CC BY
37
- модели, не учитывающие тепловую конвекцию или учитывающие наличие вертикальных движений воздуха через введение поправочных коэффициентов, не могут удовлетворительно описывать процесс переноса примеси в областях с температурными неодно-родностями;
- сравнение суточной динамики концентрации примеси в различное время года и при различных типах подстилающей поверхности свидетельствует о сложном нелинейном характере отличий. Это делает невозможным введение соответствующих поправочных коэффициентов при использовании более простых моделей поля загрязнения воздуха, не учитывающих изменение радиационного баланса поверхности;
- при разработке микроклиматических прогнозов погоды целесообразно учитывать взаимное влияние полей температуры и концентрации загрязняющих веществ, так как облако примесей может значительно изменять температуру подстилающей поверхности, особенно в ночное время суток.
Литература
1. Матвеев Л. Т. Курс общей метеорологии: Физика атмо-
сферы. Л., 1984.
2.МатвеевЛ.Т. Динамика облаков. Л., 1981.
3. Никифоров А.Н., Бузало Н.С. Моделирование полей загрязненности атмосферы в мезометеорологическом пограничном слое // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естеств. науки. 2001. Спецвыпуск. С. 126-129.
4. Никифоров А.Н., Бузало Н.С. Моделирование загрязненности влажной неизотермической атмосферы при неоднородной подстилающей поверхности // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2002. Спецвыпуск: Математическое моделирование и компьютерные технологии. С. 52-59.
5. Бузало Н.С. Численное моделирование пространственного воздушного потока над подстилающей поверхностью со сложным рельефом // Математические методы в физике, технике и экономике: Сб. науч. ст. кафедры прикладной математики ЮРГТУ (НПИ). Новочеркасск, 2002. С. 32-43.
Южно-Российский государственный технический университет (НПИ) 24 ноября 2003 г.
УДК 678.744.422:628.543
ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ПРОИЗВОДСТВА НЕНАСЫЩЕННЫХ
ПОЛИЭФИРОВ
© 2004 г. И.А. Неелова, О.В. Аксенова
В химической промышленности, как известно, одной из серьезных проблем является проблема утилизации и обезвреживания отходов. Данная статья посвящена исследованию состава и методов очистки реакционных вод производства ненасыщенных полиэфиров.
Реакционные воды таких производств представляют смесь растворенных дикарбоновых кислот и многоатомных спиртов и образуются при синтезе полиэфирных смол из ангидридов и гликолей по реакции
n - R - C + nHOR1 \ OH
O
- R -
\
OR1
+ n H2O
Очистка сточных вод большинства химических производств осуществляется двумя методами: регене-рационным и деструктивным [1].
К деструктивным методам обезвреживания сточных вод от органических примесей относятся термоокислительные, окислительные, электрохимические и некоторые другие.
Применение регенерационных методов очистки сточных вод позволяет наряду с обезвреживанием сточных вод извлекать из них ценные примеси и по-
вторно использовать их в производстве. Использование в производстве извлеченных примесей уменьшает потери сырья и делает процесс очистки более рентабельным. По экономическим соображениям такие методы целесообразно применять в случаях значительной концентрации примесей в сточных водах.
Химический анализ сточных вод производства ненасыщенных полиэфиров показал, что они имеют высокое содержание органических примесей и высокий показатель ХПК (табл. 1).
Из литературы известно [1, 2], что реакционные воды, содержащие в своем составе большое количество примесей (25 - 30 %) очищают регенерационным методом, применяя простую или азеотропную ректификацию.
Известно [3], что метод азеотропной ректификации заключается в использовании низкотемпературной азеотропной отгонки воды от подлежащих удалению карбоновых кислот, гликолей и их кислых эфи-ров в присутствии таких растворителей, как толуол, ксилол, которые образуют с водой азеотропные смеси в соотношении 1:4 и 1:1,5. Температурный режим поддерживается в пределах 85 - 95 °С, что предотвращает перегрев и унос растворенных органических примесей.
n
Таблица 1
Физико-химическая характеристика сточной воды
№ п/п Наименование показателей Значения
1 Химическое потребление кислорода (ХПК), мг О2 / л 200000 - 300000
2 рн 1,4 - 1,6
3 Плотность (С20), г/см 3 1,019 - 1,027
4 Коэффициент преломления («20 Д) 1,350 - 1,359
5 Малеиновая кислота, % 1 - 2
6 Фталевая кислота, % 0,2- 0,8
7 Этиленгликоль,% 0,8 - 4,5
8 Пропиленгликоль, % 8,3 - 8,7
9 Диэтиленгликоль, % 7,1 - 22,4
Для исследования отбирались реакционные воды после синтеза ненасыщенных полиэфиров, а также использовались модельные растворы. Регенерацию реакционных вод проводили на лабораторной установке двумя методами: простой и азеотропной ректификацией (табл. 2).
Таблица 2
Физико-химические показатели очищенных вод
Наименование показателей Способ разгонки
Простая Азеотропная
рн 3,4 - 4 4 - 4,5
с20, г/см3 1,004 1,003
,„20 П д 1,334 1,333
ХПК, мг О2/л 15000 - 20000 2500 - 3000
Эффективность очистки, % 90 - 95 99
Исследования показывают, что при применении азеотропной ректификации достигается более эффективная степень очистки, значительно снижается содержание органических примесей, при этом получается кубовый остаток следующего состава:
- массовая доля кубового остатка от массы реакционной воды, % - 16 - 24;
- смесь кислот, % - 15 - 21;
- смесь гликолей, % - 59 - 75;
- плотность (с!20), г/см3 - 1,08 - 1,11;
- показатель преломления - 1,44 - 1,45;
- кислотное число, мг |ОН|г - 60 - 80;
- содержание влаги по Фишеру (Вф),% - 10 - 3;
Таким образом, на основании полученных данных
показана возможность очистки реакционных вод азео-тропной ректификацией с эффективностью 98 - 99 %, что может быть использовано для разработки технологической схемы очистки и утилизации сточных вод, производство ненасыщенных полиэфиров, также ведутся работы по использованию кубовых остатков в качестве возвратно-технических отходов в производстве полиэфирных лаков.
Литература
1. Проскуренков В.А., Шмидт Л.И. Очистка сточных вод в промышленности. Л., 1977.
2. Лейте В. Определение органических загрязнений питьевых, природных и сточных вод. М., 1975.
3. Справочник химика. М., 1964. Т. 3.
Южно-Российский государственный технический университет (НПИ) 8 января 2004 г.
