CC BY
29
УДК 628.477:656.2
БЕЗОВСЬКА М.С., ассистент (ДНУЗТ iменi академiка В.Лазаряна); ЗЕЛЕНЬКО Ю.В., доцент (ДНУЗТ iменi академiка В.Лазаряна).
Розробка сучасних принцишв утил1заци технолопчних шламш п1д-
• •• • 1
приемств зал1знично1 1нфраструктури
Проблема пiдвищення еколоriчноi безпеки при поводженш з нафтовмщую-чими вщходами i шламами е актуальною для бшьшосп галузей промисловостi. Значш кiлькостi нафтових вiдходiв негативно впливають практично на всi компо-ненти навколишнього середовища. Однак також це - щнна вуглеводнева сировина. Таким чином, ращональний тдхщ до пе-реробки нафтошламiв може надати знач-ного еколого-економiчного ефекту.
Проблема утворення нафтошламiв на залiзницi е достатньо актуальною з по-зицп енерго- та ресурсосбереження. Наф-тошлами лiнiйних пiдроздiлiв залiзниць накопичуються у стiчних водах тдпри-емств тсля обмивки вагонiв, тепловозiв та 1'х деталей, тому найбiльша 1'х кiлькiсть утворюеться у вагонних i пасажирських депо залiзниць - саме тут проводять обми-вку рухомого складу при проведенш ре-монтних робт Найчастiше технологiчнi шлами вщносяться до третього класу не-безпечносп i являються помiрно небезпе-чними [1, 2]. На сьогодш нафтошлами накопичуються на пiдприемствах залiзницi i згодом передаються по договорам з шши-ми органiзацiями для подальшо'1' утилiза-цл, хоча ращональним було б встановлен-ня новггнього екологiчно безпечного об-ладнання для переробки шламiв безпосе-редньо на тдприемсга. Це дало б змогу зменшити кiлькiсть вiдходiв та отримува-ти вуглеводневмiщуючi продукти для по-дальшого використання на потреби тд-приемства [3].
При виборi термiчних технологiй утилiзацii технологiчних шламiв слщ бра-
ти до уваги перюдичнють утворення цих вiдходiв, 1'х обмежену кiлькiсть та досить значну витрату додаткового палива, що пiдтримуе процес горшня. Саме тому для врахування цих особливостей шламiв за-лiзничних пiдприемств нами пропонуеть-ся використовувати значно дешевшi ме-ханiчнi методи. Наприклад, встановлюва-ти у депо декантери рiзних конструкцiй залежно вщ загального складу шламiв i складу кожно'1 з його основних частин: вуглеводневмщуючо'1 частини, води i ме-ханiчних домiшок.
Так як нафтошлами залiзничних пiд-приемств достатньо обводнеш, адже явля-ють собою вщхщ вiд обмивки рухомого складу, 1'х не потрiбно додатково розбавля-ти водою для зниження процентного вмю-ту механiчних домiшок. Рекомендуеться використовувати декантери зi шнеком, що мае спещальне захисне покриття, наприклад, iз керамiки або карбiду вольфраму.
Таю заходи обумовлеш присутнiстю у технолопчних шламах так званих «жор-стких» механiчних домiшок (пiску, ока-лини, металево! стружки i т. ь), якi мо-жуть викликати завчасний знос робочих частин обладнання. Додатково для запобь гання потрапляння у декантери великих механiчних домшок доцiльним е встанов-лювати сiтковi фiльтри рiзноi тонкостi очистки або вiбросепаратори.
Ефективнiсть роботи декантера за-лежить вiд таких показникiв сировини, як п однорiднiсть i температура. Перший по-казник дозволить декантеру працювати у постшному режимi i виключить постiйний контроль людини над параметрами його
роботи; адже налаштування декантера на потрiбнi параметри вимагае мiнiмум 15 хвилин вщ працiвника, що його обслуго-вуе. Другий показник забезпечуе необхщ-ну в'язкiсть сировини i зазвичай стано-вить 80-90°С; бiльша температура може призвести до перерву приладу. Як правило, такий на^в здшснюеться безпосе-редньо в сховищi для збер^ання нафто-
шламу (за рахунок названия промiжноi емкостi) або «на ходу» за допомогою спе-щальних теплообмiнникiв, коли нафто-шлам на^ваеться проходячи через них.
Нижче на рисунку 1 приведена зага-льна реагентна схема переробки нафто-шламу за допомогою центрифуги-декантера i теплообмшника.
К>
генти - ЛЛ г , 1 —г
Рисунок 1. - Принципова схема реагентно'1' переробки нафтошламу iз застосуван-
ням декантера i теплообмiнника 1 - резервуар для збер^ання нафтошламiв; 2 - насоси; 3 - фшьтр грубого очи-щення; 4 - теплообмiнник; 5 - декантер-центрифуга; 6 - емкють для збирання води; 7 - емюсть для збирання фугату (вуглеводшв); 8 - емкiсть для збирання осаду; 9 - емюсть для приготування реагентiв; 10 - насос-дозатор для подачi реагентiв
У якост фiльтра грубого очищення можна використовувати звичайш сiтковi фiльтри. Для отримання продукту з бшь-шим процентом осв^лення пропонуеться використання фiльтрiв перюдично'1' дп, наприклад, фiльтрпресiв.
Практичнi дослщження показують, що для оптимального роздшення трьох фаз технологiчних шламiв потрiбнi рiзнi типи флокулянтiв для кожного конкретного випадку. Залежно вщ типу устатку ван-ня, що використовуеться для обробки на-фтошламiв (центрифуг, фшьтрпреав, ва-куум-фiльтрiв) пiдбираеться найбшьш прийнятний тип реагентiв i використовуеться в подальшш обробцi. 1з досвiду за-стосування катiонних флокулянпв вихо-дить, що вони найефектившше дiють на
органiчнi сполуки, тодi як анiоннi бiльш прийнятнi для неоргашчних речовин. У зв'язку з рiзноманiтнiстю складу i власти-востей шламiв, пiдбiр ефективних флокулянпв у кожному окремому випадку повинен проводитися за попередшх лабора-торних i дослiдно-промислових випробу-ваннях [4, 5].
Наприклад, широко вiдомi таю фло-кулянти, як ФТ-410, ПТ-506, флокулянти марки 2е1а§-89, полiакриламiд технiчний (ПАА) та iн. Так, катюнний флокулянт 2е1а§-89 на воднш основi виробництва швейцарсько'1' фiрми
ОЬаЗреаакуСЬетюак використовуеться в нафтопереробнiй промисловостi в про-цесi зневоднення нафтошламiв при витра-тi 2 кг на тону сухого залишку [4].
Нами у якосп реагентiв-флокулянтiв були випробуванi поверхнево-активш ре-човини (сульфонол, неонол АФ 9-12, ко-камiдопропiлбетаiн) у поеднанш з класи-чним реагентом полiакриламiдом (ПАА), що широко застосовуеться для роздшення нафтошламiв, для пришвидшення дп останнього. Випробування проходило на-ступним чином: технологiчний шлам на-грiвали до температури 85°С; додавали ПАА у кшькосп 1 % по мас i перемiшу-вали протягом 5 хвилин; додавали повер-хнево-активну речовину у тш самiй кшькосп, що i полiакриламiд, перемшували 5 хвилин; сумiш центрифугували протя-гом 30 хвилин зi швидюстю 3000 об./хв.; далi спостерiгали за роздшенням сумiшi (рисунок 2).
ЕуГЛеЕОДШ бпд а
■ твердий залишок
Рисунок 2. - Залежнiсть ступеню ро-здiлення технологiчного шламу на фракцп пiсля додавання рiзних поверхнево-активних речовин та полiакрiламiду
1 - ПАА; 2 - сульфонол з ПАА; 3 -неонол АФ 9-12 з ПАА; 4 - кокамщопро-пшбеташ з ПАА
Як видно з рисунку, найкращий результат, тобто роздшення сумiшi на три фракцп - твердий залишок, воду, вуглево-дш, був отриманий при поеднанш суль-фонолу з полiакриламiдом. Тому нами пропонуеться використовувати флокулян-ти полiакриламiд у поеднаннi з сульфоно-лом (пасти марки «техшчний»), у кшькос-п 1 % по мас кожного.
Вода, що залишаеться тсля очи-щення нафтошламiв, вiдправляеться на доочистку i згодом може бути використа-
на для приготування розчину реагентiв, включена до технологичного циклу тд-приемства у якосп технiчноi або скинута у водш об'екти.
Для позбавлення вщ осаду зi знач-ним вмютом механiчних домiшок, важких металiв зазвичай пропонуеться декшька варiантiв: 1'х уташзащя на полiгонi; спа-лення; поступове 1'х розкладання за допо-могою бюлопчно активних сорбентiв на спещально пiдготовлених майданчиках. В умовах депо можливе поступове нако-пичення та вивезення таких вiдходiв на пол^он для утилiзацii.
Запропонована технологiя може бути застосованою не тшьки на тдприемст-вах нафтохiмiчного комплексу, а й на тд-приемствах машинобудiвноi, металургiй-но'1 та шших галузей де у комплексi спч-них вод утворюються нафтошлами. Але найперспективнiшим прикладом викорис-тання данох технологii утилiзацii нафто-шламiв - е п впровадження на локальних очисних станцiях локомотивних та вагон-них депо та пропарювальних станцш, а також на комплексних утилiзацiйних ста-нцiях залiзницi.
Список лггератури
1. Смазочные материалы и проблемы экологии / А. Ю. Евдокимов, И. Г. Фукс, Т. Н. Шабалина, Л. Н. Багдасаров. - М.: ГУП Издательство «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 2000. - 424 с.
2. Дудышев В. Д. Утилизация неф-тешламов / В. Д. Дудышев // Экология и промышленность России. - 2002. - № 5. -С. 20-23.
3. Зеркалов Д. В. Економiя нафто-продукпв / Д. В. Зеркалов. - К.: ТОВ „Мь жнар. фш. агенщя", 1998. - 197 с.
4. Мастобаев Б. Н. История применения химических реагентов и технологий в трубопроводом транспорте нефти и нефтепродуктов: автореф. дис. на соискание ученой степени докт. тех. наук : спец.
07.00.10„Истории науки и техники", 02.00.13„Нефтехимия"/ Б. Н. Мастобаев. - Уфа, 2003. - 50 с.
5. Овчаренко С.В., Головко А.В. Флокулянти i яюсть питно! води. - Х.: Основа, 2001. - 200 с.
Анотацн:
Запропоновано сучасний тдхвд до процеав утил1зац11 з використанням поверхнево-активних речовин у поеднанш з пол1акрилам1дом. Розробле-но технолопю утил1зацй' на баз1 схеми з центрифу-гою-декантером i теплообмшником.
Ключов1 слова: нафтошлами, флокулянти, ПАР, технология уташацд.
Предложен современный подход к процессам утилизации с использованием поверхностно-активных веществ в сочетании с полиакрилами-дом. Разработана технология утилизации на базе схемы с центрифугой-декантером и теплообменником.
Ключевые слова: нефтешламы, флокулян-ты, ПАВ, технология утилизации.
Modern approach is offered to the processes of utilization with the use of superficially-active matters in combination with polyacrylamide. Technology of utilization is developed on the base of scheme with centrifuge-decanter and heat exchanger.
Key words: oil sludge, flocculants, surfactants, utilization technology
УДК 693.546
ЛОВЕЙК1Н В С., д.т.н., професор (НУБПК Украши, м. Кшв); ЧОВНЮК Ю.В., к.т.н., доцент (НУБПК Украши, м. Кшв); Д1КТЕРУК М.Г., к.т.н., доцент (КНУБА, м. Кшв); ПОЧКА К.1., к.т.н., доцент (КНУБА, м. Кшв).
Як1сне дослвдження р1вняння руху та стшкост1 стану р1вноваги роли-ково1 формувально'1 установки з рекуперац1йним приводом
Актуальшсть
В iснуючих установках поверхнево-го ущiльнения залiзобетонних виробiв ви-користовуеться механiчний або гiдравлiч-ний привод зворотно-поступального руху формувального вiзка з укочувальними роликами [1-3]. В установках з гiдравлiчним приводом формувальний вiзок приводиться в рух за допомогою гщроцилшдра, а в установках з мехашчним приводом - за допомогою кривошипно-шатунного меха-
шзму. Пiд час постшних пуско-гальмiвних режимiв руху втрачаеться зна-чна частина енергп, яка йде на втомлене руйнування конструкцii. Для зменшення витрат енергп запропонована нова конс-трукцiя роликово'1' формувально'1' установки [4], яка складаеться з двох спарених вiзкiв, що приводяться в рух вщ одного приводу, до складу якого входять два кри-вошипно-повзунш механiзми, кривошипи
яких змiщенi мiж собою на кут ^^ . Така
