Выбор и обоснование сырья, энергоресурсов, географической точки строительства, способа производства. Сопоставление основных способов производства сажи. Зависимость физико-механических показателей резин, содержащих отечественные сажи, от свойств этих саж.
Термин «сажа» иногда неточно применяют для наименования углеродного продукта ? технического углерода, производимого в промышленных масштабах для наполнения резин и других пластических масс. Канальные (диффузионные) сажи получают при неполном сжигании природного газа или его смеси с маслом (например, антраценовым) в так называемых горелочных камерах, снабженных щелевыми горелками. Печные сажи получают при неполном сжигании масла, природного газа или их смеси в факеле, создаваемом специальным устройством в реакторах (печах). Термические сажи получают в специальных реакторах при термическом разложении природного газа без доступа воздуха. В качестве сырья для производства сажи обычно применяют фракции и масла нефтяного и коксохимического происхождения, природный газ, ацетилен, коксовый газ и газы нефтепереработки.
Введение
Сажа - аморфныйуглерод, продукт неполного сгорания илитермического разложенияуглеводородовв неконтролируемых условиях. В больших количествах ее используют для приготовления черной краски в полиграфической и лакокрасочной промышленности. ВОФРАНЦИИВО ВРЕМЕНАКАРЛА ІІС использованием сажи изготовляливаксу.
Термин «сажа» иногда неточно применяют для наименования углеродного продукта ? технического углерода, производимого в промышленных масштабах для наполнения резин и других пластических масс.
По способу производства сажи делят на три группы: канальные, печные и термические.
Канальные (диффузионные) сажи получают при неполном сжигании природного газа или его смеси с маслом (например, антраценовым) в так называемых горелочных камерах, снабженных щелевыми горелками. Внутри камер расположены охладительные поверхности, на которых сажа осаждается из диффузионного пламени.
Печные сажи получают при неполном сжигании масла, природного газа или их смеси в факеле, создаваемом специальным устройством в реакторах (печах). Сажа в виде аэрозоля выносится из реактора продуктами сгорания, и улавливается специальными фильтрами.
Термические сажи получают в специальных реакторах при термическом разложении природного газа без доступа воздуха. [1]
В нашей курсовой работе рассматривается термическая сажа, получаемая из природного газа(содержание метана 98.18% ).
1. Выбор и обоснование сырья, энергоресурсов, географической точки строительства
В качестве сырья для производства сажи обычно применяют фракции и масла нефтяного и коксохимического происхождения, природный газ, ацетилен, коксовый газ и газы нефтепереработки. Иногда для получения сажи используются также технический нафталин и технический антрацен. Основным видом сырья для получения сажи являются жидкие продукты переработки нефти и каменноугольной смолы, из них вырабатывается свыше 80% всей сажи. Однако немаловажным сырьем является природный газ.
На сегодняшний день такое полезное ископаемое, как природный газ, добывается во всем мире из нефтегазовых месторождений, а также его можно найти в растворенном состоянии в нефти или воде. Если говорить конкретно о России, то в нашей стране его добывают из недр планеты Земля.В настоящее время основная добыча газа осуществляется в Западной Сибири, и в перспективе здесь же намечается концентрация добычи природного газа за счет Надым-Тазовского, Уренгойского, Ямбургского и Ямал-Гыданского месторождений. Создание производственной инфраструктуры (транспортных подходов в виде железных и шоссейных дорог), надежная работа морского и воздушного флота окажут существенную помощь в реализации этой программы.
По промышленным запасам природного газа Россия занимает одно из первых мест в мире, а по разведанным и добыче - первое (40%) и 30%) мировых показателей соответственно). В Европе наша страна - монополист по запасам этого вида топлива. Добыча природного газа в России с 1990 г. практически не снижалась и осталась на уровне 600 млрд м3 в год.
Удобство применения природного газа состоит еще в том, что он одновременно является и сырьем, и топливом для пиролиза.
Выбор строительства завода по производству сажи зависит еще от ряда факторов. Сырье(природный газ) поступает при помощи газопроводов, поэтому удобно будет построить завод на пути прохождения газопровода. [2]
Также немаловажным фактором является спрос и хорошая транспортная развязка, для поставки готовой продукции (сажи) к потребителям.
Одним из важных факторов для выбора географической точки является наличие электростанций, т.к. для обеспечения работы завода требуется подвод большого количества электроэнергии. Электроэнергия требуется для освещения территории завода, функционирования различных аппаратов и компьютеров для наблюдения за ходом технологического процесса.
Кроме того для процессов охлаждения сажегазовой смеси требуется вода(хладоагент).
Список литературы
Во время производства нужно соблюдать правила пожарной безопасности, т.к. производство сажи происходит при больших температурах, используется газ и вероятность взрыва очень высока.
Нужно тщательно очищать сырье и отходящие газы в соответствии с ПДК от различных вредных примесей.
Следует выдавать рабочим респираторы, т.к. возможно отравление газом и мелкодисперсной сажей.
Заключение
Производство сажи пиролизом метана из природного газа до недавнего времени являлся единственным способом получения сажи.
Сажа добываемая, рассмотренным в курсовой работе, способом отлично подходит для шинно-резиновой промышленности, т.к. она обеспечивает хорошее относительное удлинение(800%) по сравнению с другими видами саж.
Выбранный технологический режим в данной работе, позволяет обеспечить производство сажи без подвода тепла, вся затрачиваемая энергия на пиролиз выделяется в ходе протекания побочных реакций.
Данная технология не является экологически безопасной, т.к. мелкодисперсная сажа может вызвать отравление органов дыхания, но при выполнении всех мер предосторожности и соблюдении технологического режима можно достичь нормальной экологичности производства.
Список литературы
И.Г. Борозняк Производство сажи. Москва. ИЗДАТЕЛЬСТВО «ХИМИЯ» -1975
Зуев В.П., Михайлов В.В. Производство сажи. Москва, изд-во "Химия". 1965
Фримантл М. Химия в действии. В 2-х ч. Ч. 2: Пер. с англ. - М.: Мир, 1998 - 620 с.
Седьмое издание: «Краткий справочникфизико-химическихвеличин» под редакцией К.П.Мищенко и А.А. Равделя, Л.: Химия, 1974 г. - 200 стр.
