Власов А. В., Литвинов В. В
| Вид материала | Документы |
СодержаниеВыход товарнойпродукциит/год Production of the brighten activated coals from a waste of a biomass of a tree. |
- Алексеевич Власов, 5007.67kb.
- Ю. А. Ленина Список литературы Власов В. И., Крапивин О. М. Комментарий к Закон, 119.64kb.
- Перспективы применения низкотемпературных термодиффузионных технологий для решения, 60.11kb.
- Российская академия наук, 258.46kb.
- Валентин Викторович Власов и доктор химических наук Владимир Петрович Федин прочли, 71.09kb.
- В. Литвинов: аналіз картографічного забезпечення для створення гіс, 177.12kb.
- Тематическое планирование по обж класс, 192.69kb.
- Учебно-методический комплекс Для специальности 080503 Антикризисное управление Москва, 442.42kb.
- П. П. Румянцева Издательство Томского университета, 5582.87kb.
- А. Н. Власов, 61.93kb.
К ВОПРОСУ ПОЛУЧЕНИЯ ОСВЕТЛЯЮЩИХ АКТИВИРОВАННЫХ УГЛЕЙ ИЗ ОТХОДОВ БИОМАССЫ ДЕРЕВА
Власов А. В., Литвинов В. В.
Санкт-Петербургский Государственный Лесотехнический Университет
им. С. М. Кирова
Цель настоящей работы — дать информацию о состоянии одного из основных направлений термохимической переработки биомассы дерева в области производства активированных углей (далее АУ). В зависимости от назначения АУ подразделяются на газовые, рекуперационные, энтеро- и гемосорбенты, углеродные молекулярные сита и осветляющие АУ (далее – ОУ).
Производство осветляющих АУ составляет примерно 500 тыс. т/год, из которых большая часть выпускается в Северной Америке и в Европе, а также в Японии и в Китае.
Древесные АУ используют в пищевой промышленности при получении сахара, масел, жиров, органических кислот, натриевой соли глутаминовой кислоты, алкогольных и безалкогольных напитков; в фармацевтической промышленности при синтезе различных медицинских препаратов; в химической промышленности при получении глицерина, органических кислот, пластификаторов и других продуктов органического синтеза; в микробиологической промышленности при получении ксилита, ксилитана, глюкозы; в коммунальном хозяйстве для очистки питьевой воды; в теплоэнергетике для очистки парового конденсата от масел и нефтепродуктов.
Основой для расчёта перспективной ёмкости угле-сорбционного рынка следует считать статистические сведения специалистов информационно-аналитической службы фирмы «Sutcliffe Speakman Carbon Ltd.», согласно которому ежегодное потребление АУ на душу населения составляет, кг/чел-год: Япония 0,47; США 0,40; Россия всего 0,08. Последние опубликованные данные показывают, что данный показатель для развитых стран в настоящее время увеличился до 1,0 кг/чел-год в связи с существенным загрязнением воздушной и водной среды обитания.
Для обесцвечивания и очистки жидкостей и растворов обычно применяются активные угли типа ОУ и берёзовых активированных углей (далее БАУ). Жидкую фазу можно очищать и осветлять с помощью порошковых, зернёных и гранулированных углей. На зернёных и гранулированных углях ведутся преимущественно непрерывные процессы, а на порошковых — периодические.
Сравнительные данные НИИ углеродных сорбентов показывают, что потребление АУ в таких областях, как обработка питьевой и сточной воды, пищевая, фармацевтическая и химическая промышленности в США в 10 раз выше, чем в России. В связи с необходимостью защиты окружающей среды производство АУ во всем мире растёт. Так, США ежегодно тратят на развитие производства и применение АУ капиталовложения в размере порядка 100 млн. $.
Потребность в ОУ только по северо-западу России следующая: типа ОУ – 80 тыс. т в год; дробленые (типа БАУ) – 8 тыс. т в год.
Таким образом, в ближайшем будущем в России дефицит древесных АУ и в первую очередь осветляющих углей увеличивается и решается в основном за счёт импорта.
Для решения данной проблемы выполнена работа с использованием отходов ОАО «УИФК». Потребление комбинатом сырья: 261547 (м3/год). Характеристика отходов ОАО «УИФК» представлена в таблице 1.
Таблица 1: Характеристика отходов ОАО «УИФК»
| Наименование | Значение, м3 | % от отходов |
| Отходы окорки сырья | 31386 | 55,2 |
| Отпад | 3139 | 5,5 |
| Опилки сырые | 523 | 0,9 |
| Карандаши | 20440 | 35,9 |
| Кусковые отходы от сушки | 1430 | 2,5 |
| Всего | 56917 | 100,0 |
В данной работе был произведён пиролиз отходов окорки фанерного комбината ОАО «УИФК»
Продукты получаемые при пиролизе отходов окорки: уголь; дёготь; поддегтярная вода; газообразные продукты — горючий газ, состоящий из моноксида углерода, метана и диоксида углерода.
Экспериментальные результаты пиролиза отходов окорки приведены в таблице 2:
Таблица 2: Материальный баланс пиролиза.
| Сырьё | Масса, г | % | % а. с. с. | Продукты | Масса, г | % | % а. с. с. | % от орг. ч. |
| Отходы окорки в т. ч.: | 1514,8 | 100,0 | | 1. Уголь | 457,2 | 30,2 | 34,3 | 34,6 |
| а. с. с. | 1333,0 | 88,0 | 100,0 | 2. Конденсат, в т. ч. | 710,0 | 46,9 | 53,3 | 53,8 |
| вода | 181,8 | 12,0 | | всплывная смола | 249,0 | 16,4 | 18,7 | 18,9 |
| зола | 13,6 | 0,9 | 1,0 | 3. Н/газы + потери (по разности) | 347,6 | 22,9 | 26,1 | 26,3 |
| орг. ч. | 1320,4 | 99,1 | 99,0 | | | | | |
| Итого: | 1514,8 | 100,0 | | Итого: | 1514,8 | 100,0 | 100,0 | 100,0 |
Содержание минеральных компонентов полученного угля представлен в таблице 3.
Таблица 3: Зольность полученного угля.
| Масса пустого тигля, г | Масса тигля с навеской, г | Масса тигля с золой, г | Зольность, % |
| 16,622 | 17,636 | 16,668 | 4,5 |
| 17,814 | 18,93 | 17,857 | 3,9 |
| 17,24 | 18,265 | 17,294 | 5,3 |
Средняя зольность угля: 4,6%
На основании наших данных пиролиза отходов окорки ОАО «УИФК» в пилотной установке можно считать, что возможный выход товарных продуктов будет (% от абсолютно сухого сырья - % от а. c. c.) следующим:
Таблица 4: Выход продуктов пиролиза отходов ОАО «УИФК»
| Наименование | %, от а. с. с. | Выход товарной продукции т/год |
| Дёготь | 18,7 | 2830,98 |
| Уголь | 34,3 | 5213,15 |
| Поддектярная вода | 20,9 | - |
| Неконденсирующие. газы /по разности/ | 26,1 | - |
Проведены эксперименты по получению АУ из угля-сырца. Получены характеристики по основным показателям для осветляющих АУ: % обгара, адсорбция по йоду и пористость.
Таблица 5: Характеристика активных углей из отходов окорки
| № | % обгара | Адсорбция по йоду, % | По пористости, см3/г |
| 1 | уголь-сырец | 7,62 | 0,43 |
| 2 | 30 | 6,35 | 0,83 |
| 3 | 30 | 9,60 | 0,68 |
| 4 | 40 | 24,13 | 0,96 |
| БАУ | | 12,65 | 1,56 |
Выводы: выход качественного осветляющего АУ в год может составить около 3127,9 тонн, на примере ОАО «УИФК».
* работа была выполнена под руководством д. т. н., проф. Пиялкина В. Н.
Бибилографический список:
1. Плачёнов Т. Г. “Технология сорбентов”, Активированный уголь. ч.1. Л.1941
2. Кинле Х., Бадер Э. “Активные угли и их промышленное применение” М.; Химия.1984
4. Беляков Н. А. “Энтеросорбция”. Л. 1991
5. Колышкин Д. А., Михайлова К. К. “Активные угли”, Справочник. М. Химия. 1972
6. “Тенденции в развитии промышленных активных углей в США”, патентно-техническое исследование. Л. 1073
7. Богданович Н. И., Черноусов Ю. И. Собенты для очистки сточных вод ЦБП на основе отходов переработки древесины /1 М: ВНИПИЭИ леспром, 1989.
8. Пиялкин В. Н., Семёнов В. П., Топчий Е. В. К вопросу адсорбционной очистки сточных вод предприятий ЦБП. \\ “Новые методы и типы сооружений для очистки сточных вод”. Межвуз. сб. трудов лиси, Л.-1973 - 1-С.49-62
PRODUCTION OF THE BRIGHTEN ACTIVATED COALS FROM A WASTE OF A BIOMASS OF A TREE.
Vlasov A. V., Litvinov V. V.
Saint-Petersburg State Forest Technical University, Saint-Petersburg.
Was held pyrolysis wastes of JSC "UIPM". The analysis of output products of pyrolysis. Held activation of coal in obtaining 4 samples AC, carried out a comparative analysis of the percentage of обгара, adsorption on iodine and porosity. The output of the highest quality clarifying AC per year may be about 3127,9 tons, by the example of OAO «УИФК».
Проведён пиролиз отходов ОАО «УИФК». Получены образцы АУ из угля-сырца отходов окорки с определением сравнительных характеристик по обгару, адсорбции по йоду и по пористости. Выход наиболее качественного осветляющего АУ в год может составить до 3127,9 тонн, на примере ОАО «УИФК».