Изучение фильтрующих свойсвт горючих сланцев Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

№ 3 / 2015

ISSN 2410-6070

-организация взаимоотношений по качеству материалов между поставщиками сырья, материалов, предприятием и потребителями материалов;

-обеспечение стабильности запланированного уровня качества наноструктурированных композиционных материалов на всех стадиях жизненного цикла;

- контроль качества и испытания наноструктурированных композиционных материалов; профилактика брака в производстве;

-внутрипроизводственная аттестация продукции, технологических процессов, рабочих мест, исполнителей и т.д.; сертификация продукции, работ, услуг, систем качества и производств; внутрипроизводственный учет и отчетность по качеству материалов; технико-экономический анализ изменения качества материалов.

Проект профессионального стандарта описывает все три основные категории организационнотехнических проблем контроля выпускаемой продукции: статистический контроль качества материалов, полуфабрикатов и готовых изделий; анализ причин снижения качества; выработка управляющих воздействий, нивелирующих эти изменения.

После прохождения этапа общественно-профессионального обсуждения и утверждения содержание проекта профессионального стандарта необходимо отразить в требования к результатам освоения и условиям реализации образовательных программ высшего профессионального образования.

© Д.И. Куликова, И. Ф. Сабиров, 2015

УДК 62

М.Ю. Назаренко

аспирант кафедры ХТПЭ

С.Н. Салтыкова

к.т.н. доцент кафедры ХТПЭ И. Л. Олейник

студент кафедры ХТПЭ Факультет переработки минерального сырья Национальный минерально-сырьевой университет «Горный» г. Санкт-Петербург, Российская Федерация

ИЗУЧЕНИЕ ФИЛЬТРУЮЩИХ СВОЙСВТ ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ

Работа посвящена изучению фильтрующих свойств горючих сланцев Прибалтийского бассейна. Определены скорость и время фильтрации, размер оптимальной фракции, а также константа процесса фильтрования.

Ключевые слова

горючий сланец; фильтрование; константа процесса фильтрования.

В настоящее время в качестве фильтрующих материалов используют большое количество минеральных веществ. Одними из самых распространенных являются активированный уголь, цеолит, кремниевый песок, шунгит и другие. Дробленый шунгит обладает хорошей механической прочностью, химической стойкостью, а также не загрязняет пропускаемую через него воду и ввиду этого он пригоден для загрузки в фильтры. В химический состав шунгита входит оксид кремния (36,46%), углерод (26,26%) оксид алюминия (4,05%), оксид железа III (1,01%), оксид кальция (0,12%) и оксид магния (0,56%) [1].

Исходя из этого, интересно было бы изучить фильтрующие свойства горючих сланцев, т.к. в их химическом составе содержатся оксиды кремния (30,22%), железа (10,26%), кальция (36,95%), магния (0,981%). Содержание общего и карбонатного углерода в исходном горючем сланце составляет около 35% (32,26% общего углерода и 2,60% карбонатного углерода) [2,3].

Цель данной работы - определение зависимости скорости и времени фильтрации горючего сланца Прибалтийского бассейна, а также определение константы фильтрования для оптимальной фракции сланца.

- 162 -

___________________________МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА»

Объект исследований - горючий сланец Прибалтийского бассейна, влажностью 1,2 ^ 1,8%, плотностью 1643 ^ 1908 кг/м3 и пористостью 14 ^ 24%.

Перед проведением опытов горючий сланец классифицировался на фракции менее 125мм, 125мм ^ 0,5мм, 0,5мм ^ 1мм, 1мм ^ 2мм, 2мм ^ 4мм, и 4мм ^ 6мм на гранулометрическом классификаторе AS Control.

Зависимость скорости и времени фильтрации от фракции изучалось на лабораторной установке, изображенной на рисунке 1.

Рисунок 1 - Лабораторная установка для определения скорости и времени фильтрации где: 1- воронка Бюхнера; 2 -слой горючего сланца; 3 - вакуумметр; 4 - приемник фильтрата; 5 - воздушный кран; 6 -вакуум - насос.

Горючий сланец определенной фракции, массой 4,5 г помещали в воронку Бюхнера (высота слоя горючего сланца - 5 мм) и заливали 150 мл воды (высота столба воды - 65 мм). Включали вакуум-насос, устанавливали значение вакуумметра на -90 кПа и открывали вентиль. После появления первых капель в приемнике включали секундомер. Замеряли скорость и время фильтрации каждых 30 мл фильтрата. Проводили несколько параллельных опытов и брали среднее значение полученных результатов. Результаты экспериментов представлены на рисунке 2.

- 1А

1,2

- 1

0,8

- 0,6

- 0,4

- 0,2

О

я

о

тз

о

о

н

№

-е*

к

Й

Я

тз

й

и

К

К

Й

o'

Рисунок 2 - Зависимость времени и скорости фильтрации от фракции горючего сланца

По полученной зависимости времени фильтрации от фракции горючего сланца (рис.2) видно, что при увеличении размера фракции скорость фильтрации увеличивается с 0,13 мл/с (фракция менее 125 мм) до 1,47 мл/с (фракция 4мм ^ 6мм). Установлено, что зависимость скорости фильтрации от фракции сланца определяется уравнением 1:

V = 0,14829е 0’483№ (1)

где, V - скорость фильтрации, мл/с; Ф - размер фракции, мм.

По графику, изображенном на рисунке 2, видно, что время фильтрации уменьшается при увеличении фракции горючего сланца с 1170 с (фракция менее 125 мм) до 102 с (фракция 4мм ^ 6мм). Установлено, что зависимость времени фильтрации от фракции сланца определяется уравнением 2:

- 163 -

№ 3 / 2015

ISSN 2410-6070

Т = 1049,1е “0’485ф (2)

где, Т - время фильтрации, с; Ф - размер фракции, мм.

По полученному графику зависимостей времени и скорости фильтрации (рис. 2) было определено оптимальное значение класссифицированой фракции горючего сланца - 1мм ^ 2мм. Скорость фильтрации - 0,4 мл/с, время фильтрации - 380с. Для данной фракции был определена константа фильтрования - К = 2.

Заключение

Определены зависимости скорости и времени фильтрации от фракции горючего сланца Прибалтийского бассейна. Установлено, что при увеличении размера фракции скорость фильтрации увеличивается с 0,13 мл/с (фракция менее 125 мм) до 1,47 мл/с (фракция 4мм ^ 6мм). Зависимость скорости фильтрации от фракции

горючего сланца определяется уравнением - V = 0,14829е0,4831. Время фильтрации уменьшается при увеличении фракции горючего сланца с 1170 с (фракция менее 125 мм) до 102 с (фракция 4мм ^ 6мм). Зависимость времени фильтрации от фракции сланца определяется уравнением - Т = 1049,1е 0,481. Определено оптимальное значение классифицированной фракции горючего сланца для процесса фильтрования - 1мм ^ 2мм. Скорость фильтрации - 0,4 мл/с, время фильтрации - 380с, константа фильтрования - К = 2. Список использованной литературы

1. Рафиенко В. А. Технология переработки шунгитовых пород. М.: ГЕОС, 2008. — 214 с;

2. Назаренко М.Ю. Изучение физико-химических свойств горючих сланцев / М.Ю. Назаренко, В.Ю. Бажин, С.Н. Салтыкова, Г.В. Коновалов // Кокс и химия, - М: 2014. №3. С. 44-50.

3. Назаренко М.Ю. Изменение химического состава и свойств горючих сланцев во время термической обработки / М.Ю. Назаренко, В.Ю. Бажин, С.Н. Салтыкова, Ф.Ю. шариков // Кокс и химия, - М: 2014. №10. С. 46-49.

© М.Ю. Назаренко, С.Н. Салтыкова, И.Л. Олейник, 2015

УДК 628.164

Е.Л.Нестерова;

К.х.н., доцент кафедры ОиСХ;

В.В.Белоцерковская

студент

Кафедра общей и специальной химии, Тюменский государственный архитектурностроительный университет Г. Тюмень, Российская Федерация

ПРИМЕНЕНИЕ Н-^Л-КАТИОНИРОВАНИЯ ПРИ ПОДГОТОВКЕ СЕТЕВОЙ ВОДЫ ДЛЯ

СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ Аннотация

Для удовлетворения разнообразных требований к качеству воды, потребляемой при выработке электрической и тепловой энергии, возникает необходимость ее физико-химической обработки. Схема ионообменной установки определяется исходя из требований, предъявляемых к качеству ее, от состава исходных вод, типа системы теплоснабжения.

Ключевые слова

Подготовка сетевой воды, ионный обмен, Н-Ка-катионирование

Для соблюдения регламентированных норм эксплуатации котельного оборудования, снижения рисков внештатных остановок и аварийных ситуаций, буквального достижения экономии расхода энергоресурсов рекомендуется осуществлять качественную подготовку сетевой воды для систем теплоснабжения.

Качество исходной воды для открытых и закрытых систем теплоснабжения должно отвечать требованиям СанПиН 2.1.4.1074 и правилам технической эксплуатации электрических станций и сетей Минэнерго России.

- 164 -