Измельченные

1.         измельченные

2.         неизмельченные

После измельчения состава содержание более крупнодисперсных фракций меньше, и образуются частицы размером ~ 1*10^-6-10^-7м.

В литературе [44] описано получение активных углей после обработки растительных отходов термической обработкой и серной кислотой.

Из данных оптической микроскопии видно, что образцы подвергнутые обработке серной кислотой (рис. 5) и комплексно (рис. 6) ( Т=600 ºС и серной кислотой ) имеют измененную морфологию поверхности по сравнению с исходными ( рис.1). А также, образцы после комплексной обработки имеют большой разброс по размерам.

Изменения в химическом составе ООП как после термовоздействия, так и после обработки серной кислоты исследовались методами термогравиметричекого анализа.

При термораспаде полисахаридов в результате разрыва кислород-углеродных связей происходят три основных процесса: дегидратация, деполимеризация и затем глубокая деструкция с разрушением циклов и образование различных продуктов распада.[14]

В результате дегидратации (200-250ºС) образуются сопряженные ненасыщенные структуры, формирующие при пиролизе карбонизованный остаток. Дегидратация это цепной радикальный процесс. При дегидратации протекают три типа реакций: внутримолекулярная с отщеплением воды и появлением двойной связи, внутримолекулярная с образованием внутрициклической эфирной связи и межмолекулярная с образованием межмолекулярной эфирной связи

Деструкция исходных ООП начинается 160˚С, потери массы по завершению основной стадии деструкции составляют 62%.

Воздействие температуры в 250˚С при продолжительности термообработки 90 мин. существенно не влияют на термостойкость образцов. У образцов обработанных как разбавленной, так и концентрированной серной кислотой, отмечены существенные отличия в термостойкости в сравнении с исходным ООП. О чем свидетельствует повышение начальной температуры разложения основной стадии деструкции. Снижаются потери массы в широком интервале температур. Предположительно этот процесс соответствует процессу окисления отходов и образованию графитовых структур.

Таблица 3.

Показатели пиролиза

На первой стадии, при воздействии температур на образцы, удаляется сорбированная вода, содержание которой составляет ~ 8 %. Начальная температура разложения отходов обработанных концентрированной H₂SO₄ составляет 250°С, с большими потерями массы. Для термообработанных при более высоких температурах (600°С) и окисленных отходов наблюдается повышение начальной температуры деструкции до 300°С и снижение потери массы.

Изменения в структуре материала исследовали также методом ИКС. Показано наличие в спектрах ИКС, (рис.6) исходных ООП глубокой полосы поглощения в области 3200 – 3500 см^-1, связанных водородными связями ОН¯групп. Полосы поглощения при 2923 см^-1 следует отнести к валентным колебаниям СН₃ групп, а при 2853 см^-1 -к валентным колебаниям СН₂ групп. Обнаружены также валентные колебания кольца  при 1090 см^-1, и мостика ( –С–О–С– ) при 1060 см^-1 и 898 см^-1 .

При термической обработке ООП, основным составляющим которых является целлюлоза, в интервале 300-500°С происходит зарождение микроструктуры углерода. Происходит дегидратация, гомолитический разрыв наименее прочных С-О-С и С-С связей внутри кольца и рекомбинация короткоживущих свободных радикалов с образованием графитизированных слоев.

У термообработанных при 400ºС ООП, кр.4, уменьшается интенсивность полосы поглощения ОН групп, практически исчезают полосы, соответствующие поглощению – С – О – С – глюкозидной связи (1060 и 898 см^-1) и увеличивается интенсивность колебаний СН₂ групп (2853 см^-1).

По данным ИКС при термической обработке отходов высокими температурами (400, 500, 600°С), в составе всех образцов сохраняется органическая составляющая, т.к. сохраняются валентные колебания СН-связей СН₂-групп. Происходит уменьшение содержания групп – OH при (3411см^-1), CH₃ при (2923см^-1), CH₂ при (2853см^-1), CH при (3056см^-1), увеличивается интенсивность пика при 1060см^-1, который соответствует колебанию С-О-С связи. С увеличением температуры все эти явления наблюдаются в большей степени. Тоже наблюдается при комплексном воздействии термообработки и окисления. Это происходит в результате внутримолекулярной реакции с образованием внутрициклических эфирных связей. При коротком времени воздействия повышенными температурами происходит дегидратация, за счет этого возрастают пики колебания С-О-С связей с последующим разрывом основной цепи. В результате повышается термостабильность.

Определена насыпная плотность ООП, подвергнутых комплексной обработке(табл.4) Таблица 4.

Об изменениях в структуре материала можно судить также по водопоглощению.

Изучена сорбция воды

1. ООП термообработанных при Т= 600 ºС и серной и азотной кислотами

2. Исходных ООП термообработанных при Т=900 ºС

3. Исходных ООП обработанных серной кислотой

Из графиков видно, что наибольшей сорбционной способностью обладает образец, обработанный при Т=900°С, это объясняется более развитой активной поверхностью.

Восстановление сорбционной способности после многократного удаления влаги снижается незначительно.

Показана возможность модифицирования отходов крупяных производств и их использования в качестве сорбционного материала. С использованием комплекса методов (ИКС, ТГА, водопоглощения, оптической микроскопии) изучены свойства целлюлозосодержащих отходов крупяных производств – отходов обмолота проса (ООП).

3.Раздел «Безопасность и экология проекта»

В процессе модификации отходов сельскохозяйственного производства используются вредное вещество - серная кислота, второго класса опасности.[42]

Серная кислота.

Физические и химические свойства. Маслянистая, в чистом виде прозрачная бесцветная жидкость. Т_плавл.=10,35°С; Т_кип.=330°С (с разл.); ρ=1,834 г/мл. С водой смешивается во. всех отношениях, выделяя большое количество тепла. Начиная с 200°С и выше выделяет пары SО₃, которые с водяным паром воздуха образуют белый туман. Концентрированная H₂SO₄ - довольно сильный окислитель.

Токсическое действие.

Раздражает и прижигает слизистые верхних дыхательных путей, поражает легкие. При попадании на кожу вызывает тяже­лые ожоги, Аэрозоль H₂SO₄ обладает более выраженным токсическим действием, чем SO₂.

Основными опасностями серной кислоты связаны с повышением отравлений и травматизма, поэтому требуют повседневного внимания к вопросам техники безопасности, производственной санитарии и пожарной безопасности. При нарушении режимов работы в этом производстве, а также при возникновении различных аварий и неполадок возможно попадание в рабочие помещения и зону обслуживания оборудования больших количеств пожаро - и взрывоопасных, токсичных веществ в виде газов, паров, что в ряде случаев приводит к возникновению взрывов, пожаров и отравлению рабочих. Особое внимание необходимо обращать на правильную организацию рабочего места, строгое выполнение требований обязательных инструкций, правил техники безопасности.

Основными опасностями являются:

1)         химические ожоги серной кислотой при нарушении герметичности аппаратуры, трубопроводов, запорной арматуры;

2)         термические ожоги жидкой серой, пароводяной смесью и при соприкосновении с горячими поверхностями аппаратуры, коммуникаций, паропроводов;

3)         отравление сернистым и серным ангидридами при выбросе технологического газа в рабочую зону;

4)         поражение электрическим током при нарушении изоляции электрооборудования;

5)         механические травмы при неправильном обслуживании механизмов и агрегатов с движущимися и вращающимися частями;

6)         взрывоопасность газовой смеси при неправильном процессе розжига газовых горелок и их неправильной эксплуатации.

Действие на кожу. Концентрированной H₂SO₄ вызывает сильное жжение. Если ее сразу же смыть водой, действие может ограничиться краснотой. В противном случае кислота быстро проникает вглубь тканей, образуется струп. При отпадении струпа обнажается глубокая язва. Заживление оканчивается образованием пло­ских рубцов или мясистых разрастаний, выступающих за края язвы. Тяжелые последствия может вызвать происходящее затем стяжение рубцов. Излечиваются ожоги в среднем в течение 6 недель. При очень большой поверхности пораже­ния - часто смертельный исход. Очень тяжелы поражения при попадании H₂SO₄ в глаза.

Индивидуальная защита.

Меры предупреждения. Фильтрующие промышлен­ные противогазы марок В (с фильтром), БКФ, М; шланговые противогазы ПШ-1, ПШ-2. Защитные очки или маски и щитки из оргстекла и др. Спецодежда (брюки и куртки или комбинезон, фартуки, перчатки или рукавицы) из кислото­стойких тканей: ШХВ-30, ШЛ,^: нитрон, лавсан, кислотозащитное сукно ШЛ-40, СВХ-1, смешанные ткани из лавсана с хлоропреном и др. Резиновые сапоги. Механизация розлива, упаковки, перемещения в цехах. Нейтрализация пролитой кислоты (меланжа) порошком МЛ (кальцинированная сода 60%, жидкое стекло 30%, сульфонал 10%) [43]

С экологической точки зрения, в данном проекте присутствуют стоки серной кислоты в промывных водах, также при термообработке выделяются оксиды углерода и углеводороды.

Для обезвреживания данных загрязнителей, мы предлагаем использовать доломитовые фильтры для нейтрализации стоков, и адсорбер для обезвреживания вредных выбросов.

Список используемой литературы

1.Состояние и перспективы развития промышленности переработки пластмасс в России // Пластические массы .- 2005. - №5. - C.3-7.

2.Брагинский В.А. Обсуждение актуальных проблем производства изделий из пластмасс в России / Брагинский В.А.// Пластические массы. - 2000. - №8. - с.4-6.

Похожие работы

Сравнительная оценка качества растительных масел отечетвенного и импортного производства

Скачать

49879

2

0

... — 4 мес, разлитого во фляги и бочки — 1,5 мес. По истечении гарантийных сроков хранения подсолнечное масло может быть реализовано, если его качество удовлетворяет требованиям стандарта.СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА КАЧЕСТВА РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ РАЗНЫХ ИЗГОТОВИТЕЛЕЙЦель работы.Исследовать пять образцов растительных масел разных изготовителей по нескольким показателям и определить соответствуют ли эти масла ...

Состояние и пути совершенствования учета затрат продукции промышленных производств

Скачать

122453

10

0

... рекомендациями по планированию, учету и калькулированию себестоимости продукции в сельском хозяйстве». 3. СОСТОЯНИЕ И ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ УЧЕТА ЗАТРАТ И ИСЧИСЛЕНИЯ СЕБЕСТОИМОСТИ ПРОДУКЦИИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРОИЗВОД СТВ.   3.1. Организация первичного и сводного учета затрат и выхода продукции промышленных производств. Система документации является обязательной в нашей стране. Это требование ...

Технология производства, хранения, переработки и стандартизации продукции

Скачать

28864

1

0

... по числу снесенных яиц за год и их массе. Продуктивность пчелы Ее оценивают по количеству меда, полученной от одной пчелиной семьи. Основная продукция пчеловодства – мед, имеющий пищевые и лечебные свойства, а также воск и прополис. Технология производства мясо бройлеров   При производстве мяса птицы применяют три технологии выращивания и содержания – на глубокой подстилке, сетчатых ...

Формирование себестоимости продукции масложировой промышленности

Скачать

140009

19

2

... цеха являются прямыми для цеха, но косвенными для множества видов продукции изготавливаемой в данном цехе. Затраты на производство продукции масложировой промышленности. Производства некоторых видов продукции требует нескольких этапов, прохождения нескольких процессов производства, и поэтому готовая продукция одного этапа производства является основным материалом (т.е. статьей затрат) для ...