WWW.NAUKA.X-PDF.RU
БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Книги, издания, публикации
 

«МЕХАНИЗМ ПРЕВРАЩЕНИЙ Н-ГЕКСАНА НА ПОВЕРХНОСТИ ВЫСОКОКРЕМНИСТЫХ БИФУНКЦИОНАЛЬНЫХ КАТАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМ Ga-ZSM-5 Игнатьев С.В., Пилипенко А.Ю., Рыбкин Я.А., Кузьмина Р.И. Саратовский ...»

Секция

ФИЗИКОХИМИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ

И НАНОСТРУКТУРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

МЕХАНИЗМ ПРЕВРАЩЕНИЙ Н-ГЕКСАНА НА ПОВЕРХНОСТИ

ВЫСОКОКРЕМНИСТЫХ БИФУНКЦИОНАЛЬНЫХ

КАТАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМ Ga-ZSM-5

Игнатьев С.В., Пилипенко А.Ю., Рыбкин Я.А., Кузьмина Р.И.

Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского



410012, г. Саратов, Астраханская, 83 E-mail: ignatiev-s-v@yandex.ru На основании экспериментальных данных по продуктам превращений н-гексана на поверхности Ga-ZSM-5 [1-4], литературных данных о природе дегидрирующих центров Ga3+ [5] и знаний о реакционной способности карбкатионов [6], возможно предположить следующую схему превращений н-гексана на поверхности выскокремнистой галлий-модифицированной цеолитной системы GaZSM-5 (рис.1).

При моделировании процессов на поверхности металл-кислотных катализаторов общепринятым считается механизм предложенный Миллсом в 1953 году [7]. Согласно механизму Миллса, углеводороды адсорбируются на металлической фазе, где происходит их дегидрирование. Образующиеся олефины десорбируются с металлической фазы и диффундируют на кислотные центры катализатора, образуя адсорбированные карбкатионы. Последние претерпевают ряд перегруппировок [6], десорбируются с кислотного центра путем депротонирования, образуя олефин. Олефин мигрирует к металлическому центру, где гидрируется до насыщенного углеводорода.

На металлическом галлиевом центре катализатора происходит дегидрирование н-гексана в гексен-1. Гексен-1 диффундирует на кислотный центр катализатора, где происходит протонирование гексенапротоном кислотного центра катализатора, и гексен-1 превращается в неразветвленный вторичный гексильный карбкатион – зарождение цепной карбкатионной реакции. Затем начинаются реакции развития цепи. Наиболее вероятным маршрутом будут реакции изомеризации гексильного иона путем гидридных и метил-анионных перегруппировок и последующие реакции -распада. Теплота, выделяющаяся при изомеризации, направляется на крекинг ионов. При крекинге ионов (распаде) образуются олефин и карбкатион с меньшей длиной углеродной цепи. Стабилизация карбкатиона происходит путем передачи протона катализатору - обрыв цепи. Гидрирование непредельных соединений на металлических центрах катализатора Ga-ZSM-5 происходит за счет обратного спилловера водорода, который образуется на кислотных центрах катализатора.

Рис.1. Превращения углеводородов на поверхности металл-цеолитных систем (реакции дегидроциклоолигомеризации алкенов не отображены) При симметричном и несиметричном механизме -распада гексил- и изо-гексил-ионов происходит накопление С2-С4 продуктов. Образование С5+ компонентов происходит в результате реакций олигомеризации углеводородов С2-С4. Согласно правила Марковникова присоединение электрофила к двойной связи происходит с образованием более устойчивого карбокатиона, что подтверждается насыщением продуктов реакции наиболее стабильными изомерами.

Таким образом, важнейшими интермедиатами в реакциях превращений н-гексана на поверхности Ga-ZSM-5 являются этильный карбкатион, пропильный карбкатион, пропен и бутены.

Известная из литературы [8] активность катализатора Ga-ZSM-5 в ароматизации пропан-бутановой фракции, позволяет предположить, что основным путем образования ароматических продуктов на поверхности Ga-ZSM-5 является димеризация пропенов и бутенов с одновременным дегидрированием.

Дегидроциклоолигомеризация алкенов, вероятно, так же протекает по карбений-ионному механизму. Образовавшийся за счет взаимодействий алкена с протонным центром карбений-ион, взаимодействуя с алкеном, образует карбкатион с большим числом атомов углерода в цепи, который в дальнейшем подвергается непосредственному глубокому дегидрированию на льюисовских кислотных центрах с формированием ненасыщенного первичного карбкатиона, а затем циклизации:

Предложенная схема превращений н-гексана на поверхности высококремнистой модифицированной металл-цеолитной системы GaZSM-5 на основе представлений о цепном карбкатионном механизме превращений углеводородов [6] хорошо согласуется с результатами экспериментов [1-4].

Литература

1. Кузьмина Р.И., Игнатьев С.В., Пилипенко А.Ю. Влияние условий активации высокомодульных силикатных систем и объемной скорости подачи сырья на превращения н-гексана. Бутлеровские сообщения. 2013. Т.36. №12. С.128-136.





2. Кузьмина Р.И., Игнатьев С.В. Превращения н-гексана и стабильного гидрогенизата на поверхности высокомодульных цеолитных систем. Известия СГУ. 2014. №1. С.22-29.

3. Кузьмина Р.И., Игнатьев С.В., Пилипенко А.Ю. Влияние условий активации и времени контакта на превращения н-гексана на поверхности Ga-модифицированных высококремнистых цеолитных систем типа ZSM-5. Бутлеровские сообщения. 2014. Т.38.

№5. С.56-63.

4. R.I. Kuzmina, S.V. Ignatiev, A.Y. Pilipenko. n-Hexane transformation on the surface of highmodular systems. High-Tech in Chemical Engineering – 2014. Abstracts of XV International Scientific Conference (September 22–26, 2014, Zvenigorod). M.: Lomonosov Moscow State University of Fine Chemical Technologies (MITHT Publisher). 2014. P.95-96.

5. V.B. Kazansky, L.M. Kustov, A.Y. Khodakov. On the nature of active sites for dehydrogenation of saturated hydrocarbons in HZSM-5 Zeolites Modified by Zinc and Gallium Oxides. Stud. Surf. Sci. Catal. 1989. 49. P.1173-1182.

6. Химия нефти и газа: Учебное пособие для вузов / Богомолов А.И., Гайле А.А. и др. Под ред. Проскурякова В.А., Драбкина А. Е. С.-Пб.: Химия. 1995. 448с.

7. H. Cochegrue, P. Gauthier, J.J. Verstraete, K. Surla, D. Guillaume, P. Galtier and J. Barbier.

Reduction of Single Event Kinetic Models by Rigorous Relumping: Application to Catalytic Reforming. Oil Gas Sci. Technol. Rev. IFP Energies nouvelles. 2011. Vol.66. No.3. P.367-397.

8. Дергачев А.А., Лапидус А.Л. Каталитическая ароматизация низших алканов. Рос. хим.

ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). 2008. Т.LII. №4. С.15-21.

КИНЕТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРЕВРАЩЕНИЙ

Н-ГЕКСАНА НА ПОВЕРХНОСТИ ВЫСОКОКРЕМНИСТЫХ

БИФУНКЦИОНАЛЬНЫХ КАТАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Ga-ZSM-5 Игнатьев С.В., Пилипенко А.Ю., Рыбкин Я.А., Кузьмина Р.И.

Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского 410012, г. Саратов, Астраханская, 83 E-mail: ignatiev-s-v@yandex.ru Построение кинетической модели, в которой принимаются в рассмотрение все реакционные компоненты с учетом образующихся промежуточных интермедиатов и соответствующие им реакции, является сложной задачей [1]. Представлено множество упрощенных кинетических моделей, в которых реактанты были сгруппированы определенным образом так, что большое количество химических превращений классифицировалось небольшим набором кинетических групп [2].

Предложена схема превращений н-гексана на поверхности высококремнистой модифицированной металл-цеолитной системы GaZSM-5 [4], хорошо согласующаяся с результатами экспериментов [3].

Для дальнейшего кинетического описания превращений углеводородов на поверхности бифункциональной цеолитной каталитической системы Ga-ZSM-5 составлено 36 основных кинетических уравнений, учитывающих исходный н-гексан, основные продукты реакций и промежуточные компоненты (алкены и карбкатионы). Для каждого компонента записано дифференциальное уравнение скорости реакции.

Таким образом, получена жесткая система дифференциальных уравнений скоростей химических реакций по 37 индивидуальным реакционным компонентам с большим количеством неизвестных величин. Начальные данные для решения этой системы уравнений:

известные концентрации 7 алканов (включая остаточный н-гексан), 5 изоалканов и 3 ароматических углеводородов на выходе из реактора в зависимости от температуры процесса и условного времени контакта, а также допущение о выходе на стационарный режим протекания процесса в проточном реакторе. Большое количество неизвестных параметров (концентрации 22 промежуточных веществ и 73 константы скорости реакции), жесткость системы дифференциальных уравнений, возможные неопределенности предполагают нестандартные варианты решения этой задачи.

С точки зрения математики, приведенная химическая модель соответствует системе обыкновенных нелинейных дифференциальных уравнений. Неизвестными параметрами являются количества реагирующих веществ, а коэффициенты перед членами уравнений определяются скоростями протекания реакций. Решение прямой кинетической задачи сводится к интегрированию системы обыкновенных нелинейных дифференциальных уравнений. Решение обратной кинетической задачи сводится к методам математической оптимизации, где в качестве целевой функции используется решение прямой задачи. Для решения прямой задачи применялся метод РунгеКутта. Для решения обратной задачи - метод оптимизации ЛевенбергаМарквардта. Поставленная задача требует большого объема вычислений с высокой точностью, поэтому требуется использование параллельных вычислительных систем и технологий для ускорения расчетов. С этой целью использовался вычислительный кластер производительностью приблизительно 10-15 Tflops. На данный момент проект реализуется с использованием языков программирования Python и C++.

Составленная кинетическая модель каталитического превращения углеводородов позволяет определить кинетические параметры (константы реакций) и концентрации реагирующих компонентов (в том числе и для промежуточных – карбкатионов и алкенов) при любом времени контакта, в широком интервале температур, она является универсальной для процессов конверсии алканов на поверхности металлцеолитных систем на основе ZSM-5.

Литература

1. H. Cochegrue, P. Gauthier, J.J. Verstraete, K. Surla, D. Guillaume, P. Galtier and J. Barbier.

Reduction of Single Event Kinetic Models by Rigorous Relumping: Application to Catalytic Reforming. Oil Gas Sci. Technol. Rev. IFP Energies nouvelles. 2011. Vol.66. No.3. P.367-397.

2. Mohammad Reza Rahimpour, Mitra Jafari, Davood Iranshahi. Progress in catalytic naphtha reforming process: A review. Applied Energy. 2013. Vol.109. P.79-93/

3. Кузьмина Р.И., Игнатьев С.В., Пилипенко А.Ю. Влияние условий активации и времени контакта на превращения н-гексана на поверхности Ga-модифицированных высококремнистых цеолитных систем типа ZSM-5. Бутлеровские сообщения. 2014. Т.38.

№5. С.56-63.

4. Кузьмина Р. И., Игнатьев С. В., Пилипенко А. Ю., Рыбкин Я. А. Кинетическое моделирование превращений углеводородов на высококремнистой цеолитной системе GaZSM-5.Бутлеровские сообщения. 2014. Т.40. №11. С.72-83.

НЕЙТРАЛИЗАЦИЯ ФОСФОГИПСА С ПОМОЩЬЮ ЗОЛЫ

ГОРЮЧЕГО СЛАНЦА КОЦЕБИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Лобанков Е.В., Кружалов А.В., Ромаденкина С.Б.

Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского 410012, г. Саратов, ул. Астраханская, 83 E-mail: zheka326@mail.ru На сегодняшний день производство минеральных удобрений – одна из важнейших подотраслей химической промышленности. Большое внимание уделяется производству удобрений (фосфорных), которые получают из природных фосфатов (апатиты, фосфориты) с добавлением фосфорной кислоты. Следствием крупнотоннажного производства фосфорных удобрений и фосфорной кислоты является накопление в отвалах большого количества побочного техногенного продукта – фосфогипса. Его переработка в гипсовые вяжущие затруднена, т.к.

химический состав данного продукта отличается от природного гипса [1].

Отвалы фосфогипса образуют огромные белые горы, которые занимают большие земельные площади. Данный отход является источником загрязнения почвы и грунтовых вод вредными растворимыми соединениями фтора, фосфора и другими примесями [2].

Фосфогипс может быть отнесен к гипсовому сырью, которое является востребованным на мировом современном рынке строительной промышленности, т.к. гипс является основным компонентом неорганических вяжущих материалов [3]. Поэтому использование фосфогипса в производстве гипсовых вяжущих в условиях дефицита естественных сырьевых источников природного гипса является актуальной задачей.

Целью работы являлось определение возможности замены стандартного нейтрализующего агента (СаО) на золу горючего сланца Коцебинского месторождения Саратовской области.

Для установления химического состава фосфогипса проведен рентгенофазовый анализ, который показал наличие следующих фаз: гипс двуводный СаSO4·2H2O (85-90%), целестин SrSO4 (3-4%), бассанит СаSO4·0,5H2O (1-3%), метафосфорная кислота HPO3, различные фосфаты кальция. В виде примесей может неразложившийся при термообработке исходного сырья фосфат, а также – соединения фтора, P2O5, различные микропримеси.

Присутствие в фосфогипсе таких компонентов, как метафосфорная кислота и соединения фтора затрудняет переработку фосфогипса в вяжущие материалы. Поэтому необходимо проводить нейтрализацию отхода.

Объектом исследования являлась водная вытяжка фосфогипса Балаковской области до и после нейтрализации. Зола является остатком термической переработки сланцев и включает в свой химический состав следующие оксиды: СаО, MgO, FeO, TiO2 и SiO2 [4].

Одной из основных стадий переработки фосфогипса с целью получения гипсовых вяжущих является нейтрализация исходного материала до pH = 6.5 – 7.5, которую проводят оксидом кальция или его гидроксидом [5, 6].

Приготовление водной вытяжки проводилось следующим образом:

навеску фосфогипса предварительно обезвоживали при температуре 170°С в течение 2 часов. При этом из фосфогипса испаряется до 30% воды. Высушенную пробу просеивали через сито с круглыми отверстиями диаметром 1 мм. Далее фосфогипс растворяли в дистиллированной воде в отношении 1:5 и фильтровали полученную суспензию через бумажные фильтры для получения водной вытяжки, водородный показатель которой определяли потенциометрическим методом [7]. Аналогично определена среда водных вытяжек оксида кальция и золы сланца. Результаты представлены в таблице 1.

–  –  –

Из таблицы 1 видно, что зола сланца имеет щелочную среду, что дает основание для применения ее в качестве нейтрализующего агента фосфогипса. Преимуществом золы сланца как нейтрализующего агента перед другими бытовыми отходами является содержание в золе вяжущих оксидов (CaO и MgO), которые улучшают эксплуатационные качества вяжущего материала.

Нейтрализация фосфогипса проводилась оксидом кальция и золой горючего сланца сухим способом в течение 2 часов при постоянном перемешивании. В таблице 2 представлены составы и pH приготовленных смесей фосфогипса и нейтрализующих агентов.

–  –  –

Из таблицы 2 видно, что при увеличении содержания золы в смеси нейтрализация фосфогипса проходит более полно до pH = 6.8. При этом количество данного нейтрализующего агента в 5 раз превышает содержание СаО. Однако на себестоимость целевого продукта это не повлияет, т.к. зола сланца является промышленным отходом. Этот факт дает основание для возможности замены дорогого оксида кальция на золу горючего сланца при нейтрализации фосфогипса.

Литература

1. Мольков А.А, Дергунов Ю.И., Сучков В.П. Способ переработки фосфогипса // Изв.

Челябинск. науч. центра. 2006. Вып. 4(34). С. 26-30.

2. Коваленко В.А. Новые технологии утилизации фосфогипса // Экология производства.

Химия и нефтехимия. 2008. № 2. С. 4-5.

3. Дворкин Л.И., Дворкин О.Л. Строительные материалы из отходов промышленности:

Учебно-справочное пособие. Ростов-на-Дону: Феникс, 2007. 368 с.

4. Стрижакова Ю.А. Горючие сланцы. Генезис, составы, ресурсы. М.: Недра, 2008. 192 с.

5. Патент РФ № 2215707 МПК С1 С04В28/14. Способ утилизации фосфогипса. Гордеев И.В., Ковешников А.В., Михеенков М.А. и т.д. Опубл. 10.11.2003.

6. Патент РФ № 94008055 МПК А1 С09С1/02. Способ получения белого наполнителя из фосфогипса. Панюта С.А., Платонов А.И., Роман Е.В. и т.д. Опубл. 27.07.1996.

7. ГОСТ 17.5.4.01-84. Охрана природы. Рекультивация земель. Определение рН водной вытяжки вскрышных и вмещающих пород.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СОРБЕНТОВ

НА ОСНОВЕ ПРИРОДНОГО БЕНТОНИТА,

МОДИФИЦИРОВАННОГО ПОЛИГИДРОКСОКАТИОНАМИ

МЕТАЛЛОВ

–  –  –

Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского 410012, г. Саратов, ул. Астраханская, 83 E-mail: NikitinaNadia2610@yandex.ru В последние годы большой интерес вызывает использование в процессах очистки воды сорбентов природного происхождения, свойства которых могут быть улучшены путем модифицирования [1, 2].

В качестве объектов исследований в данной работе был выбран природный бентонит Даш-Салахлинского месторождения (республика Азербайджан) – образец 1, а также сорбенты на его основе, модифицированные полигидроксокатионами железа (III), алюминия и циркония методом «соосаждения» [3], с различным содержанием Ме n+/г бентонита (образцы Al_5; Fe_5; Zr_5; Fe_2.5+Zr_2.5; Fe_5+Zr_5;

Al_2.5+Zr_2.5; Al_5+Zr_5).

Изучение химического состава полученных сорбентов подтверждает, что увеличение концентрации модифицирующего компонента приводит к повышению концентрации соответствующего элемента в образце бентонита. Это повышение происходит в результате замещения обменных катионов глины [4].

Данные о влиянии модифицирующего компонента на величину удельной поверхности сорбентов представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Удельная поверхность исследуемых образцов сорбентов

–  –  –

Удельную поверхность образцов определяли по низкотемпературной адсорбции азота на быстродействующем анализаторе сорбции газов Quantachrome NOVA (США), методом БЭТ.

Как видно из данных табл. 1, модифицирование бентонита по методу «соосаждения» позволяет существенно повысить величину удельной поверхности сорбентов, по сравнению с исходным бентонитом.

В качестве тестирующих анионов при изучении сорбции модифицированными сорбентами на основе бентонита, были выбраны арсенат- и селенит-анионы. На рисунке 1 представлены кинетические кривые поглощения селенит-ионов некоторыми образцами сорбентов.

Рисунок 1 - Кинетические кривые поглощения селенит-ионов (исходная концентрация 500 мг/л по селену) в нейтральной среде: 1- образец 1(исходный бентонит);

2- образец Zr_5; 3- образец Al_5; 4- образец Fe_5.

Из данных по кинетике сорбции этих анионов на исследуемых сорбентах следует, что насыщение поверхности исследуемых сорбентов анионами происходит в течение 2-х часов. Поэтому в дальнейшем, при снятии изотерм сорбции время установления адсорбционного равновесия составляло 2 часа.

В качестве примера на рисунке 2 представлены изотермы сорбции селенит-ионов на некоторых исследуемых сорбентах.

Рисунок 2 - Изотермы сорбции селенит-ионов в нейтральной среде: 1- образец 1 (исходный бентонит); 2- образец Zr_5; 3- образец Al_5; 4- образец Fe_5.

Как видно из приведенных рисунков, по типу полученные изотермы сорбции можно отнести к изотермам типа Ленгмюра. Обработка полученных изотерм сорбции в соответствии с уравнением Ленгмюра в обратных координатах (рисунок 3) позволила оценить величину предельной сорбционной емкости исследуемых сорбентов на основе бентонита (таблица 2).

Таблица 2.

Значения предельной сорбционной емкости для исследуемых сорбентов

–  –  –

Как следует из приведенных данных, модифицирование бентонита соединениями циркония, железа (III) и алюминия по методу «соосаждения» приводит к увеличению значения предельной сорбции исследуемых анионов. Следует отметить, что наибольшую сорбционную активность из изученных анионов проявляют арсенат-анионы: величина предельной сорбции на образцах сорбентов Fe_5+Zr_5 и Al_5+Zr_5 составила 26.5 и 29.7 мг/г, соответственно.

Литература

1. Ханхасаева С.Ц., Бадмаева С.В., Дашиманжилова Э.Ц. Влияние модифицирования на структурные, кислотные и каталитические свойства природного слоистого алюмосиликата // Кинетика и катализ. 2004. Т. 5. № 5. С. 748-753.

2. Смирнов А.Д. Сорбционная очистка воды. Л.: Химия. Ленингр. отд-ние, 1982. 168с.

3. Narayanan С. Alumina pillared montmorillonite: characterization and catalysis of toluene benzylation and aniline ethylation // Applied Catalysis A: Genegal. 2000. Vol. 193, № 2. P. 17Соколов В.Н. Глинистые породы и их свойства // Соросовский образовательный журнал. 2000. № 9. С. 59-65.

РАЗРАБОТКА СОСТАВА СТАБИЛЬНОЙ КАТИОННОЙ

БИТУМНОЙ ЭМУЛЬСИИ ДЛЯ ДОРОЖНОГО

СТРОИТЕЛЬСТВА

Сверчков А.А., Клейменов О.В., Ромаденкина С.Б.

Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского 410012, г. Саратов, ул. Астраханская, 83 E-mail: remake778@yandex.ru На сегодняшний день актуальной задачей является разработка новых составов битумных эмульсий, с улучшенными эксплуатационными показателями. Битумные эмульсии применяются из-за более низкой температуры размягчения в отличие от традиционного дорожного битума, что более выгодно с экономической и экологической точки зрения.

Из литературных источников известны марки битумных эмульсий, содержащие в своем составе следующие компоненты: дорожный битум (различных марок), наполнители и эмульгаторы [1]. По виду поверхностно-активного вещества, которые используются в качестве эмульгатора, битумные эмульсии можно разделить на два вида: анионные битумные эмульсии (ЭБА), а также катионные битумные эмульсии (ЭБК). По скорости своего распада при обработке минеральных материалов катионные эмульсии делятся на 3 класса:

1. БК – быстрораспадающиеся (до 5 мин);

2. СК – среднераспадающиеся (от 5 до 10 мин);

3. МК – медленнораспадающиеся (более 10 мин).

Целью работы являлось получение и выбор оптимального состава катионной битумной эмульсии по физико-химическим и эксплуатационным характеристикам, отвечающим ГОСТу.

Объектами исследования служили: битум марки БНД 60/90, катионный эмульгатор и в качестве стабилизатора применялась соль хлорид кальция. Выбраны оптимальные режимы для приготовления битумной эмульсии.

Приготовлено 2 состава катионных битумных эмульсий, состав которых представлен в таблице 1.

–  –  –

Из таблицы видно, что эмульсия №1 подходит для использования в дорожном строительстве по техническим требованиям ГОСТа [3],[4], в которой соотношение битума к воде 50/50. Требуется улучшение некоторых показателей с помощью добавления вяжущего компонента в матрицу композиционного материала.

Литература

1. Плетнев М.Ю., Колесникова Е.Н., Глухарева Н.А. Поверхностно-активные вещества и композиции/ М.: ООО «Фирма Клавель», 2002. 768 с.

2. Пособие по приготовлению и применению битумных дорожных эмульсий (к СНиП 3.06.03-85) / СоюздорНИИ. М: Стройиздат, 1999. 49 с.

3. ГОСТ Р 52128.2003 Эмульсии битумные дорожные. Технические условия.

4.ГОСТ 22245.90 Битумы нефтяные дорожные вязкие. Технические условия.

ПОЛУЧЕНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ ВЯЖУЩИХ НА ОСНОВЕ ЗОЛЫ

ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ

–  –  –

Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского 410012, г. Саратов, ул. Астраханская, 83 E-mail: shirokov_ip@mail.ru К твердым бытовым отходам (ТБО) относятся отходы, образующиеся в жилых и общественных заведениях, торговых, спортивных и других предприятиях (включая отходы от текущего ремонта квартир), отходы от отопительных устройств местного отопления, опавшие листья, собираемые с дворовых территорий и крупногабаритные отходы [1]. На сегодняшний день основным методом утилизации ТБО является сжигание. Термический метод обезвреживания ТБО сопровождается образованием большого количества вторичных отходов – шлаков и летучей золы, состав которых зависит от исходного состава ТБО.

Кроме шлака и летучей золы присутствуют продукты реакции, образующиеся в результате взаимодействия специальных реагентов (CaO, Ca(OH)2 и др.), используемых на мусоросжигательных заводах (МСЗ) для нейтрализации содержащихся в ТБО и в дымовых газах вредных веществ (сера, SO2, HCl, HF) [2]. Поиск перспективных путей применения данного типа отходов в качестве вторичного сырья является приоритетной задачей.

Целью работы являлось определение возможности замещения стандартных компонентов минеральных вяжущих, применяемых различных отраслях промышленности, на золу ТБО.

Для определения фазового состава образца золы ТБО был проведен рентгенофазовый анализ (рентгенограмма приведена на рис.1).

Преобладающими компонентами являются кальцит CaCO3, оксид кальция CaO, карбонат натрия Na2CO3. Присутствие оксида кальция в составе дает возможность использования золы ТБО в качестве минерального вяжущего.

Были приготовлены 5 образцов размерами 40х40х160 мм для испытания на предел прочности при сжатии согласно ГОСТ 125-79 для гипсовых вяжущих. Из таблицы 1 видно, что среднее значение предела прочности составляет 88 кг/см2, что соответствует гипсовым вяжущим марки Г-7. Соответственно, зола ТБО может применяться для изготовления строительных изделий, штукатурных работ, затирки швов и изготовления форм и моделей в различных областях промышленности.

–  –  –

Литература Кильчевский С.А. Экологическая безопасность города: управление процессом 1.

утилизации отходов // Труды ППИ, 2003. № 7.2. С. 123-127.

Гонопольский А.М., Дыган М.М., Тимофеева А.А. Некоторые физикохимические свойства золошлаковых отходов мусоросжигательных заводов // Экология и промышленность России. 2008. №. 7. С. 36-39.



Похожие работы:

«2. Монреальский протокол 2.1 Предпосылки Научное подтверждение истощения озонового слоя побудило международное сообщество учредить механизм для сотрудничества по принятию мер для его защиты. Это было оформлено международным договором, называемым Венской конвенцией об охране озонового слоя, которая была одобрена и подписана 28 странами 22 марта 1985 года в Вене. В сентябре 1987 г. был подготовлен проект Монреальского протокола по веществам, разрушающим озоновый слой (см. табл. 3). Этот протокол...»

«www.pwc.ru «И дым отечества нам сладок и приятен» Деофшоризация 17 февраля 2014 года Налоговый семинар «В последнее время все больше и больше юридических лиц, созданных за рубежом американскими компаниями используют специальные механизмы, такие как создание «искусственного» ценообразования между материнской и дочерней компаниями, передачи прав на патенты, перемещение дохода в виде вознаграждения за управленческие услуги в низконалоговые юрисдикции, и другие аналогичные механизмы [.] для того,...»

«ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ПОЛИСТИРОЛА МЕТОДОМ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ Филиппова Ирина Олеговна Владимирский государственный университет им. А. Г. и Н. Г. Столетовых THE TECHNOLOGY OF PRODUCTION OF THE DETAIL OF BRAND POLYSTYRENE CAST BY INJECTION MOLDING Filippova I. O. Vladimir state university. Лист ВЛГУ.240100.05.4.00 ПЗ Изм Лист № док. Подп. Дата ВВЕДЕНИЕ Полистирол – жсткий, хрупкий, аморфный полимер с высокой степенью оптического светопропускания, невысокой механической прочностью....»

«Бюллетень новых поступлений (апрель 2015 г.) Содержание 1. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ 1.2 Физика. Астрономия 1.4 Науки о Земле. Биология 2.1 Энергетика 2.1.1 Теплоэнергетика 2.2 Радиоэлектроника 2.2.1 Радиотехника 2.2.2 Электроника 2.2.3 Автоматика и телемеханика 2.3 Горное дело 2.4.1 Технология металлов 2.4.2 Теория механизмов и машин. Детали машин 2.5 Приборостроение 2.6 Химическая технология. Легкая промышленность 2.8 Транспорт 5.1 Общественные науки в целом. Социология. Статистика. Демография 5.2...»

«1. Цели освоения дисциплины. В соответствии с ФГОСом целями освоения дисциплины «Материаловедение» являются приобретение студентами знаний об основных материалах, применяемых в машиностроении, методах управления их свойствами и рационального выбора материалов для деталей машин и инструмента. Изучение курса «Материаловедение» должно обеспечить решение следующих задач при подготовке бакалавров в области машиностроения: изучение зависимости между составом, свойствами и строением сплавов; изучение...»

«www.pwc.ru «И дым отечества нам сладок и приятен» Деофшоризация 3 марта 2014 года Налоговый семинар «В последнее время все больше и больше юридических лиц, созданных за рубежом американскими компаниями используют специальные механизмы, такие как создание «искусственного» ценообразования между материнской и дочерней компаниями, передачи прав на патенты, перемещение дохода в виде вознаграждения за управленческие услуги в низконалоговые юрисдикции, и другие аналогичные механизмы [.] для того,...»

«1. Цели освоения дисциплины Целями освоения дисциплины (модуля) Подземный транспорт являются: ознакомление студентов с высокопроизводительными транспортными средствами и привитие навыков обоснования технологических схем, обеспечивающих эффективность и безопасность горного производства.2. Место дисциплины в структуре ООП В новом учебном плане (2011) специальности 21.05.04 Горное дело место дисциплины Подземный транспорт определено в 8 семестре. Базой для освоения дисциплины Подземный транспорт...»

«С О Д Е Р Ж А Н И Е № 2 2014 Подберезная И.Б., Ершов Ю.К., Павленко А.В., Грошев А.Е. Метод пространственных интегральных уравнений на примере задачи расчета магнитного поля в призме прямоугольного сечения Передельский Г.И. К свойству четырехполюсников с одинаковыми повторяющимися ячейками, содержащими разнородные реактивные элементы и резисторы Бринк И.Ю., Горчаков В.В., Щенникова Е.А., Кулешова А.А., Кочеткова Т.И. Исследование метелевого электричества как перспективного возобновляемого...»

«Санкт-Петербургское отделение ИГЭ РАН Институт наук о Земле СПбГУ 199004, Санкт-Петербург, В.О., Средний пр., д. 41, оф. 519. Тел. +7 (812) 324-1256. Тел./факс секретаря: +7 (812) 325-4881. http://www.hge.spbu.ru/ Выпуск новостей №100 /2015 Перед Вами юбилейный – 100-й – выпуск гидрогеологических новостей! Этот выпуск мы решили посвятить памяти выдающегося российского ученого–гидрогеолога, профессора, члена-корреспондента Российской Академии Наук, Валерия Александровича Мироненко, 80 лет со дня...»

«  Список основных научных работ сотрудников Института маркетинга Монографии. 1. «Рынок нано: от нанотехнологий к нанопродуктам»/ Г.Л.Азоев и др.; под редакцией д.э.н., проф. Азоева Г.Л.М.: Изд-во БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011, 319 с.: ил.+1 электрон. опт. диск (СD-ROM) (Нанотехнологии) 2. Азоев Г. Л., Поршнев А.Г. Управление организацией. Инфра-М, 1998 3. Азоев Г.Л., Поршнев А.Г.Справочник директора. 5 изд. Инфра-М, 2001-2007.4. Азоев Г.Л., Поршнев А.Г.Управление организацией. 5 изд. Инфра-М,...»

«Бюллетень новых поступлений (декабрь 2014 г.) Содержание 1. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ 1.3 Химия 2.1.1 Теплоэнергетика 2.2 Радиоэлектроника 2.2.2 Электроника 2.2.4 Вычислительная техника. Оргтехника 2.3 Горное дело 2.5 Приборостроение 2.8 Транспорт 3. СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО 5.1 Общественные науки в целом. Социология. Статистика. Демография 5.2 История 5.3 Экономика 5.4 Политика. Политическая наука 5.5 Право. Юридические науки 5.6 Военное дело. Военная наука 5.7.1 Высшее образование 5.7.2 Физическая...»

«Бюллетень новых поступлений (октябрь 2014 г.) Содержание 1. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ 1.1 Математика. Механика 1.2 Физика. Астрономия 1.3 Химия 2.1 Энергетика 2.1.1 Теплоэнергетика 2.2 Радиоэлектроника 2.2.1 Радиотехника 2.2.2 Электроника 2.2.4 Вычислительная техника. Оргтехника 2.3 Горное дело 2.4.1 Технология металлов 2.4.2 Теория механизмов и машин. Детали машин 2.5 Приборостроение 2.8 Транспорт 3. СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО 5.1 Общественные науки в целом. Социология. Статистика. Демография 5.2 История 5.3...»

«Дейл Карнеги Как перестать беспокоиться и начать жить КАК БЫЛА НАПИСАНА ЭТА КНИГА — И ПОЧЕМУ Тридцать пять лет назад я считал себя одним из самых несчаст­ ливых парней в Нью-Йорке. Я продавал грузовики и таким обра­ зом зарабатывал себе на жизнь. Я совершенно не разбирался в механизмах, управляющих движением грузовиков, да я и не стре­ мился в этом разобраться, поскольку ненавидел свою работу. Мне было противно жить в дешевой меблированной комнате на 56-й Западной улице — в комнате, где кишели...»

«Утверждены приказом Министра образования и науки Республики Казахстан от «22» апреля 2015 года № 227 КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ ОСНОВЫВОСПИТАНИЯ Астана СОДЕРЖАНИЕ Введение.. 3 Цель, задачи, объект и механизмы реализации Концептуальных основ воспитания Нормативное правовое обеспечение Цель и задачи воспитания. Методологические основы организации воспитательного процесса Приоритетные направления воспитательной работы. Условия реализации Концептуальных основ воспитания 16. Ожидаемые результаты реализации...»

«ДИАГНОСТИКА САМООЦЕНКИ ЛИЧНОСТИ Абраменко Н.А. Филиал Южного федерального университета в г.Новошахтинске, Ростовская область, Россия DIAGNOSTICS SELF-RATING IDENTITY Abrаmenko N.A. Branch Southern Federal University of Novoshakhtinsk, Rostov region, Russia ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ..1. Социально-психологическая природа самооценки. 2. Методики исследования самооценки личности. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.. 16 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ. 18 ВВЕДЕНИЕ В современном мире все большее значение приобретают проблемы...»

«ИнстИтут космИческИх ИсследованИй РоссИйской академИИ наук Исследования Солнечной системы коСмИчеСкИе вехИ Материалы научной сессии, посвящённой 80-летию академика М. Я. Марова Четвёртый Международный симпозиум 3 по исследованию Солнечной системы 4M-S Под редакцией А. В. Захарова серия «механика, управление и информатика» москва УДК 523 ISSN 2075-6836 ББК 22. М Solar System Study: Some Milestones Proceedings Academician Mikhail Marov 80th anniversary session Forth Moscow Solar System Symposium,...»

«О ВОЗМОЖНОСТИ ПЕРЕНОСА МЕТОДОВ ЯПОНСКОГО МЕНЕДЖМЕНТА НА АМЕРИКАНСКИЕ ПРЕДПРИЯТИЯ Батова И. Б. Университет ИТМО Санкт–Петербург, Россия TRANSFER OF THE POSSIBILITY OF METHODS JAPANESE MANAGEMENT AT AMERICAN FIRMS Batova I. B. ITMO University St. Petersburg, Russia Управление персоналом является одной из важнейших функций менеджмента, так как человек был и остается основной производительной, творческой силой, несмотря на все достижения в области механизации и автоматизации. В условиях...»

«1. Цели, задачи и результаты изучения дисциплины Цель изучения дисциплины – дать аспирантам углубленное представление о принципиальных особенностях текучей сплошной среды (жидкости, газа и плазмы), а также о роли, которую она играет в природных явлениях и в различных технологиях; ознакомить аспирантов с современными моделями и методами механики жидкости, газа и плазмы; сформировать умение использовать полученную информацию для решения конкретных задач в научной и научно-педагогической...»

«'• 1. ОСНОВНЫЕ РАЗДЕЛЫ ДИСЦИПЛИНЫ «ЭКСПЛУАТАЦИЯ МАШИННО-ТРАКТОРНОГО ПАРКА» Раздел 1. Теоретические основы производственной эксплуатации машинно-тракторных агрегатов. Общая характеристика производственных процессов, машинных агрегатов и машинно-тракторного парка. Эксплуатационные свойства мобильных сельскохозяйственных машин. Эксплуатационные свойства мобильных энергетических средств. Комплектование машинно-тракторных агрегатов. Способы движения машинно-тракторных агрегатов. Производительность...»

«АНИСИМОВ АНАТОЛИЙ ИВАНОВИЧ 1. Шварцман П.Я., Анисимов А.И., 1970. Изучение потенциальных повреждений хромосом в зрелых сперматозоидах дрозофилы при действии этиленимина // XXII Герценовские чтения, Естествознание, Ленинград, ЛГПИ, стр. 134-136.2. Шварцман П.Я., Анисимов А.И., 1973. Изучение механизмов инактивации и мутагенеза при действии этиленимина на половые клетки Drosophila melanogaster // Сообщение I. Частота доминантных летальных мутаций при хранении обработанных сперматозоидов....»







 
2016 www.nauka.x-pdf.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Книги, издания, публикации»

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.