Arns, W.

Budde, K.

Dieckmann, F.

Eitner, Frank

Fischereder, M.

Gossmann, J.

Gwinner, W.

Heyne, N.

Juergensen, J. S.

Morath, C.

Naik, M. R.

Pressmar, K.

RWTH Publications

Conversion to Sirolimus in Renal Transplant Recipients with Malignancies

Каренгин, А. А.

Electronic archive of Tomsk Polytechnic University

  38   КОМПЛЕКСНАЯ  ПЛАЗМЕННАЯ ОБРАБОТКА ОТХОДОВ ВОДООЧИСТКИ  Каренгин А.А. Научный руководитель: Каренгин А.Г., к.ф.-м.н., доцент АО «Сибирский химический комбинат»,  636039, г. Северск, Томской области, ул. Курчатова, д.1 E-mail: karenginaleksey@gmail.com  Только в России накоплены и ежегодно образуются миллионы тонн отходов после водоочистки, которые являются мощным фактором, воздействующим на окружающую среду и отрицательно влияющим на качество жизни человека. Однако эти отходы не только могут быть использованы, но их применение может быть выгодно с экономической точки зрения. Использование отходов в качестве вторичных материальных ресурсов решает ряд важных хозяйственных задач, таких как экономия основного сырья, предотвращение загрязнения водоемов, почвы и воздушного бассейна, производство новых видов товаров народного потребления и др. Так на Томском подземном водозаборе после очистки пресной воды ежегодно образуются свыше 3000 т отходов водоочистки (ОВО),  имеющих следующий состав (%): Fe- 30,3; Mn – 4,5; Si – 4,0; Ca – 1,0; H2O – остальное [1]. Эти отходы содержат целый ряд металлов и могли бы стать серьезной сырьевой базой для многотоннажного производства пигментов, а также изготовления на их основе различных красок, окрашенных строительных материалов и изделий, железосодержащих концентратов для производства сталей и сплавов  и др. Однако из-за отсутствия эффективных технологий эти отходы до сих пор не нашли широкого промышленного применения. В компании ООО «Сибметахим» (г. Томск), занимающей лидирующие позиции в России по производству метанола (до 800 000 т/год), ежегодно образуется до 3500 т  горючих отходов производства метанола (ГОПМ), имеющих следующий состав (%): CH3OH - (50-70); C2H6O - (2,6-5,3); C3H8O и другие высшие спирты - (2,5-4,7),  H2O – остальное [2]. В настоящее время эти отходы сжигаются в печах реформинга и выбрасываются в атмосферу, что экологически небезопасно и приводит е значительным потерям тепловой энергии. Прямая плазменная обработка ОВО потребует огромных затрат электрической энергии (до 4,0 кВч∙ч/кг). Существенное снижение энергозатрат может быть достигнуто при совместной обработке горючих и негорючих отходов в воздушно-плазменном потоке в виде оптимальных по составу диспергированных водно-солеорганических композиций (ВСОК) [2]. На основе результатов расчетов показателей горючести  композиций «ОВО‒ГОПМ» определены оптимальные по составу ВСОК,  имеющие низшую теплотворную способность (Qнр≥8,4 МДж/кг), адиабатическую температуру горения (Тад≥1200 °С) и обеспечивающие не только существенное снижение затрат энергозатрат на  плазменную обработку ОВО (с 4,0 до 0,1 МВт∙ч/т), но дополнительное получение тепловой энергии для технологических и бытовых нужд (до 2,0 МВт∙ч/т). В результате термодинамических расчетов процесса плазменной обработки ВСОК установлены основные закономерности влияния исходного состава этих композиций и массовых долей воздушного плазменного теплоносителя на равновесные составы образующихся газообразных и твердых продуктов и определены режимы, обеспечивающие экологически безопасную плазменную обработку отходов в воздушной плазме и получение в составе твердых продуктов магнитного оксида железа (Fe3O4).Для расчётов использовалась лицензионная программа «TERRA». С учетом полученных результатов проведены исследования процесса плазменной обработки ОВО на плазменном стенде «Плазменный модуль на базе высокочастотного генератора ВЧГ8-60/13-01» (рабочая частота 13,56 МГц, колебательная мощность до 60 кВт), и экспериментально подтверждена возможность энергоэффективной совместной плазменной обработки ОВО и ГОПМ в  воздушно-плазменном потоке  в виде диспергированных ВСОК. Результаты проведенных исследований могут быть использованы при создании технологии для энергоэффективной комплексной плазменной обработки ОВО и получения пигментов различного состава и назначения.   СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Лисецкий В.Н., Брюханцев В.Н.,. Андрейченко А.А. Улавливание и утилизация осадков водоподготовки на водозаборах г. Томска. - Томск: Изд-во НТЛ, 2003. – 164 с. 2. Shekhovtsova A.P, Karengin A.G. Efficiency Assessment of Using Flammable Compounds from Water Treatment and Methanol Production Waste for Plasma Synthesis of Iron-Containing Pigments // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2016. ‒ Vol. 142. Article number 012045. ‒ P. 1-7.  

Комплексная плазменная обработка отходов водоочистки

Комплексная плазменная обработка отходов водоочистки

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

RWTH Publications

Electronic archive of Tomsk Polytechnic University