- •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 Экспериментальная часть
3.1 Применяемые реактивы и материалы
3.2 Подготовка компонентов
3.2.1 Приготовление раствора нитрита натрия 40%
3.2.1 Приготовление раствора гидроксида калия 12%
3.2.3 Приготовления раствора нитрата бария 5%
3.2.4 Подготовка навески угля
3.3 Проведение испытания по оценке методики обезвреживания
оксидов азота в термическом режиме с помощью активных углей
4 Охрана труда и защита окружающей среды
4.1 Характеристика исследовательской работы по степени
опасности
4.2 Свойства веществ и меры по безопасности
4.3 Меры безопасности при проведении исследований
4.4 Санитарно-гигиенические характеристики лаборатории
4.5 Средства пожаротушения
5 Технико-экономический расчёт
5.1 Расчёт затрат на сырьё и материалы
5.2 Расчёт капитальных затрат и амортизационных отчислений
5.3 Расчёт энергетический затрат
5.4 Расчёт фонда заработанной платы
5.5 Затраты на проведение исследовательской работы
5.6 Стоимость одного часа эксперимента
Заключение
Список публикаций по теме квалификационной работы
Приложение
Библиографический список
Техническое задание
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время многими учёными и исследователями отмечается резкое ухудшение состояния природной среды в связи с интенсивно развивающимися промышленностью и автотранспортом [1].
Газообразные выбросы в атмосферу, как правило, представляют собой смесь различных соединений: оксиды азота, углерода, серы, углеводороды и их производные, пыль. Данные вещества в различной мере отрицательно воздействуют на окружающую среду и живые организмы. Наибольший вклад в загрязнение атмосферы Земли вносят газообразных промышленные выбросы.
Существуют различные методы очистки газообразных промышленных выбросов от технических загрязнений: адсорбционные, окислительные (термические и каталитические) и другие методы.
Из многих методов, по мнению большинства авторов, наиболее перспективным является использование термокатализа, так как он отличается универсальностью и характеризуется высокой эффективностью процесса [2].
На кафедре «ХТОСА» СамГТУ в течение ряда лет проводятся исследования по изучению возможности нетрадиционного применения активных углей в различных химико-технологических процессах. Одним из них может быть процесс обезвреживания оксидов азота с помощью активных углей в термическом режиме.
В ранее проведённых работах при разработке рецептур низкотемпературных пиротехнических составов экспериментально было выявлено влияние качества углей на параметры процесса их горения -температуру и скорость. Оказалось, что только применение активных углей в аммиачно-селитренных пиротехнических составах может реализовать низкотемпературный режим их горения (не более 4500С), в отличие от традиционных систем с температурой горения от 6000С и выше.
Целью данного исследования являлось исследование процесса термического окисления активных углей оксидами азота с целью оценки возможности разработки способа их обезвреживания.
В основе предлагаемого способа лежит процесс взаимодействия оксидов азота с активными углями в термическом режиме, результатом которого является превращение высокотоксичных соединений азота в практически безвредные азот и углекислый газ.