|
Материалы

Исследование процесса совместного электрохимического окисления кислого гудрона и резино-кордных отходов


Отходы сернокислотной очистки белых масел (кислые гудроны) – это один из основных отходов предприятий нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, работающих по старой технологии. При «захоронении» кислого гудрона происходит загрязнение окружающей среды, а именно: закисление почвы и водоемов и, как следствие, уничтожение флоры и фауны. Естественный, самопроизвольный окислительно-восстановительный процесс влечет за собой выделение большого количества диоксида серы, что в свою очередь загрязняет воздушный бассейн и наносит вред растительному и животному миру.

Получение битумных вяжущих из кислого гудрона сопряжено с рядом трудностей и одной из главных является то, что получаемый продукт не всегда удовлетворяет требованиям ГОСТа на битумные материалы, поэтому для улучшения эксплуатационных характеристик получаемых материалов предложено модифицировать битум из кислого гудрона продуктом термической деструкции резиново- кордных отходов (РКО). Эти отходы представляют собой смесь вискозных и полиамидных кордных нитей, обработанных пропиточными составами на основе приридиновых и карбоксильных латексов, длиной до 50 мм и содержат до 40 % резиновой крошки на основе изопреновых, бутадиеновых и бутадиен-стирольных каучуков с размерами частиц до 10 мм.

Отходы резиновой промышленности являются одним из важнейших видов вторичных материальных ресурсов. Проблема их использования приобрела в последнее время большое значение и остается актуальной, несмотря на совершенствования технологии производства новых изделий и их вторичной переработки. Складирование и захоронение полимерных материалов не только экономически неэффективно, но и экологически небезопасно, так как при длительном хранении могут выделяться вещества, которые способны привести к нарушению экологического равновесия. Известно, что к моменту утраты резиновыми изделиями их эксплуатационных качеств сама полимерная матрица претерпевает малые структурные изменения. Это и обуславливает возможность вторичной переработки разнообразных резиновых изделий. Было предложено получать продукт термической деструкции резиново- кордных отходов (РКО) автоклавным способом. Лабораторные опыты деструкции РКО в избытке агента набухания с высокой температурой кипения проводились по следующей технологии: РКО, смешанные с агентом набухания, после 12-16 часовой вылежки, далее помещались в греющий агент – масло, и нагревались до1100С, резино-кордные отходы выдерживались в термостате в течении 1-3 часа. Процесс набухания полимера в различных агентах набухания (мягчителях) , возможно, объясняется следующим образом: углеводороды проникают внутрь полимера в основном вследствие капиллярного всасывания. Поскольку быстро всасываемый поверхностью полимера агент набухания достаточно быстро передаётся далее, набухание происходит почти одновременно по всему объёму. Затем их загружали в автоклав, который также помещаем в аппарат с масляной рубашкой (Р = 13 атм., температура процесса 195°С). Готовый продукт оценивается по степени деструкции каучукового вещества (по хлороформенному экстракту).

В качестве исходного сырья использовался кислый гудрон с кислотным числом 58.5 мг КОН/г гудрона, который загружался в ёмкость, оборудованную устройством для электролиза, то есть катодом и анодом из нержавеющей стали. На электроды подавался переменный ток. Величина напряжения, сила тока, температура кислого гудрона и время разогрева контролировались приборами.

Нами предложено вести процесс нейтрализации и получать битумные вяжущие на основе кислого гудрона электрохимическим способом, при этом все требуемые операции проводить в одном аппарате. Все ранее использованные способы получения битумных вяжущих требовали большого количества нейтрализующих агентов, что в свою очередь, ухудшало характеристики, получаемых продуктов. Путём использования электропроводности кислого гудрона и размещения электродов в реакторе, а также исключения добавки нейтрализующего агента и проведения разогрева кислого гудрона выпаривания воды, нейтрализации, окисления и модификацию получаемого битумного вяжущего в одном аппарате удаётся получить битумное вяжущее с показателями соответствующими битуму нефтяному кровельному БНК 45/190 (ГОСТ 6617-76*).

Процесс получения битумного вяжущего заключался в следующем: в качестве исходного сырья использовался кислый гудрон, добавлялись модифицирующая добавка – 5-20% продукта термической деструкции резиново- кордных отходов сырьё загружалось в ёмкость, оборудованную устройством для электролиза, то есть катодом и анодом из нержавеющей стали. На электроды подавался переменный ток (U=30-50B, I=16-24A). Величина напряжения, сила тока, температура процесса и время разогрева контролировались приборами.

1 2
Общее время работы: 13.248205184937 мс
Использование памяти: 661 КБ