Научная статья на тему 'Утилізація відходів коксохімічних підприємств під час очищення димових газів котлів від SO2'

Утилізація відходів коксохімічних підприємств під час очищення димових газів котлів від SO2 Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
106
11
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
натрій тіосульфат / діоксид сірки / димові гази котла / утилізація / sodium thiosulfate / sulphur dioxide / smoke gases of а steam-boiler / recycling

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — Д С. Баранович, Т Ю. Кравець, Я М. Гнатишин

Запропоновано новий спосіб утилізації відходів коксохімічних підприємств, основним компонентом яких є Na2S2O3, з одночасним очищенням димових газів теплоенергетичних підприємств від SO2. Здійснено попередні дослідження зі встановлення ефективності запропонованого методу і визначено кількість діоксину сірки, яку може поглинути розчин натрію тіосульфату. Зроблено оцінку перспективи використання відпрацьованих розчинів коксохімічних виробництв для очищення димових газів від SO2.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по математике , автор научной работы — Д С. Баранович, Т Ю. Кравець, Я М. Гнатишин

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Recycling of a waste the chemical-recovery enterprises at clearing of smoke gases of а steam-boiler from SO2

The new way of recycling of a waste the chemical-recovery enterprises which basic component is Na2S2O3, with simultaneous clarification of smoke gases of the heat power enterprises from SO2 is offered. Preliminary researches on an establishment of efficiency of the offered method are carried out and the quantity of sulphur dioxide which can absorb a solution of sodium thiosulfate is defined. The estimation of prospect of use of the fulfilled solutions the chemical-recovery enterprises for clarification of smoke gases from SO2 is made.

Текст научной работы на тему «Утилізація відходів коксохімічних підприємств під час очищення димових газів котлів від SO2»

Таким чином, píbmhm, що оцiнюють напружено-деформований стан стиснуто-з^нутого стержня можна записати в такому виглядг

K 2х 2

' sin кх 1 - cos кх кх - sin кх 2 + C0S 1

Ely = EIyo + Elyo ■ —--M0-—--Qox-~ъ-+ 2--; (25)

K K2 K3 K4

^Tdy , , sin кх _ 1 - cos кх кх - sin кх

El = Elyo ■ сшкх -M0—---Qox--5-+ q--; (26)

ах к к2 к3

,, „„ ' . , ,, , „ sin кх 1 - cos кх .

M = Eк ■ sin кх + M0cos кх + Q0oc--q-2-; (27)

к к2

sin кх

Qs = E1к2y0' ■ cos кх -M0 ■ к ■ sin кх + Q0}C cos кх - q-. (28)

к

Знаючи внутршш силовi фактори, що виникають у небезпечних пере-рiзах, можна визначити розмiри несних елеменпв, використавши метод роз-рахунку за граничним станом [3, 4].

Лггература

1. Екельчик М.С. Справочник строителя / М.С. Екельчик, А. А. Машек, В.М. Дорошак. - К. : Вид-во "Буд1вельник", 1975. - 487 с.

2. Чайка Б.С. Розрахунок 6уд1вель та консгрукщй. - Льв1в : Вид-во "Край", 1995. - 454 с.

3. Тимошенко С.П. Теория упругости / С.П. Тимошенко, Дж. Гудьер. - М. : Изд-во "Наука", 1975. - 575 с.

4. Мартинщв М.П. Основи 6уд1вельно'1 справи / М.П. Мартинщв, О.М. Удовицький. -Льв1в : Вид-во 1ЗМН, 2007. - 3003 с.

Мартынцив М.П., Петришак И.В., Солтыс И.Ф. Конструктивные особенности и основы расчета на прочность несных конструкций деревянных домов

Выполнен анализ конструктивных особенностей несных элементов деревянных домов. Получены зависимости для их расчета в случае поперечного и продольно-поперечного изги6а.

Martyntsiv M.P., Petryshak I.V., Soltys I.F. Structural features and bases of calculation on durability of umpire constructions of wooden houses

The analysis of structural features of umpire elements of wooden houses is executed. Dependences are got for their calculation in the case of transversal and longitudinally transversal bend.

УДК628.512 Асист. Д.С. Баранович1, канд. техн. наук; доц. Т.Ю. Кравець1,

канд. техн. наук; доц. Я.М. Гнатишин2, канд. техн. наук

УТИЛ1ЗАЦ1Я В1ДХОД1В КОКСОХ1М1ЧНИХ П1ДПРИСМСТВ П1Д ЧАС ОЧИЩЕННЯ ДИМОВИХ ГАЗ1В КОТЛ1В В1Д 802

Запропоновано новий споаб утилiзащi вiдходiв коксохiмiчних тдприемств, основним компонентом яких е КагБгОз, з одночасним очищенням димових газiв теп-лоенергетичних тдприемств вщ БО2. Здшснено попередт дослщження зi встанов-лення ефективностi запропонованого методу i визначено кiлькiсть дiоксину арки,

1 НУ "Льв1вська поттехшка"

2 НЛТУ Украши, м. Льв1в

яку може поглинути розчин натрiю тiосульфату. Зроблено оцшку перспективи вико-ристання вщпрацьованих розчинiв коксохiмiчних виробництв для очищення димо-вих газiв вiд SO2.

Ключовi слова: натрiй тiосульфат, дюксид сiрки, димовi гази котла, уташзащя.

Постановка проблеми. На сьогодш виникла життева необхщшсть опорожнения накопичувач1в рщких х1м1чних в1дход1в нафтопереробних та коксох1м1чних виробництв 1з подальшим квал1фжованим використанням, пе-реробленням 1 еколопчно безпечним знешкодженням. На сьогодш в Укра1т працюе 13 коксох1м1чних виробництв 1 десять з них мають накопичувач1 рщ-ких вщход1в х1м1чних виробництв, що представляють собою природш або спещально змонтоваш котловани 1з захисними дамбами. Найбшьша кон-центращя рщких вщход1в коксох1м1чних та х1м1чних виробництв зосередже-на на сход1 Укра!ни в Донецькш та Луганськш областях, де м1сцев1 територь альш можливост щодо складування нових вщход1в давно вичерпано. Серед багатьох вид1в вщход1в, як на сьогодш практично не утил1зуються 1 мають тенденщю до постшного зростання 1х обсяпв, е розчини натрда тюсульфату.

Натрш тюсульфат мютиться у вщпрацьованому поглинальному розчи-т, що утворюеться тд час очищення коксового газу вщ Ырководню содо-миш'яковим методом на багатьох коксох1м1чних виробництвах, наприклад ВАТ "Маркох1м", ВАТ "Запор1жкокс", ВАТ "Дншрококс".

За оцшками експерт1в, посилення промислового еколопчного контролю, шдвищення вимог до р1вня Ыркоочищення призведе у недалекому майбутньому до нагально! потреби уташзаци Ырковмюних вщход1в нафтопереробних { металургшних виробництв.

Ще одшею проблемою е юнуючий стан газоочищення на теплових електростанщях, який не вщповщае сучасним европейським нормам щодо викид1в, а установок очищення димових газ1в вщ оксид1в Ырки взагал1 немае. Щор1чно ТЕС викидають в атмосферу майже 1,7 млн т дюксиду Ырки [1].

Гранична концентращя БЭг в димових газах ТЕС тд час спалювання вуплля, зпдно з наказом Мшприроди вщ 22.10.2008 №541 для нових теплоси-лових установок становить 200 мг/м3 (за температури 0 °С, тиску 101,32 кПа та вмюту кисню 6% в сухих димових газах), натомють кшьюсть дюксиду Ырки, яку викидають теплоенергетичш тдприемства, становить понад 2500 мг/м3 [2].

Пщписання Укра!ною угоди про енергетичне сшвтовариство [3] сто-совно шдключення уЫе! Об'еднано! енергосистеми Укра!ни до европейсько! енергетично! мереж1 UCTE вимагае пониження р1вня викид1в забруднюючих речовин до вщповщних норм.

Аналiз останнiх дослiджень. У невеликих кшькостях утил1защя вщпрацьованого поглинального розчину, який мютить натрш тюсульфат, здшснюеться у таких напрямках:

• ВАТ "Маркох1м" ввдпрацьований розчин частково використовуе як гербщид для оброблення трамвайних шлях1в.

• ВАТ "Запор1жкокс" на основ1 натрш тюсульфату виробляе натрш гшо-сульф1т.

• ВАТ "Дншрококс" застосовуе технологш розд1льного видтення натрш тиосульфату та натрш сульфату шляхом випарювання солей. Натрш тюсульфат розкладають тд тиском сульфатною кислотою з утворенням натрш сульфату.

Очищення димових газiв вiд БО2 здiйснюють шляхом поглинання чи осадження. Найбшьше поширення здобули методи, якi грунтуються на зв'язу-ваннi сiрчистого ангiдриду сорбентом [2, 4, 5].

Мета дослвдження. Новим напрямком перероблення зазначених вище вiдходiв може стати використання розчину натрш тiосульфату як хемосорбен-ту в процес очищення димових газiв теплоенергетичних шдприемств вiд БО2.

Мета роботи - ощнити перспективи використання вщпрацьованих розчинiв коксохiмiчних виробництв для очищення димових газiв вiд БО2. Для цього необхiдно здiйснити попередш дослiдження зi встановлення ефектив-ност цього методу i визначення кшькосп дiоксиду сiрки, яку може поглину-ти розчин натрiю тiосульфату.

Виклад основного матерiалу. Для досягнення поставлено! мети було змонтовано установку (рис.), основним апаратом яко! був абсорбер (1), що представляв собою скляний цилшдричний апарат iз патрубками для подачi газоподiбного БО2 та виводу непрореагованого БО2. В абсорберi було перед-бачене механiчне перемiшування (2). Через патрубок заливався розчин натрш тюсульфату (3). Газоподiбний дюксид сiрки через реометр (4) подавався в нижню частину реактора за допомогою барботера (5) для рiвномiрного роз-подiлу газу в рщкш фазi. Непрореагований оксид сiрки (IV) виводився з абсорбера i надходив у дрексель (6) з розчином КаОИ для точного визначення кшькост поглинутого БО2.

Рис. Схема установки для процесу хемосорбци 802 водним розчином натрЮ тюсульфату (1 - абсорбер; 2 - перемшуючий пристрш; 3 - розчин натрЮ тюсульфату; 4 - реометр; 5 - барботер 802; 6 - дрексельна склянка)

Дослщження проводились за температури 293 К. Швидюсть подачi БО2 була 320-360 мл/хв на 100 мл розчину натрш тюсульфату; кшьюсть натрш тюсульфату, яка мютилась у поглинальному розчиш - 35 г. Отримаш результата наведет в таблищ. На основi одержаних результат розраховано

прогнозовану кшьюсть натрiю тiосульфату, яка може бути використана шд час поглинання дюксиду сiрки запропонованим методом.

Табл. Результати поглинання дюксиду с1рки розчином натрЮ т'юсульфату

№ з/п дослвду 1 2 3 4 5 6 7

Тривалшть пропускания 802, хв 3 5 9 13 23 32 45

Маса поглинутого 802, г 2,1 3,3 6,4 10,9 14,8 16,3 17,3

На таких коксохiмiчних виробництвах, як ВАТ "Маркохiм" i ВАТ "За-порiжкоксм орiентовна кiлькiсть утворюваного вiдпрацьованого погли-нального розчину становить 22000 i 6000 м /рш вiдповiдно з вмiстом натрш тiосульфату 200-250 г/л. Якщо прийняти, що кожне коксохiмiчне пiдпри-емство утворюе 16000 м /рiк вщпрацьованого розчину, то за рiк в Укршт нагромаджуеться приблизно 208000 м вщпрацьованого розчину з вмiстом Ка2Б203 у кiлькостi 0,052 млн т. Для очищення 1,7 млн т Б02, яке щорiчно ут-ворюеться в Укршт, згiдно з проведеними попередшми дослiдженнями, не-обхiдно 3,4 млн т натрш тюсульфату. Отже, весь Ка2Б203 з вiдпрацьованих розчишв коксохiмiчних пiдприемств, який утворюеться протягом року, може бути використаний шд час очищення димових газiв котлiв ТЕС вiд Б02.

Для обрахунюв до уваги бралась лише кшьюсть натрш тюсульфату, яка утворюеться на шдприемствах протягом року. Але значно бшьша кшьюсть вщпрацьованого розчину, вже нагромаджена i зберiгаеться в спещ-альних сховищах. Орiентовно, ця кшьюсть е в десятки разiв бшьша вщ ие!, яка утворюеться за рш. З огляду на масштаби утвореного Б02, можна пере-конливо стверджувати, що вся кшьюсть натрш тюсульфату, яка мютиться у вщпрацьованих розчинах, може бути використана для очищення димових га-зiв вщ дiоксиду сiрки.

Цi дослiдження показали принципову можливють очищення димових газiв вiд Б02 хемосорбцiею водним розчином Ка2Б203. Проте оптимальнi умови проведення цього процесу визначеш не були, i е предметом по-дальших дослiджень. Iмовiрно, що проведення абсорбци за оптимальних умов, у деюлька разiв збiльшить поглинальну здатнiсть водного розчину натрш тюсульфату, що дасть змогу практично весь дюксид Ырки, який утворюеться протягом року на теплоенергетичних шдприемствах, очищати запропонованим методом, використовуючи при цьому натрш тюсульфат, що буде мютитись у вщпрацьованих розчинах i нагромаджуватись протягом року.

Висновки. Запропоновано нову технологш утилiзацil вiдпрацьованих розчишв коксохiмiчних пiдприемств завдяки очищенню вщхщних газiв кот-лiв ТЕС вщ дiоксиду сiрки. Експериментально показана принципова можли-вiсть цього методу i здiйснено оцiнку використання вiдпрацьованих розчишв коксохiмiчних виробництв для очищення димових газiв вiд Б02.

Л1тература

1. Довгаль Ю.1. Шляхи уташзаци вуглекислого газу з димових газ1в енергетичних об'екпв: теплова енергетика - нов1 виклики часу / Ю.1. Довгаль / за заг. ред. П. Омеляновсько-го, Й. Мисака. - Льв1в : НФВ "Украшсью технологи", 2009. - С. 452-468.

2. Коваль О.М. Анашз технологий 1 метод1в уташзаци твердих продукпв десульфуриза-цл та частинок золи: теплова енергетика - нов1 виклики часу / О.М. Коваль, В.Г. Срошенко /

за заг. ред. П. Омеляновського, Й. Мисака. - Львiв : НФВ "Украшсью технологи", 2009. - С. 469-486.

3. The Energy Community treaty. Official Journal of the European Union, L 198. 20.07.2006. - P. 18-37.

4. Вольчин 1.А. Про перспективи зменшення викидiв забруднюючих речовин вщ тепло-вих електростанцш Украши: теплова енергетика - TOBi виклики часу / 1.А. Вольчин / за заг. ред. П. Омеляновського, Й. Мисака. - Львiв : НФВ "Украшсью технологи", 2009. - С. 455468.

5. Жабо В.В. Охрана окружающей среды на ТЭС и АЭС : учебник [для техникумов] / В.В. Жабо. - М. : Энергоатомиздат, 1992. - 240 с.

Баранович Д.С., Кравец Т.Ю., Гнатышин Я.М. Утилизация отходов коксохимических предприятий при очистке дымовых газов котлов от SO2

Предложен новый способ утилизации отходов коксохимических предприятий, основным компонентом которых является Na2S2O3, с одновременным очищением дымовых газов теплоэнергетических предприятий от SO2. Осуществлены предварительные исследования по установлению эффективности предложенного метода и определено количество серы диоксида, которую может поглотить раствор натрия тиосульфата. Сделана оценка перспективы использования отработанных растворов коксохимических предприятий для очищения дымовых газов от SO2.

Ключевые слова: натрий тиосульфат, диоксид серы, дымовые газы котла, утилизация.

Baranovych D.S., Kravetc T.Yu., Gnatyshyn Ya.M. Recycling of a waste the chemical-recovery enterprises at clearing of smoke gases of а steam-boiler from SO2

The new way of recycling of a waste the chemical-recovery enterprises which basic component is Na2S2O3, with simultaneous clarification of smoke gases of the heat power enterprises from SO2 is offered. Preliminary researches on an establishment of efficiency of the offered method are carried out and the quantity of sulphur dioxide which can absorb a solution of sodium thiosulfate is defined. The estimation of prospect of use of the fulfilled solutions the chemical-recovery enterprises for clarification of smoke gases from SO2 is made.

Keywords: sodium thiosulfate, sulphur dioxide, smoke gases of а steam-boiler, recycling. _

УДК 674.048 Доц. Ю.М. Губер, канд. техн. наук;

астр. М.М. 1льтв; тж. Л. А. Гаврилюк - НЛТУ Украти, м. Льв1в

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬН1 ДОСЛ1ДЖЕННЯ ЗМ1НИ КОЛЬОРУ ДЕРЕВИНИ ЯСЕНА В ПРОЦЕС1 ВАКУУМНО-КОНДУКТИВНОГО ТЕРМ1ЧНОГО ОБРОБЛЕННЯ

Наведено методику та результати експериментальних дослщжень змши кольо-ру деревини ясена в процес вакуумно-кондуктивного термiчного оброблення. Отри-мано математичш та графiчнi залежносп компонент кольору деревини ясена вщ режимних параметрiв процесу термiчного оброблення. Встановлено, що iз збшьшен-ням тривалосп термiчного оброблення тшр деревини вирiвнюeться за товщиною заготовки.

Вступ. Кол1р — це яюсна суб'ективна характеристика електромагшт-ного випромшювання оптичного д1апазону, яка визначаеться на основ! того, що виникае ф1зюлопчне зорове вщчуття, на яке чинять вплив декшька факто-р1в. Суб'ективне сприймання кольору випромшювання залежить вщ психофь

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.