- •Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
- •Самара 2012
- •Самарский государственный технический университет
- •Выпускная квалификационная работа
- •Изучение процесса термического окисления активных углей
- •Оксидами азота
- •Техническое задание
- •СамГту 240701 052 18 01 тз
- •Самара 2012 реферат
- •Содержание
- •1 Аналитический обзор
- •2 Обсуждение результатов
- •3 Экспериментальная часть
- •4 Охрана труда и защита окружающей среды
- •5 Технико-экономический расчёт
- •1 Аналитический обзор
- •1.1 Оксиды азота и их свойства
- •1.2 Методы очистки промышленных газовых выбросов
- •1.3 Активные угли
- •2 Обсуждение результатов
- •2.1 Постановка задачи
- •2.2 Подбор образцов активных улей различной адсорбционной активности, определение их удельной поверхности и динамической активности к оксидам азота
- •2.2.1 Подбор образцов углей
- •2.2.2 Оценка динамической активности углеродных материалов по оксидам азота
- •2.2.3 Определение динамической активности образцов углеродсодержащих материалов по оксидам азота
- •2.2.4 Определение суммарной удельной поверхности углей
- •2.2.4.1 Удельная поверхность активных углей
- •2.3 Оценка энергии активации процесса термического взаимодействия оксидов азота и активных углей
- •2.4 Экспериментальная проверка возможности использования активных углеродсодержащих материалов для эффективного обезвреживания оксидов азота
- •2.4.1 Разработка усовершенствованной методики оценки степени обезвреживания оксидов азота активными углями при различных температурах
- •2.5 Описание разработанной установки
- •2.5.1 Контроль температуры
- •2.5.2 Методика исследования обезвреживания оксидов азота в термическом режиме
- •2.5.3 Аппаратура, материалы и реактивы
- •2.5.4 Подготовка к испытанию
- •2.5.5 Подготовка пробы угля
- •2.6 Проведение испытания
- •2.6.1 Расчёт исходной смеси, состоящей из диоксида азота и атмосферного воздуха
- •2.7 Оценка методики обезвреживания оксидов в термическом режиме с помощью активных углей аг-3 и скт-10
- •2.7.1 Оценка результатов обезвреживания оксидов азота с помощью угля аг-3 в интервале температур 100-7000с
- •2.7.2 Оценка результатов обезвреживания оксидов азота с помощью угля скт-10 в интервале температур 100-8000с
- •3 Экспериментальная часть
- •3.1 Применяемые реактивы и материалы
- •3.5 Методика определения удельной поверхности углеродсодержащих материалов
- •3.3 Методика оценки степени обезвреживания оксидов азота в термическом режиме с помощью активных углей
- •3.3.1 Методика оценки степени обезвреживания оксидов азота в термическом режиме с помощью активных углей с применением силикагеля
- •3.3.2 Методика оценки степени обезвреживания оксидов азота в термическом режиме с помощью активного угля марки скт-10 с применением различных скоростных режимов пропускания оксидов азота
- •3.3.3 Методика оценки степени обезвреживания оксидов азота в термическом режиме с помощью активного угля марки скт-10 с применением различной концентрации оксидов азота
- •4 Охрана труда и защита окружающей среды
- •4.1 Характеристика исследовательской работы по степени опасности
- •4.2 Свойства веществ и меры безопасности
- •4.3 Меры безопасности при проведении исследований
- •4.4 Санитарно-гигиенические характеристики лаборатории
- •4.5 Средства пожаротушения
- •5 Технико–экономический расчёт
- •5.1 Расчет затрат на сырье и материалы
- •5.2 Расчет капитальных затрат и амортизационных отчислений
- •5.3 Расчет энергетических затрат
- •5.4 Расчет фонда заработной платы
- •5.5 Затраты на проведение исследовательской работы
- •5.6 Стоимость одного часа эксперимента
- •Библиографический список
- •Список публикации по теме: «Утилизация, переработка и обезвреживание газообразных и твердых отходов производства энергоёмких соединений» Тезисы докладов в сборниках трудов конференций
- •Участие в выставках
- •Защита интеллектуальной собственности:
- •Участие в конкурсах
- •Научное и общественное признание:
- •Приложения
3.3.2 Методика оценки степени обезвреживания оксидов азота в термическом режиме с помощью активного угля марки скт-10 с применением различных скоростных режимов пропускания оксидов азота
Данная методика описана в пункте 3.3.1, но оксиды азота пропускали с помощью сжатого воздуха камеры 14 через реактор с углем, находящийся в печи 20, и затем – через 200 мл поглотительного раствора 22 с различной скоростью с помощью ротаметра 16. Скорость пропускания увеличивали с 0,5 л/мин до 1,5 л/мин. Результаты сведены в таблицу 8 и представлены на графике 16.
Таблица 8
-
Марка угля
Температура обезвреживания, °С
Скорость подачи оксидов азота, л/мин
Степень обезвреживания, %
скт
500
0,5
95
скт
500
1
94
скт
500
1,5
53
Рисунок 16 зависимость скорости пропускания от степени обезвреживания оксидов азота
3.3.3 Методика оценки степени обезвреживания оксидов азота в термическом режиме с помощью активного угля марки скт-10 с применением различной концентрации оксидов азота
Для проведения исследований по оценке обезвреживания оксидов азота в термическом режиме была разработана и смонтирована установка. Установку для оценки методики обезвреживания оксидов азота в термическом режиме с использованием активных углей собирали на рабочем месте в вытяжном шкафу (при включенной вентиляции). Она состояла из: капельной воронки, конической колбы, магнитной мешалки, колбы с силикагелем, делительной воронки, источника сжатого воздуха, ротаметра, термопар, барботера и склянки с поглатительным раствором.
В капельную воронку 1 наливали 50 мл раствора нитрита натрия 40%. В колбу 3 наливали 30 мл азотной кислоты и 200 мл дистиллированной воды. Краны 6, 15, 12, 13 закрыли, 2, 7, 8, 9, 11 – открыли. После чего включали магнитную мешалку и начинали прикапывать из капельной воронки 1 нитрит натрия со скоростью 15-17 капель в минуту. Образовавшиеся оксиды азота проходили через силикагель, затем уже в высушенном состоянии в шприц медицинский в заданном объеме. Как только оксиды азота образовались в шприце, прекращали прикапывание нитрита натрия, выключали мешалку. Об образовании оксидов азота свидетельствовал образовавшийся бурый газ. В камеру 14 закачивали определенное количество оксидов азота и недостающее количество воздуха. Открывали кран 12, 15, кран 8 закрыли, и оксиды азота пропускали через реактор с углем, находящийся в печи 20, и затем – через 200 мл поглотительного раствора 22.
Включали ЛАТР и начинали прогревание трубки с пробой угля (реактор) до нужной температуры. При этом кран 18 держали открытым, а кран 17 перекрывали, для того чтобы влага содержащаяся в угле испарялась.
Взаимодействие углерода с оксидами азота определялась уменьшением массы активного угля, находившимся в реакторе, в процессе окисления. Разницу масс исходной навески и вещества, не прореагировавшего в результате испытания, получали в каждом эксперименте.
Результаты сведены в таблицу 9 и представлены в виде графической ависимости на графике 17.
Таблица 9
-
Марка угля
Температура обезвреживания, °С
Объемная концентрация оксидов азота, мл
Степень обевреживания, %
скт
500
150
91
скт
500
300
93
скт
500
600
95
скт
500
900
96
Рисунок 17 зависимость степени обезвреживания от концентрации оксидов аота