды для второго) в мире ведутся интенсивные работы, направленные на раз работку альтернативных технологий. При этом одной из наиболее перспективных с термо динамической точки зрения является технология химического изотопного обмена (ХИО) между водой и водородом (для изотопов водорода) или углекислым газом (для изотопов ки слорода). Особенностью этих двухфазных рабочих систем является участие в процессе дос таточно инертных молекул Н2 и СО2. Поэтому для получения приемлемых с практической точки зрения массобменных характеристик процессов необходимо использование катализа торов. Эти катализаторы могут находиться в жидкой фазе, и тогда собственно химическая реакция изотопного обмена протекает в воде и массообмен контролируется растворимостью газов, или в парогазовой фазе, и в этом случае процесс контролируется диффузионными па раметрами. При этом дополнительной особенностью второго процесса является необходи мость использования специальных катализаторов, обладающих свойством гидрофобности, что не позволяет воде смачивать поверхность катализаторов и блокировать доступ активи руемых молекул к активным центрам катализаторов.

В настоящей работе приводятся результаты экспериментальной проверки возможности использования для эффективного разделения изотопов водорода и кислорода в рассматри ваемых системах ХИО новых контактных устройств. В этих, по существу, противоточных массообменных устройствах исключен прямой контакт жидкой и газовой фаз, что приводит к резкому снижению их гидравлического сопротивления. Разделения потоков воды и рабоче го газа осуществляется с помощью проницаемой для паров воды мембраны. Такое решение позволяет разбить суммарный процесс ХИО на две стадии: каталитическую (КИО), проте кающую в парогазовой фазе на обычных катализаторах, и последующий фазовый обмен во ды с ее парами (ФИО), протекающий через мембрану. Подходящей для реализации идеи яв ляется сульфокатионитная мембрана типа Nafion, обладающая достаточной механической прочностью и нашедшая широкое применение в электролизерах или топливных элементах с твердым полимерным электролитом. С использованием отечественного аналога этой мем браны (МФ-4СК) в РХТУ им. Д.И.Менделеева разработано контактное устройство мембран ного типа (КУМТ) и проведена серия экспериментов по определению эффективности массо обмена для ХИО в системе вода-водород в многоступенчатых установках с КУМТ и серия опытов по определению эффективности изотопного обмена кислорода в системе вода-СО2.

Полученные результаты показали перспективность дальнейших работ, направленных на раз работку оптимальной конструкции многоступенчатых разделительных установок с КУМТ.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 УМЕНЬШЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РИСКОВ ЗА СЧЁТ ПРОИЗВОДСТВА АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЫ С ПОНИЖЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ АЗОТА НА СУЩЕСТВУЮЩИХ АГРЕГАТАХ ПО ПРЕДЛАГАЕМОЙ УНИВЕРСАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ Таран А.Л., Таран А.В.

Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова 117571, Москва, Проспект Вернадского, Выпуск аммиачной селитры с пониженным (до 28–26% масс.) содержанием азота по сравне нию с традиционной аммиачной селитрой уменьшает технологические риски производства, транспортировки и хранения. Кроме того, улучшается экология при её использовании в сель ском хозяйстве. Производить, применять и экспортировать такой продукт экономически вы годно1.

Целесообразнее всего его производить в грануляционных башнях для выпуска аммиачной селитры при их минимальной реконструкции. Нами разработана универсальная технология и схема её реализации на существующих производствах. Порошкообразный наполнитель сис темой пневмотранспорта подаётся в приёмный бункер, из которого поднимается по обогре ваемому пневмотрубопроводу на верх грануляционной башни для смешения с расплавом аммиачной селитры, последующего диспергирования концентрированной суспензии на кап ли, их кристаллизации в восходящем потоке воздуха и охлаждения гранул в псевдоожижен ном слое. При этом получаются различные виды безопасных азотсодержащих удобрений на основе аммиачной селитры. При использовании в качестве наполнителя доломита, мела, из вестняка получается востребованная известково-аммиачная селитра (САN).1 При примене нии сульфата аммония и цеолитов – новые NS и NЦ – удобрения. Аналогичным образом можно получать NР, NК, NРК и другие удобрения.

Для реализации этой технологии проведены комплексные физико-химические исследова ния, предложены добавки, подавляющие химическое взаимодействие вводимых компонен тов и улучшающие качественные показатели гранул2. Разработаны и реализованы методики определения скоростей зарождения и роста центров кристаллизации и полиморфных пре вращений в процессах протекающих при гранулообразовании2,3. Созданы методики расчёта и запатентованы конструкции центробежных и форсуночных грануляторов.

Сформулировано математическое описание процесса гранулирования суспензии расплав ленной аммиачной селитры в гранбашнях. Разработан итерационный алгоритм его численно го решения2. Адекватность расчёта ходу реального процесса подтверждена сопоставлением с экспериментальными данными.

В рамках этой работы выполнены проекты реконструкции агрегатов АС-60, АС-62, АС- под производство САN, успешно реализованные на заводах ОАО «Невинномыский азот» и ОАО «Минудобрения» г. Россошь.

Литература 1. Производство аммиачной селитры в агрегатах большой единичной мощности. Под ред. В.М. Олевского.- М.:

Химия, 1990, 2. А. Л. Таран Теория и практика гранулирования расплавов и порошков. Дисс.на соиск.уч.степ.докт. техн.наук М.: МИТХТ, 2001, 545 с.

3. А.В. Таран Исследование процесса кристаллизации расплавов индивидуальных веществ с переохлаждением.

Дисс.на соиск.уч.степ.канд.техн.наук М.: МИТХТ, 1979, 195 с.

1182 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, КИНЕТИКА СООСАЖДЕНИЯ МЕДИ И ОЛОВА В БОРФТОРИДНОМ ЭЛЕКТРОЛИТЕ В ПРИСУТСТВИИ EDTA Трубникова Л.В., Байрачный Б.И., Майзелис А.А., Колупаева З.И.

Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт», ул.Фрунзе, 21, г.Харьков, Украина Серьезными проблемами при реализации технологических процессов нанесения покрытий сплавом медь-олово из нецианистых электролитов являются нестабильность растворов, обу словленная окислительно-восстановительными процессами при совместном присутствии ио нов переменной валентности, и узкий диапазон плотностей тока для получения сплава за данного состава.

Выявлена возможность стабильного функционирования высокопроизводительного бор фторидного электролита бронзирования в присутствии EDTA.1 Катодная поляризационная зависимость, снятая на медном электроде в этом электролите после установления редокси равновесия, имеет вольтамперометрический минимум, который находится в области потен циалов начала соосаждения олова с медью. Вольтамперометрический минимум наблюдался, например, и в сернокислом электролите бронзирования2. При потенциалах первого подъема тока на поляризационной кривой выделяется медь, после минимума – сплав медь-олово.

Циклическая вольтамперограмма в катодной области только в первом цикле повторяет поля ризационную кривую с минимумом. Во втором цикле первый подъем тока уже не наблюда ется, а на образовавшемся в предыдущем цикле слое сплава при этих потенциалах начинает осаждаться бронзовое покрытие. Олово в сплав выделяется с деполяризацией по сравнению с раздельным выделением, медь – со сверхполяризацией.

Все секции катода ячейки Хулла с нанесенным из электролита покрытием однородны по внешнему виду. Привес самой удаленной от анода пластины меньше среднего привеса в 2,3 раза, а ближайшей к аноду – в 1,6 раза больше. В диапазоне плотностей тока от 1,5 до 8 А/дм2 выявлено образование -твердого раствора олова в меди. Покрытия в столь широком диапазоне плотностей тока соответствуют составу «желтая» бронза: содержат от 10 до 13 вес.% олова. Относительное постоянство состава покрытий при увеличении плотности тока было отмечено, например, и при осаждении сплава Sn-Bi-Cu из сернокислого электро лита с добавкой EDTA. В электролите бронзирования, по сравнению с электролитом меднения, на порядок сни жена скорость контактного обмена стальной поверхности с раствором. И если в электролите меднения продуктом обмена является рыхлая, нарушающая сцепление покрытия с основой, медь, которая выделяется на предельном диффузионном токе, то в электролите бронзирова ния это плотный слой «желтой» бронзы, кинетика осаждения которой подчиняется уравне нию Тафеля.

Таким образом, предлагаемый электролит позволяет с высокой скоростью получать рав номерные по составу покрытия «желтой» бронзой, прочно сцепленные с поверхностью из углеродистых и легированных сталей.

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Украины.

Литература 1. Б.І. Байрачний, А.О. Майзеліс, Л.В. Трубнікова, Д.О. Тканов, Пат. № 74474 України 2005, 2. G. Rozovskis, Z. Moskis, V. Pautieniene, A. Survila, Electrochem. Com. 2002, 4, 76.

3. S. Josern, G. J. Phatak, K.Gurunathan, T.Seth, D.P.Amalnerkar and T.R.N.Kutty, J. Appl.Electrochem. 2006, 36, ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ОТ ПРИМЕСЕЙ ИОНОВ ПЕРЕМЕННОЙ ВАЛЕНТНОСТИ РЕАГЕНТОМ ФЕНТОНА Ущенко В.П., Попов Ю.В., Павлова С.В., Павлова Н.Е.

Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) Волгоград 400051, Пр. Столетова, д. e-mail:emelyanenko@vstu.ru В сталепроволочноканатном производстве при проведении технологического процесса обра зуется достаточно большое (до 2000 м3/сутки) количество сточных вод, содержащих такие нежелательные для дальнейшей биохимической очистки примеси как ионы двухвалентного железа и нитрит-анионы (после контакта проволоки с расплавом селитры и промывки во дой).

Нами разработан реагентный окислительный метод очистки сточных вод от указанных примесей. При проведении исследований использовали следующие водные растворы реаген тов–окислителей: перманганата калия (КClO3), бихромата калия (K2Cr2O7), пероксида водо рода (Н2О2).

Применение большинства перечисленных реагентов помимо положительного эффекта окисления примесей приводит к вторичному загрязнению сточных вод за счет образования в реакциях окисления соединений калия, марганца, хлора, хрома, что вероятно, негативно от разится на эффективности дальнейшей биохимической очистки. Указанного недостатка не имеет разработанный метод окисления примесей с применением водного раствора пероксида водорода.

При проведении экспериментальных работ выявлено, что при добавлении в обрабатывае мую воду пероксида водорода реализуются условия образования в проточном режиме окис лительной системы Фентона Fe2+ Н2О2:

Fe0 – 2e Fe2+ Fe2+ + Н2О2 Fe3+ + HO· +OH Fe2+ + ·OH Fe3+ + OH · HO2· + H2O OH + Н2О Активные гидроксильные радикалы окисляют двухвалентное железо в трехвалентное, при этом наблюдается синергетический эффект, заключающийся в попутном окислении аниона NO2 в анион NO3:

NO2 + HO2· NO3 + OH Обнаруженный синергетический окислительный эффект действия реагента Фентона экс периментально проверен в процессах очистки сточных вод от совместно присутствующих примесей двухвалентного железа и других ионов переменной валентности: SO32 SO42;

+ 2+ + 2+ Cu Cu ;

Hg Hg.

Полученные закономерности действия реагента Фентона позволяют рекомендовать ис пользование при очистке сточных вод от примесей ионов переменной валентности значи тельно меньший расход пероксида водорода по сравнению со стехиометрическим.

1184 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ -КАПРОЛАКТАМА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОЛИГОАМИДОВ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ СО СПИРТАМИ И АМИНАМИ Хитрин С.В., Токарев А.А., Третьякова Е.Н.

Вятский государственный университет, 610000, г. Киров, ул. Московская, 46, каф. Технологии защиты биосферы, sage-ant@.yandex.ru Амидные группы карбоновых кислот формируют уникальные и специфические свойства важных промышленных биополимеров, а так же компонентов полимерных композиций. Это делает очень актуальным исследование реакций амидных групп с нуклеофильными реаген тами. Наиболее крупнотоннажным промышленным амидом является циклический амид -капролактам (КЛ), а нуклеофильное замещение лежит в основе получения наиболее массо вых гетероцепных полимеров. В тоже время олигомеризация лактамов под действием окси- и аминосодержащих соединений практически не изучена, так же как и образующиеся в резуль тате ее олигоамиды, которые трудно синтезировать другими путями.

Первоначально изучались кинетические закономерности протекания реакций алкоголиоза и аминолиза КЛ с реагентами различного строения в присутствии катализаторов и без них.

Было установлено, что степень олигомеризации полученных продуктов зависит от соотно шения и строения реагентов, времени синтеза, температуры и наличия катализатора. Так, ал коголиз КЛ наиболее активно протекает в присутствии первичных спиртов, а по мере роста углеводородного радикала и при переходе от первичного спирта к вторичному растет сте пень олигомеризации, что объясняется более значительным вкладом в процесс реакции пере амидирования. Третичные спирты в реакцию с КЛ не вступают. Наивысшую каталитическую активность в реакциях со спиртами показали хлорид иттрия (для первичных спиртов) и хло рид церия (для вторичных спиртов). Использование многоатомных спиртов приводило к снижению степени олигомеризации, что связано с увеличением количества гидроксильных групп.

Амины в целом являются более реакционноспособными нуклеофильными агентами по сравнению со спиртами. Это подтверждается тем, что реакции сольволиза КЛ под действием аминов протекают в более мягких условиях и даже без катализаторов. Особенно ярко это было продемонстрировано в реакции КЛ с трис(гидроксиметил)аминометаном. Анализ ИК спектров полученных продуктов показал, что в реакции участвует аминная группа, а три гидроксильные остаются не тронутыми. Применение моноаминов позволило получать про дукты с большей степенью олигомеризации, чем применение полиаминов. Как и в случае со спиртами это объясняется увеличением числа реакционных центров для полиаминов. Также было замечено снижение степени олигомеризации с ростом нуклеофильности аминов.

Полученные закономерности в реакциях алкоголиза и аминолиза КЛ использовались для получения олигомеров на основе КЛ с различными спиртами и аминами. Синтезированные продукты использовались в качестве модификаторов в каучуках общего назначения на осно ве СКИ-3. Исследование полученных резин показало, что добавление новых олигомеров в целом увеличивает комплекс физико-механических свойств вулканизатов, а также повыша ют прочность связи резины с кордом.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 ОЛИГОМЕРЫ НА ОСНОВЕ -КАПРОЛАКТАМА И ФЕНОЛСОДЕРАЖАЩИХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ Хитрин С.В.а, Шехирева Е.Г.а, Ярмоленко А.С.б, Навалихин С.В.б а Вятский государственный университет, б Вятский государственный гуманитарный университет 610000, г. Киров, ул. Московская д.36, akiele@mail.ru Олигомеры на основе – капролактама привлекают все большее внимание исследователей в результате новых сведений по протеканию реакций раскрытия лактамного цикла в мягких условиях.

В то же время в литературе нет сведений по взаимодействию лактамов с фенолами. Реак ции сольволиза лактамов – это один из технически приемлемых путей создания сложных со единений, содержащих в углеродных цепях амидные группы и обладающих комплексообра зующей, модифицирующей или медико-биологической активностью.

Целью настоящей работы является изучение возможности сольволиза -капролактама фенолами различного строения и получение олигомеров – аминокапроновой кислоты, со держащих арилкарбоксилатные и другие группы с регулируемой молекулярной массой.

Результативные синтезы с получением олигомерных продуктов различного строения уда лось провести с двухатомными и трехатомными фенолами, замещенными фенолами и наф толами, а также с техническими фенолами – агидолом-1 и 2. По данным элементного, функ ционального и спектрального анализа их строение соответствует общей формуле:

O H[NH-(CH2)5-C ] OAr(X)m, n = 6 - 31, n CH Ar -,,, X = CH3, OH m = 1, 2, NO2, C(CH3) Олигомеры образуются в интервале температур от 160 до 220°С без катализатора и при температуре 130–160°С с участием катализаторов. В качестве катализаторов использовались соли цинка, кадмия, иттрия, свинца, а также соли редкоземельных металлов.

Полученные олигомеры проявили высокую эффективность в качестве модификаторов ре зиновых смесей, повышающих прочность связи резины с кордом.

1186 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, МОДЕЛИРОВАНИЕ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ АВАРИЙНЫХ ПРОЦЕССОВ НА ОБЪЕКТАХ НЕФТЕХИМИИ Хлуденёв С.А., Хлуденёв А.Г., Рябчиков Н.М.

614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29а, ПермГТУ, кафедра МАПП 614013, г. Пермь, ул. Академика Королева, 4, ООО «УралПромБезопасность»

Существующие модели и методы количественной оценки техногенного риска не всегда по зволяют адекватно оценить как вероятность возникновения, так и возможные последствия аварийных ситуаций на объектах нефтехимического комплекса. Так, процедура прогнозиро вания частотных характеристик аварийных событий не учитывает техническое состояние оборудования (степень износа), обусловленное протеканием в нем повреждающих процессов при воздействии эксплуатационных факторов. Кроме того, в известных моделях испарения, необходимых для прогнозирования последствий аварийных событий, не принимается во внимание нестационарный характер испарения опасных веществ (ОВ) с поверхности горячих аварийных проливов, характерных для нефтехимических производств.

Цель исследования — разработка методов, моделей и программных средств, максимально ориентированных на учет технического состояния и специфики объектов нефтехимии и на правленных на повышение точности прогнозных оценок риска и эффективности управления безопасностью нефтехимических производств.


С этой целью предложен и обоснован метод оценки частоты аварийных событий для обо рудования, подвергающегося эрозионно-коррозионному износу. Метод включает в себя мо делирование интенсивности износовых отказов с применением кумулятивной модели на дежности и кинетики износа оборудования и последующее индивидуальное прогнозирова ние частоты аварийных событий в «человеко–машинной» системе с использованием моделей причинно-следственных связей типа «деревьев отказов». Для кинетического моделирования процесса износа использована диагностическая информация о техническом состоянии обо рудования, исчерпавшего проектный ресурс. Выявлено существование трех стадий износа в зависимости от их влияния на величину частотного фактора риска.

Выполнено физическое и математическое моделирование процессов стационарного и не стационарного испарения ряда ОВ с поверхности горячих проливов в условиях различной подвижности воздушной среды. Для всех ОВ выявлено существование критической скорости обтекания. Смоделированы температурные поля при испарении ОВ для различных скоростей обтекания.

Приведены результаты комплексного моделирования и прогнозирования аварийного рис ка для группового источника опасности на примере производства стирола.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 МОДЕЛИРОВАНИЕ АВАРИЙ НА УГЛЕВОДОРОДНЫХ РЕЗЕРВУАРАХ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ Якуш С.Е.а, Махвиладзе Г.М.б а Институт проблем механики Российской академии наук, Москва б Университет центрального Ланкашира, Престон, Великобритания Углеводороды обычно хранятся и транспортируются при высоких давлениях, в газовом либо сжиженном состоянии. При разрушении резервуара находящееся при высоком давлении со держимое выбрасывается в атмосферу и смешивается с окружающим воздухом, образуя по жаровзрывоопасное облако, способное вызвать взрыв или гореть виде огненного шара1. Од ним из наиболее опасных сценариев аварии является полное разрушение резервуара со сжи женным газом, приводящее к резкому вскипанию топлива и интенсивному расширению сме си пара и капель2. Характеристики возникающих ударных волн (амплитуда, продолжитель ность положительной и отрицательной фаз) существенно отличаются от взрывных волн кон денсированных ВВ, что делает невозможным применение методов оценки опасности, осно ванных на понятии тротилового эквивалента.

В данной работе предложена математическая модель, позволяющая описать разлет объема сжиженного углеводородного газа при полном разрушении резервуара высокого давления.

Введены основные параметры и масштабы задачи, с использованием которых проанализиро ваны имеющиеся в литературе экспериментальные данные по разлету перегретых вскипаю щих жидкостей. Выделены основные стадии эволюции облака (объемное расширение вски пающей жидкости, турбулентное смешение с окружающим воздухом), для каждой стадии предложены интегральные модели, позволяющие оценивать скорость разлета, концентрацию топлива, характеристики генерируемой при разлете турбулентности.

Представлены результаты расчетов, демонстрирующие различие между волнами давле ния, возникающими при взрыве сосудов со сжатым газом и со сжиженными углеводородами.

На основе расчетов показано, что в последнем случае интенсивность ударных волн значи тельно ниже, поскольку скорость выделения энергии ограничивается медленными процесса ми вскипания перегретой жидкости. Полученные в результате расчетов эффективности не идеальных взрывов сосудов со сжиженными углеводородами позволяют оценивать опасно сти аварийных ситуаций более реалистично, чем методы, основанные на понятии тротилово го эквивалента, дающие завышенные результаты.

Представлены результаты численных расчетов огненных шаров, образующихся при зажи гании топливовоздушных облаков и при кратковременном вертикальном выбросе топлива в атмосферу. Показано, что скорость выгорания огненного шара зависит но только от массы топлива (как предполагается в большинстве существующих эмпирических формул), но и яв ляется функцией скорости выброса, что необходимо учитывать при оценке опасностей теп лового излучения (термической дозы).

Работа выполнена при финансовой поддержке МНТЦ, грант № 2992.

Литература 1. В. Маршалл, Основные опасности химических производств, М., Мир, 1989.

2. М. В. Бесчастнов, Промышленные взрывы. Оценка и предупреждение, М., Химия, 1991.

Стендовые доклады ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 OCCUPATIONAL RISK ASSESSMENT TO METALS IN MANUFACTURING PROCESSES OF METAL ACCESSORIES Gaweda E., Kondej D.

Central Institute for Labour Protection–National Research Institute Czerniakowska 16, 00-701 Warsaw, Poland, ewgaw@ciop.pl, dokon@ciop.pl The aim of this study is recognition and assessment of occupational risk in manufacturing processes of building and furniture fittings and metal accessories. Noise, dusts containing free crystalline sil ica and chemical hazards (including metals and their compounds) are the most frequently reported hazards. Exposure to chemical hazards appears in 60.7% of plants in Poland producing building fit tings and metal accessories. The workers are especially exposed to zinc, aluminium, copper, iron, nickel, magnesium, manganese, lead and their compounds. The results of measurements of metals concentrations in workplace air at the mechanical working workplaces in plants producing building fittings and metal accessories in Poland are presented in this paper. Metals concentrations were de termined by atomic absorption spectrometry with air-acetylene flame or graphite tube and Zeeman background correction methods. The air samples collected on membrane filters (pore size – 0.85 m) were treated with concentrated nitric acid (temperature – 140°C) to ash the organic and inorganic matrix and to dissolve metals present in the sample. The content of elements was deter mined in a sample prepared in the 0.1 mol/l HNO3 solution. Combined exposure to metals at the sixteen mechanical working workplaces in some plants producing building fittings and metal acces sories in Poland are shown at Fig. 1.

1,20 threading 0, grinding 1, combined exposure factor deburring 0, 0,73 polishing 0,80 0, 0, 0, 0, 0,44 0, 0, 0, 0,40 0, 0,29 0, 0,23 0, 0,20 0, 0, 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 workplace Fig. 1. Combined exposure to metals in mechanical working processes.

Acknowledgements This study has been prepared on the basis of the results of a task carried out as a part of the National Programme “Adaptation of Working Conditions in Poland to European Union Standards”, supported in 2005–2007 by the Ministry of Labour and Social Affairs. The Central Institute for Labour Protection – National Research Institute has been the Programme’s main co-ordinator.

References 1. E. Gaweda, D. Kondej Occupational Risk Assessment at Workplaces in Manufacturing Processes of Building Fit tings and Metal Accessories. (In: Mondelo, P;

Mattila, M.;

Karwowski, W.;

Hale, A. "Proceedings of the Fourth In ternational Conference on Occupational Risk Prevention".), Sevilla 2006.

2. E. Gaweda Metal and metalloids and their compounds – determination method, P&M. Asses. Work. Env. 4, (2003), 543-548.

1190 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, RELEASE OF THE PHTHALATE ESTERS INTO WATER STORED IN PLASTIC TUMBLERS Jahed Khaniki Gh.R., Yunesian M., Naddafi K., Nouri J., Ali Mohammadi M.

Department of Environmental health Engineering, Public Health School, Environmental Health center, Tehran University of Medical Sciences, P.O.Box: 14155 -6446, Tehran, Iran Phthalates are present in almost all plastic equipments. Phthalates are not chemically but only physically bound to the polymer chains, they may be leached into food and beverages from the packaging material. A study was determined DBP and DEHP release into water stored in plastic tumblers at different temperatures and times. Thirty five disposable plastic tumblers with 200 mL volume, which have manufactured for water and beverages, bought from plastic market. Then, de ionized water with different degrees (10°C and 80°C) was added into disposable plastic tumblers for a period of 10, 20 and 60 min. Extraction was done and all analyses were carried out on a HPLC system with UV detector. Results showed that the maximum of DBP and DEHP contents into water stored in disposable plastic tumblers are 1.5±0.48 g·L–1 and 0.15±0.08 g·L–1,respectively. Stored hot water with 80°C for 60 min had the highest concentrations of DBP in the other groups of water samples. It was showed that released DBP into water samples has increased at high temperatures and longer period. Also, there was a significant difference in DBP contents in stored water with 10°C for 10 min (P 0.023) and DEHP contents in stored water with 80°C for 20 min (P 0.023), while there wasn't a significant difference in other DBP and DEHP contents in water samples (P 0.05). It was concluded that released DBP and DEHP levels into water samples has increased at high temperatures and longer times. Therefore, it can have been some concerns about the release of DBP and DEHP from plastic tumblers into hot drinks for consumer.

Key words: Phthalate Esters, Di butyl phthalate, Diethyl hexyl phthalate, Water, Plastic Tum blers, HPLC ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 ПОЛУЧЕНИЕ ПИГМЕНТНОГО ДИОКСИДА ТИТАНА АММИАЧНЫМ ГИДРОЛИЗОМ РАСТВОРА ГЕКСАФТОРОТИТАНАТА АММОНИЯ Андреев А.А., Дьяченко А.Н.


Томский политехнический университет Широкое применение диоксид титана находит в качестве пигмента благодаря его ценным свойствам, таким как высокая разбеливающая способность, белизна, хорошая укрывистость, высокий коэффициент отражения света. На пигментные свойства диоксида титана в большей степени влияет наличие примесей, размер частиц и гомогенность распределения. Структура диоксида титана зависит от способа и условий получения гидратированного диоксида титана (ГДТ), а также режимов термообработки.

В настоящее время пигментный диоксид титана производят по сернокислотной и хлорной технологии, данные способы являются многостадийными и энергозатратными. Основным сырьём для получения пигментного диоксида титана является ильменит.

Очевидна необходимость разработки новых методов вскрытия титановых руд. Развитие фторидных способов переработки титановых руд, получение пигментного диоксида титана – актуальная и перспективная задача. Наиболее перспективным фторирующим агентом явля ется фторид аммония, его физико-химические свойства позволяют организовать замкнутый цикл производства1.

Предложен эффективный и экономичный способ фтороаммонийной переработки ильме нитового концентрата, позволяющий в одну стадию вскрыть минерал и отделить сублимаци ей титановую составляющую от фторидов железа и примесей2,3.

В исследованиях использовали ильменитовый концентрат Туганского месторождения Томской области. В результате фтороаммонийной переработки ильменита с последующей прокалкой промежуточных комплексов и возгонной тетрафторида титана газовая фаза имеет состав: TiF4, 3NH3, 3НF, а после улавливания водой представляет собой раствор гексафторо титаната аммония и фторида аммония ((NH4)2TiF6, NH4F). Аммиачный гидролиз полученно го раствора приводит к образованию коллоидных частиц, что объясняется склонностью к по лимеризации комплексных соединений титана. На первой стадии осаждения раствора (NH4)2TiF6 с концентрацией 1,4 моль•л–1 образуется крупнокристаллический осадок диок содифторотитаната аммония ((NH4)2TiО2F2), затем после репульпации и промывки получает ся коллоидный раствор ГДТ. После контрольной фильтрации и термообработки получены образцы TiО2 с содержанием фтор-иона менее 0,01 мас.%, которые изучены методами элек тронной микроскопии, рентгенофлуоресцентным и рентгенофазовыми анализами. Образцы соответствуют нормам и требованиям, предъявляемые к пигментной двуокиси титана (син тетический неорганический пигмент белого цвета) по ГОСТ 9808-84.

Экспериментально апробировано и доказано возможность фтороаммонийной переработки ильменита Туганского месторождения до пигментного диоксида титана.

Литература 1. Э.Г. Раков, Е.И. Мельниченко, Журн. Успехи химии 1984, Т. 53, № 9, С. 1463.

2. Н.М. Лапташ, И.Г. Масленникова, Л.Н. Куриленко, Н.М. Мищенко, Журн. неорганической химии 1998, Т. 46, № 1, С. 33–39.

3. А.Н. Дьяченко, Известия Томского политехнического университета 2006, Т. 309, № 3, С. 99-102.

1192 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, МОДЕЛИРОВАНИЕ КОНВЕКЦИИ СТЕКЛОМАССЫ В ОБЪЕМЕ ПЕЧИ Апакашев Р.А., Цейтлин Е.М., Широкова Н.В.

Свердловский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, Россия, 620016, г. Екатеринбург, ул. Н. Воли, 64.

Стеклообразующие расплавы являются перспективными в прикладном отношении система ми, находящими применение при производстве стекломатериалов различного назначения.

В технологии данных расплавов имеет важное значение достижение оптической и хими ческой однородности. Причем скорость гомогенизации (усреднения) определяется конвекци ей стекломассы в бассейне варочной печи. Знание параметров массообмена облегчает задачу управления процессом варки и выработки кондиционного стекла.

В настоящей работе проведен анализ методик изучения гомогенизации жидкофазных сис тем. Отмечено, что исследования процесса массообмена и, в частности, изучение потоков стекломассы в печи, проводятся с помощью метода радиоактивных индикаторов1,2. При этом, несмотря на большое количество проведенных работ, нет единой точки зрения на вы бор индикатора и способ его ввода в стекломассу. Так, погрешности метода могут быть обу словлены несоответствием между периодом полураспада индикатора и временем его пребы вания в печи. С другой стороны, если индикатор вводится в печь с легколетучими соедине ниями, например, карбонатами, то данные о времени массообмена могут быть завышенными из-за переноса индикатора в газовой среде. Важно, что при изучении работы больших про мышленных печей с использованием радиоактивных индикаторов необходимо дополнитель но решать проблему экологической безопасности соответствующих исследований.

Показано, что для анализа процесса гомогенизации стекломассы в объеме печи приемлема методика визуализации локальных областей оптической неоднородности светопропускаю щих расплавов. На базе соответствующей экспериментальной установки проведены исследо вания трасс конвекционных потоков в модельных стеклообразующих жидких системах при комнатной температуре. Зафиксированы направления и скорости потоков, возникающих при градиенте температуры. Установлен временной интервал, необходимый для достижения оп тической однородности в объеме расплава, испытавшего течение при конвекции. Предложе но аналитическое описание динамики обмена стекломассы, позволяющее судить о его ак тивности на отдельных стадиях процесса, что создает основу для оценки усредняющей спо собности печей.

Литература 1. В.Б. Лукьянов. Радиоактивные индикаторы в химии. М.: Высшая школа. 1985, 234 с.

2. К.Т. Бондарев, Ф.Г. Солинов. Исследование трасс потоков стекломассы в ванной печи методом радиоактив ных индикаторов. Стекло и керамика. 1990, 11, 4-9.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 ВЛИЯНИЕ КАРБОНАТ-ИОНОВ НА КОРРОЗИОННОЕ И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ СТАЛИ В КАРБОНАТНЫХ РАСТВОРАХ Артамонова И.В., Горичев И.Г., Изотов А.Д.

Московский государственный технический университет «МАМИ»

Россия, 107023 Москва, ул. Б. Семеновская, д. Коррозия углеродистой стали в карбонатных растворах наблюдается при эксплуатации пульпопроводов перекачивающих уголь, руды, а также в различных теплоэнергетических процессах водоохлаждения и технологических процессах при выщелачивании руд в карбо натных растворах (оксиды молибдена, никеля, алюминия).

Из рис. 1 следует, что карбонат-ионы в малых концентрациях увеличивают скорость кор розии, а при концентрациях выше 0,1М резко снижают ее.

При постоянном значении рН скорость коррозии зависит от концентрации карбонат ионов, порядок равен 0,33. Эффект влияния карбонат-ионов не сводится только к подщела чиванию раствора, а определяется спецификой влияния CO32 ионов.

Влияние карбонат-ионов на катодные и анодные поляризационные кривые стали 10 сво дится к изменению скорости анодного процесса. Ионы CO32 ускоряют анодный процесс, яв ляясь в малых концентрациях (до 0,1М) стимуляторами, а в больших концентрациях (0,1М) ингибиторами. Порядок по карбонат – ионам составляет 0,82. Тангенс угла наклона тафелев ского участка составляет 0,120 В.

Увеличение скорости коррозии в присутствии карбонат-ионов связано с образованием пленки сидерита и ее растворением за счет комплексообразования. Уменьшение скорости коррозии связано со смещением потенциала в область существования оксидов железа (маг нетита).

Рис. 1. Зависим сть массового показателя скорости коррозии стали 10 от концентрации анионов ( CO32, OH, MoO42, ) в нейтральных средах: 1- Na2 CO3 + Na2 SO4 ;

2 NaOH + Na 2 SO 4 ;

3- ( NH 4 ) 2 MoO4 + Na2 SO4 ;

4-ОЭДФ + Na 2 SO4.

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 05-08-50282 «Моделирование равновесных и кинетических процессов растворения оксидов и солей с позиций синергетики и фрактальной геометрии».

1194 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, КИНЕТИКА ОЧИСТКИ ПЛАСТОВЫХ ВОД ОТ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ Асадов С.М.

Институт Химических Проблем, Национальная Академия Наук Азербайджана, Баку AZ 1143, Проспект Г.Джавида 29.

E-mail: asadov_salim@mail.ru В данной работе с целью определения оптимальных составов осаждающего щелочного реа гента и режима осаждения солей ионов тяжелых металлов (ИТМ) из пластовых вод Абшеро на использовали концентрированный раствор с суммарным содержанием ионов тяжелых ме таллов 100 мг/дм3. Процесс очистки осуществляли следующим образом. В используемую пробу водного раствора добавляли определённое количество суспензий смеси гидроксида натрия и силиката натрия (0,9 NaOH : 0,1 Na2SiO3) с концентрацией 0,1 моль•л–1. Затем ком поненты перемешивали в течение 3–5 минут с последующим отстаиванием и фильтрованием раствора. В результате взаимодействия осаждающего реагента с ИТМ происходит осаждение солей и сорбция гелеобразного вещества в виде осадков в отстойнике.

Эффективность обработки пластовой воды щелочным реагентом (ЩР) обусловлена не только фактором ее работоспособности в широком диапазоне pH (от 7 до 13) обрабатывае мых вод в условиях наличия в обрабатываемом растворе атмосферного кислорода, но также относительной дешевизной расходуемых компонентов реагента и простотой их утилизации.

Разработанный состав осаждающего реагента для очистки сточных вод от ИТМ обеспечива ет экологически чистую, высокоэффективную и экономичную очистку стоков, а полученный шлам можно переработать в полезную продукцию. Реагент для очистки сточных вод от со лей ИТМ можно рекомендовать для применения при очистке стоков нефтяного, химического и других производств от ИТМ. Изучены технологические особенности реакции осаждения солей ИТМ из пластовых вод, а также кинетика процесса осаждения солей ИТМ. Определено условие полного осаждения солей тяжелых металлов из пластовых вод.

Установлено, что для максимального осаждения солей ИТМ из пластовых вод следует пользоваться равными количествами осаждающего щелочного реагента в виде отдельных порций. При этом число разделений общего количества используемого щелочного реагента будет не существенно. Общая степень осаждения солей ИТМ из пластовых вод практически не зависит от числа разделения общего количества осаждающего реагента.

Определена концентрация щелочного реагента, при которой содержащиеся в пластовой воде соли ИТМ осаждаются с максимальной скоростью.

Обнаружено, что если в процессе реакции осаждения солей ИТМ соотношение ИТМ : ЩР = 0,5 сохраняется, то при содержании в исходной смеси 33,3% ЩР скорость реакции будет относительно максимальной в течение всего процесса осаждения.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 ВЫДЕЛЕНИЕ ЭНАНТИОМЕРОВ ПРОФЕНОВ ИЗ РАЦЕМИЧЕСКИХ СМЕСЕЙ МЕТОДОМ ХИРАЛЬНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА И ВОПРОСЫ ОПТИМИЗАЦИИ Аснин Л.Д.

Институт технической химии УрО РАН, 614013, ул. Ак. Королёва, 3, Пермь, Россия Профены (производные 2-арилпропионовой кислоты) представляют собой хиральные соеди нения, обладающие противовоспалительными и обезболивающими свойствами. Известно, что указанные виды фармакологической активности относятся к S-конфигурации, тогда как изомер в R-форме может даже вызывать нежелательные побочные эффекты. По этой причи не фармацевтическая промышленность проявляет заметный интерес к методам выделения и очистки S-энантиомеров профенов. Решение этой проблемы возможно путём прямого хрома тографического разделения энантиомерных смесей на хиральных адсорбентах. Промышлен ная реализация хроматографического метода предусматривает работу в условиях предельной нагрузки колонки для достижения максимальной производительности и как следствие не полное разделение зон компонентов. Поэтому для создания промышленно ориентированной технологии требуется изучение влияния массы образца на степень разделения и знание зако номерностей адсорбции в широком диапазоне концентраций.

Представленный доклад посвящён хроматографическому энантиоселективному разделе нию рацемических профеновых кислот на примере напроксена и ибупрофена в условиях, моделирующих работу промышленных разделительных колонн. Разделение осуществлялось на хиральной неподвижной фазе Chiralcel OJ-H с использованием гексан-этанольных смесей с добавками трифторуксусной кислоты в качестве подвижной фазы. Исследовано влияние загрузки колонны на производительность и степень чистоты выделяемых индивидуальных энантиомеров. Установлено, что первый элюируемый энантиомер (S в случае напроксена и R в случае ибупрофена) может быть получен с чистотой 98% в независимости от объёма пробы, тогда как фракция второго энантиомера загрязнена первым, и доля примеси возраста ет с увеличением загрузки. Для оптимизации выхода второго элюируемого энантиомера бы ли рассмотрены различные схемы сбора фракций.

Подробно рассмотрен случай напроксена. Определены изотермы адсорбции индивидуаль ных энантиомеров, и с использованием метода обратного моделирования рассчитана бинар ная изотерма адсорбции. На данном примере обсуждается применение метода моделирова ния для оптимизации технологического режима.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 06-03-32515) и гранта президента РФ для молодых учёных (МК-6357.2006.3) 1196 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, ПЕРСПЕКТИВЫ УТИЛИЗАЦИИ ТВЕРДОГО УГЛЕРОДНОГО ОСТАТКА ПИРОЛИЗА ИЗНОШЕННЫХ ШИН ДЛЯ ОЧИСТКИ ФЕНОЛСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ ВОД Ахметзянова А.Г., Мухутдинов А.А., Минхайдарова Г.В.

420015, Республика Татарстан, г. Казань, ул. Карла Маркса, Одним из наиболее распространенных способов переработки изношенных автомобильных шин в последние годы является пиролиз. Важным аргументом в пользу пиролиза служит образование твердого углеродного остатка (ТОП) в виде кусков и частиц широкого фракционного состава, представляющего интерес в качестве вторичного сырья в отдельных отраслях химической промышленности.

Проведенные нами исследования структурных, физико-химических и адсорбционных свойств углеродного остатка пиролиза изношенных шин показали наличие у данного продукта пористой структуры и таких свойств, как органофильность и гидрофобность, что позволяет рассматривать возможность применения ТОП в качестве адсорбента органических веществ из нефтепромысловых вод и сточных вод нефтеперерабатывающих заводов.

Изучение кристаллической структуры твердого углеродного остатка пиролиза изношенных шин проводилось с помощью метода рентгеноструктурного анализа. На полученной нами дифрактограмме ТОП видны дифракционные максимумы, свидетельствующие о присутствии широкого спектра кристаллических образований в структуре ТОП. Помимо основной фазы образца – кристаллического углерода, обнаружены кристаллы цинкита ZnO, вюртцита ZnS, талька Mg3[Si4O10](OH)2, магнезита MgCO3. Данные соединения присутствуют в качестве примеси в резиновых смесях и применяются как ингредиенты или опудривающие порошки для устранения слипания заготовок.

Общеизвестно, что главным загрязняющим органическим веществом сточных вод нефтеперераба тывающих заводов является фенол, который попадает туда в основном в результате процессов каталитического крекинга нефти и её обессеривания. В сточных водах промышленных предприятий содержание фенола может превосходить 5–10 г/л, тогда как предельно допустимая концентрация фенола в питьевой воде и воде водоемов рыбохозяйственного назначения составляет 1 мкг•л–1. Среди различных способов очистки сточных вод от фенола более надежным является адсорбционный метод2.

В связи с этим нами была предпринята попытка использовать для поглощения из воды фенола в качестве пористого адсорбента твердый углеродный остаток пиролиза изношенных автопокрышек, поверхность пор которого проявляет благодаря содержащимся в его химическом составе солей и оксидов металлов каталитическую активность и ускоряет, тем самым, процессы окисления фенола.

Для изучения адсорбционных свойств ТОП по отношению к поглощению растворенного в воде фенола получены в статическом режиме изотермы адсорбции. Для этого предварительно были смоделированы сточные воды в виде растворов фенола в хлорированной водопроводной и дистиллированной воде концентрациями 5, 10, 20 30, 40, 60, 80 г/л, опыты проведены при значениях температур 20, 30, 40, 50°С. Для определения концентрации фенола в водном растворе использовался метод газовой хроматографии.

Исследования структурных и адсорбционных характеристик ТОП показали, что применение данного продукта для осуществления адсорбционно-каталитического процесса очистки фенолсодержащих сточных вод может быть достаточно эффективным, поскольку количество извлеченного фенола достигает 50%. При повышенных температурах в интервале 30–50°С количество адсорбированного фенола, независимо от исходной концентрации в растворе водопроводной воды, резко возрастает, что представляет значительный интерес с точки зрения очистки фенолсодержащих сточных вод промышленных предприятий, сбрасываемых в теплом виде.

Литература:

1. Паршенков С. А. Химическое производство и охрана природы/ С. А. Паршенков. – М.: Знание, 1976. – 238 с.

2. Паскуцкая Л. Н. Поверхностные качества питьевой воды путем ее очистки с применением окислителей и активного угля / Л. Н. Пачкуцкая, В. К. Новиков, Л. П. Рыбакова. – Казань, ВНИИУС, 2002. – 15 с.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 ПРОИЗВОДСТВО ПРОГРЕССИВНОГО ГАЗОТРУБНОГО ПОЛИЭТИЛЕНА НА ОСНОВЕ НОВОГО ОТЕЧЕСТВЕННОГО ОКСИДНОХРОМОВОГО КАТАЛИЗАТОРА Баулин А.А.б, Кудряшов В.Н.а, Поташкин А.Ф.а, Бобров Б.Н.а а ОАО «Казаньоргсинтез», 420051, г. Казань, ул. Беломорская, б ОАО «Пластполимер», 195197, Санкт-Петербург, Полюстровский пр., В результате выполненных в последнее время совместных работ между ОАО «Казаньорг синтез» и ОАО «Пластполимер» разработан и внедрен в промышленное производство поли этилена низкого давления (ПЭНД) в ОАО «Казаньоргсинтез» модифицированный нанесен ный оксиднохромовый катализатор ОХК-5 газофазной (со)полимеризации этилена.

Катализатор ОХК-5 является однокомпонентным по физическому состоянию и не содер жит металлоорганического сокатализатора, как традиционный нанесенный силилхроматный катализатор S-2 производства базовых экструзионных марок ПЭНД газофазным методом.

Разработанный катализатор содержит поверхностный оксид хрома в степени окисления Cr2+, два модификатора (оксид алюминия и фтор в виде его поверхностных соединений) и диок сид кремния в качестве носителя. Технология приготовления катализатора ОХК-5 базируется на использовании отечественных сырьевых компонентов и полностью вписывается в дейст вующую аппаратурно-технологическую схему катализаторного отделения завода по произ водству и переработке ПЭНД ОАО «Казаньоргсинтез». Способы получения катализатора ОХК-5 и ПЭНД с его использованием в промышленном газофазном реакторе с псевдоожи женным слоем защищены патентами РФ.

Наибольшей эффективностью по совокупности своих каталитических свойств катализатор ОХК-5 характеризуется в производстве ПЭНД газотрубного назначения – класса ПЭ80. При промышленном использовании этого катализатора в процессе газофазной сополимеризации этилена с бутеном-1 для получения базового порошка ПЭ80Б средней плотности (0,937 – 0,939 г/см3) выявлена его в 4-5 раз более высокая активность, чем традиционного промыш ленного катализатора S-2. Средняя активность катализатора ОХК-5 в условиях указанного промышленного полимеризационного процесса составляет 20 23 т ПЭНД/кг катализатора, а зольность получаемого сополимера – 0,004-0,005 мас.%, то есть практически на порядок ниже установленного предела (0,04 мас.%) для газофазного ПЭНД экструзионных марок высшего сорта согласно ГОСТ 16338-85. Более высокая селективность катализатора ОХК-5 к бутену-1, сополимеризуемому с этиленом, предопределяет также в 2,5 раза меньший расход сомономера по сравнению с использованием катализатора S-2 при получении ПЭНД базовой марки ПЭ80Б.



Pages:     | 1 |   ...   | 38 | 39 || 41 | 42 |   ...   | 95 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.