Пути утилизации кислой смолки, и возможность добавления ее в угольную шихту для коксования

     ЗМІСТ 
 

ВСТУП…………………………………………………………………………..4

1 АНАЛІТИЧНА  ЧАСТИНА

     1.1 Джерела утворення відходів КХП.  Класифікація відходів………..6

     1.2 Характеристика відходів флотації................................................10

     1.3 Характеристика фусів як вторинної сировини………………......11

     1.4 Характеристика кислої смолки сульфатного відділення………….13

     1.5 Характеристика кислого смоління цеху ректифікації сирого

       Бензолу……………………………………………………………….......16

2 ОСНОВНА ЧАСТИНА

     2.1 Характеристика технологічного  процесу утворення кислої 

     смолки сульфатного відділення………………………………………..18

     2.2. Присадка в шихту……………………………………………….....20

     2.3. Характеристика технологічного процесу утворення кислої

     смолки цеху ректифікації сирого бензолу ……………………………22

     2.4 Передача в шихту кислої смолки цеху ректифікації сирого

       бензолу…………………………………………………………………..27

     2.5 Отримання компонента для виробництва дорожнього

     дьогтю…………………………………………………………………….28

     2.6  Утилізація кислої смолки бессатураторного  процесу 

     отримання сульфату амонія…………………………………………….30

     2.7 Виробництво рудо-вугільних брикетів……………………………32

     2.8 Застосування в якості терпкого матеріалу при

       будівництві доріг ……………………………………………………….32

3 ВИСНОВКИ НАУКОВО-ДОСЛІДНОЇ  РОБОТИ…………………………...33

4 ВИСНОВКИ…………………………………………………………………..36

5 ПЕРЕЛІК  ПОСИЛАНЬ………………………………………………………37 

     ВСТУП 
 

     У останні десятиліття в Україні  загострилася проблема утилізації твердих  промислових і побутових відходів. Їх кількість постійно зростає, а  ефективних і екологічно безпечних  методів переробки все ще не існує. При сучасному рівні накопичених  і вироблюваних відходів технологія їх переробки повинна враховувати  як різноманітність властивостей і  джерел формування, так і вже існуючий об'єм накопичених на полігонах відходів.

     Найбільш  небезпечними є відходи коксохімічних  виробництв. Вони згубно впливають  на довкілля, отруюючи грунт, підземні води, повітря. Серед коксохімічних  відходів особливо шкідливими є вугільний  пил, фуси, кисла смолка та ін.

     Кам'яновугільні  фуси утворюються у відділеннях конденсації на усіх коксохімічних заводах і є сумішшю смоли з частками вугілля, коксу і напівкоксу, понесених разом з газом з камер коксування. Питомий вихід фусів залежить від вологості і помелу шихти, застосування пароинжекции при завантаженні печей, об'єму камер коксування, властивостей твердих часток, що відносяться, і смоли. За відсутності бездимного завантаження вихід фусів складає 0,05-0,07% від шихти, з впровадженням бездимного завантаження коксових печей він зростає в 2-3 рази до 0,2-0,23%.

     Середній  питомий вихід фусів на коксохімічних підприємствах України складає 0,14-0,15% від шихти.

     Кисла смолка є смолянистою в'язкою масою, що складається з сірчаної кислоти (15-30%), бензолових вуглеводнів (15-30%), сульфосоединений (20-60%) і води (10-20%). Вона утворюється при ректифікації сирого бензолу і в сульфатних відділеннях на коксохімічних підприємствах.

     Усі ці відходи представляють небезпеку  для здоров'я людини, і тому підлягають утилізації. Для зручності переробки  відходів пропонується використати  процес гранулювання-агломерації. В  даному випадку доцільно гранулювати суміш вугільного пилу і фусів, використовуючи кислу смолку як єднальну речовину. Такий підхід дозволить зібрати рідкі і дрібнодисперсні небезпечні відходи коксохімічного виробництва в окремі утворення (гранули, агломерати), зручні для зберігання, транспортування і переробки.

     Агломерати  коксових відходів зручно утилізувати  по методу термолизно-энергетической рекуперації (ТЭРО), яка дозволяє переробляти  відходи з отриманням енергії, корисних хімічних продуктів і сировини для  будівельної промисловості або  вводити агломерати коксохімічних  відходів до складу вугільної шихти з подальшим коксуванням. [1] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     

1. АНАЛІТИЧНА  ЧАСТИНА

 
 

     1.1 Джерела утворення відходів КХП. Класифікація відходів 
 

     В процесі промислового виробництва  разом з виробленням основних продуктів попутно виходять речовини, що не знаходять собі застосування, які є відходами виробництва. Ці відходи - джерела забруднення  навколишньої атмосфери і водойм.

     Відходи КХП можна умовно розділити на відходи вуглезбагачення (за своїми властивостями що відрізняються  від первинної сировини - порода, відходи флотації) і відходи хімічних цехів (продукти фізико-хімічної переробки  сировини, споживчі властивості, що частково втратили його, - фусы, кислі смоління, відпрацьовані розчини цехів  сіркоочищення).

     Найбільша кількість відходів 97% КХП складає  відходи вуглезбагачення - порода і  хвости флотації. Існують методи використання породи для виробництва будівельних  матеріалів, для спорудження гребель  і гребель, а хвостів флотації - для приготування тампонажных розчинів на газових свердловинах, для добрива  і меліорації піщаних і торф'яних грунтів.

     Відходи хімічних цехів значно поступаються відходам вуглезбагачення по кількості, але багато в чому перевищують  їх по шкідливості. По прийнятій класифікації відходи хімічних цехів діляться на наступні види: органічні, концентровані  сольові розчини, відпрацьовані  кислоти, лужні води, вапняний шлам.

     Органічні відходи (51,5% від загальної кількості) в основному є нейтральними продуктами, що містять до 20% води. Виняток становить кисла смолка, що містить кислоти і води відповідно від 2,5 до 20,0 і 40-50%.Теплота згорання безводих органічних відходів близька до теплоти згорання кам'яновугільної смоли.

     Найважливіші органічні відходи: фуси з газозбірників, фуси від очищення сховищ, кисла смолка цехів ректифікації бензолу і сульфатних відділень, полімери від регенерації поглинювальної кам'яновугільного масла.

     Концентровані сольові розчини є стічними водами вакуум-карбонатних і миш'яково-содових сіркоочищень. Вміст солей в цих розчинах розрізняється, а компонентний склад однаковий (тиосульфаты, роданід, сульфати, фероціаніди, сірководень, миш'як, сірчана кислота, та ін.)

     Відпрацьовані кислоти. Основним джерелом є виробництво  нафталіну. Їх можна розділити на дві категорії: концентрована кислота  з вмістом сірчаної кислоти 65-75% і  органічних речовин 10-16% і слабкі кислоти  з вмістом сірчаної кислоти 8-10% і  органічних речовин до 20%.0

     Лужні води утворюються після нейтралізації  бензолових продуктів і нафталіну.

     Вапняний  шлам утворюється на Фенольному заводі. Зневоднений шлам містить смільну  суміш кальцієвих солей (СО₃^2- и SO₄^2-) і деяку кількість фенолів.

     Класифікація, характеристика і основні напрями  використання найважливіших відходів представлені в таблиці 1.1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Таблиця 1.1 Класифікація і характеристика відходів коксохімічного виробництва

 
 

     Аналізуючи  інформацію, приведену в таблиці 1.1, можна констатувати різноманітність  властивостей відходів, що утрудняє їх класифікацію і вторинне використання. Звертає на себе увагу той факт, що відходи, придатні для утилізації у власному виробництві, використовуються більш повно. Наприклад, порода вуглезбагачення  має коефіцієнт використання 0,05, а  відходи флотації зовсім не використовуються. На відміну від цього виду відходів кам'яновугільні фуси і кислі смоління утилізувалися більш повно.

     Коефіцієнти їх використання складають відповідно - 0,55; 0,4 і 0,16. Якнайповніше утилізувалися  кубові залишки бензолових відділень. Тому їх тільки умовно необхідно віднести до відходів, а можна вважати попутними  продуктами. [4] 
 
 
 
 
 

     1.2 Характеристика відходів флотації 
 

     Відходи флотації в мінералогічному відношенні складаються з органічної частини  і мінеральних домішок (глинисті мінерали, карбонати, сульфати, кварц). Головним глинистим компонентом  є каолініт. Велика частина карбонатів представлена кальцитом, менша - доломітом. Сульфати є присутніми у вигляді  ангідриду і в меншій кількості  у вигляді гіпсу.Кількість неорганічних речовин у відходах флотації:

     1. Глинисто-гидрослюдовый комплекс - 55-65;

     2. Кварцево-полешпатовый - 20;

     3. Карбонатні матеріали (кварцит,  доламає) - 10-12;

     4. Сульфати - 5;

     5. Інші мінерали - 3-5.

     Доля  органічних речовин у відходах флотації коливається в межах 30 - 35%.0 Вивчення гранулометричного складу відходів флотації показало переважання в  них тонкодисперсних часток менше 40 - 50 мкм. Щільність коливається в прибудовах 1800 - 2000 кг/м³, насипна маса - 0,85 - 0,96 кг/м³ . Ситовий аналіз показує, що відходи флотації характеризуються переважним змістом (82-94%) найбільш тонких класів з розмірами зерен менше 70 мкм і тонкодисперсних часток 40-50 мкм. Середня зольність 70-84% і збільшується від дрібних класів до великих. [4] 
 
 
 
 
 
 
 

     1.3 Характеристика фусів як вторинної сировини 
 

               Фуси є слабо текучою густою масою, що твердіє при 0°С. Нагрівання до 80-90°С розм'якшує їх, дещо збільшує плинність. Залежно від технології виділення існує декілька видів фусов, що розрізняються за якістю :