Дослідження впливу лігносульфонатів натрію, магнію, кальцію, феруму та хрому, магнійбісульфітного щолоку на колоїдно-хімічні та реологічні властивості висококонцентрованих шламовугільних гідросуспензій. Встановлення концентрації хімічної добавки.
При низкой оригинальности работы "Вплив лігносульфонатів на колоїдно-хімічні та реологічні властивості шламовугільних суспензій", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Вирішити проблему утилізації вугільних шламів можна шляхом створення на їх основі висококонцентрованого шламовугільного палива. Воно є висококонцентрованою дисперсною системою, яка складається з вугілля, води та хімічної добавки, є більш реакційноздатним, ніж вихідне вугілля, має меншу температуру займання та високий ступінь вигорання органічної складової. Вугільний шлам досить сильно відрізняється за своїми фізико-хімічними характеристиками та складом від вихідного вугілля, оскільки він вже проходив попередню обробку при збагаченні та значний час перебував у шламовідстійниках. В Україні вугільні шлами вивчені недостатньо, тому актуальним є дослідження властивостей гідросуспензій на основі вугільних шламів, їх залежності від виду і кількості хімічних добавок та розробки ефективного складу шламовугільного палива, що базується на наукових основах колоїдної хімії, а саме фізико-хімічної механіки, з урахуванням властивостей органічної та мінеральної складових шламу. Обєкт дослідження - колоїдно-хімічні та реологічні процеси, що відбуваються у висококонцентрованих шламовугільних суспензіях під впливом лігносульфонатів натрію, магнію, кальцію, феруму та хрому, магнійбісульфітного щолоку.Вказана необхідність вивчення взаємодії між дисперсною фазою та середовищем, а також хімічних і фізичних властивостей та змін, які відбуваються у твердій фазі при механоактивації і транспортуванні висококонцентрованих водовугільних суспензій. Оскільки досліджувані вугільні шлами, крім органічної, містять значну частку неорганічної складової, то необхідним є вивчення їх мінерального складу, виявлення залежностей між складом вугільних шламів та властивостями шламовугільних суспензій з метою прогнозування впливу на колоїдно-хімічні та реологічні процеси. Як показали результати седиментаційного аналізу, подальше проведення помелу призводить до різкого підвищення вязкості систем за рахунок зростання вмісту високодисперсних частинок глинистої складової вугільних шламів. Присутність у шламах вугілля марки «П» значної кількості кварцу призводить до росту мінімальної концентрації твердої фази, що необхідна для утворення просторової структури. Оскільки органічна складова вугільних шламів досягає всього 35 - 55 %, необхідно підвищувати масову частку паливної складової у шламовугільній суспензії у порівнянні з водовугільною суспензією, яку готують із високоякісного вугілля, що містить понад 80 % органічного компоненту.Вперше досліджено реологічну поведінку гідросуспензій на основі складних полікомпонентних вугільних шламів з високим вмістом мінеральної складової - 20 - 50 % (мас.) та лігносульфонатів різного типу. Показано особливості процесу структуроутворення у гідродисперсіях вугільних шламів з добавкою магнійбісульфітного щолоку і встановлено, що завдяки здатності магнію утворювати звязок між окремими сегментами молекул сульфолігніну та гідроксилами мінеральної поверхні у дисперсійному середовищі формується тиксотропна структура, яка забезпечує високу текучість та стабільність суспензій у часі - до 30 діб. За результатами досліджень електрокінетичних та адсорбційних процесів встановлено, що найефективнішими розріджувачами та стабілізаторами шламовугільних суспензій є лігносульфонат натрію при концентрації 1 % (мас.) у лужному середовищі та магнійбісульфітний щолок при концентрації 3 % (мас.).
План
2. Основний зміст роботи
Вывод
1. У дисертації встановлено закономірності колоїдно-хімічних процесів, що відбуваються у висококонцентрованих шламовугільних дисперсних системах під впливом лігносульфонатів. Вперше досліджено реологічну поведінку гідросуспензій на основі складних полікомпонентних вугільних шламів з високим вмістом мінеральної складової - 20 - 50 % (мас.) та лігносульфонатів різного типу. Показано, що ці системи є тиксотропними та мають вязкопластичний тип текучості.
2. Показано особливості процесу структуроутворення у гідродисперсіях вугільних шламів з добавкою магнійбісульфітного щолоку і встановлено, що завдяки здатності магнію утворювати звязок між окремими сегментами молекул сульфолігніну та гідроксилами мінеральної поверхні у дисперсійному середовищі формується тиксотропна структура, яка забезпечує високу текучість та стабільність суспензій у часі - до 30 діб.
3. За результатами досліджень електрокінетичних та адсорбційних процесів встановлено, що найефективнішими розріджувачами та стабілізаторами шламовугільних суспензій є лігносульфонат натрію при концентрації 1 % (мас.) у лужному середовищі та магнійбісульфітний щолок при концентрації 3 % (мас.).
4. Встановлено, що для виготовлення висококонцентрованих гідросуспензій при використанні високозольних вугільних шламів із підвищеним вмістом кварцу у мінеральній складовій необхідно застосовувати двостадійний режим механоактивації, а для високозольних шламів з глинистою мінеральною складовою - одностадійний режим.
5. Вперше досягнуто вміст твердої фази шламовугільних гідросуспензій з магнійбісульфітним щолоком - 75 % (мас.), з лігносульфонатом натрію - 68 % (мас.) при збереженні ними текучості та седиментаційної стійкості. Ці системи успішно пройшли випробування як паливо на ЗАТ «АНА-ТЕМС», м. Дніпропетровськ. Склад гідросуспензії захищено патентом України.
Список литературы
1. Борук С.Д. Визначення оптимальних умов помелу шламів вуглезбагачувальних фабрик з метою отримання на їх основі висококонцентрованих водовугільних суспензій / С.Д. Борук, О.М. Сочикан, Д.П. Савіцький // Науковий вісник Чернівецького Національного університету. - 2005. - Вип. 270: Хімія. - С. 90 - 98.
Вибір режимів механоактивації та проведення експериментальних досліджень процесів механоактивації вугільних шламів, участь в інтерпретації результатів досліджень та написанні статті.
2. Борук С.Д. Умови отримання та характеристики висококонцентрованих суспензій на основі шламів вуглезбагачувальних фабрик / С.Д. Борук, І.А. Вінклер, О.М. Сочикан // Науковий вісник Чернівецького Національного університету. - 2006. - Вип. 271: Хімія. - С. 59 - 65.
Постановка експериментальних досліджень, експериментальне вивчення реологічної поведінки шламовугільних суспензій в різних температурних режимах, участь у трактуванні результатів досліджень та написанні статті.
3. Макаров А.С. Высококонцентрированные суспензии на основе отходов углеобогащения. Получение, реологические характеристики и энергетическая ценность / А.С. Макаров, А.И. Егурнов, С.Д. Борук, И.А. Винклер, О.М. Сочикан // Хімічна промисловість України. - 2007. - № 2 (79). - С. 56 - 60.
Проведення пошуку літератури, постановка експериментальних досліджень, експериментальне вивчення реологічних властивостей суспензій, участь у трактуванні результатів досліджень та написанні статті.
4. Кобітович О.М. Вплив вмісту та складу мінеральної складової шламів вуглезбагачувальних і коксохімічних фабрик на реологічні властивості висококонцентрованих суспензій на їх основі / О.М. Кобітович, С.Д. Борук // Науковий вісник Чернівецького Національного університету. - 2007. - Вип. 272: Хімія. - С. 116 - 121.
Постановка експериментальних досліджень, експериментальне вивчення залежності реологічних властивостей гідросуспензій від мінеральної складової вихідного шламу, участь у трактуванні результатів досліджень та написанні статті.
Проведення патентного пошуку, експериментальне вивчення залежності реологічних властивостей гідросуспензій від вмісту магнійбісульфітного щолоку, участь у написанні патенту на винахід.
6. Макаров А.С. Взаимодействие частиц дисперсной фазы в высококонцентрированных водоугольных суспензиях / А.С. Макаров, А.И. Егурнов, О.М. Сочикан // Уголь Украины. -2005. - № 11. - С. 37 - 39.
Постановка експериментальних досліджень, експериментальне вивчення електрокінетичних параметрів шламовугільних суспензій, участь у трактуванні результатів досліджень та написанні статті.
7. Егурнов А.И Влияние технологии получения высококонцентрированных шламоугольных суспензий на их реологические характеристики, гранулометрический состав и электрокинетические свойства частиц дисперсной фазы / А.И. Егурнов, С.Д. Борук, О.М. Сочикан, А.С.Макаров // Збагачення корисних копалин: наук. - тех. зб. - Дніпропетровськ, 2006. - Вип. 25(66) - 26(67) - С. 166 - 175.
Постановка експериментальних досліджень, проведення досліджень по впливу технології одержання суспензій на їх реологічні та електрокінетичні властивості, участь у трактуванні результатів досліджень та написанні статті.
8. Макаров А.С. Получение высококонцентрированного водоугольного топлива на основе отходов углеобогащения для использования в энергетическом комплексе Украины / А.С. Макаров, Д.П. Савицкий, А.И. Егурнов, С.Д. Борук, О.М. Кобитович // Збагачення корисних копалин: наук. - тех. зб. - Дніпропетровськ, 2008. - Вип. 33 (74). - С. 138 - 148.
Експериментальне дослідження ступеня вигорання органічної складової шламовугільних суспензій, участь у трактуванні результатів досліджень та написанні статті.
9. Кобітович О.М. Отримання та характеристики висококонцентрованих суспензій на основі шламів вуглезбагачувальних фабрик / О.М. Кобітович, А.С. Макаров // Хімічні проблеми сьогодення: тези доповідей Першої всеукраїнської наукової конференції студентів, аспірантів і молодих вчених, 27 - 29 березня 2007. - Донецьк, 2007. - С. 104.
Постановка експериментальних досліджень, вивчення адсорбційних процесів у шламовугільних суспензіях, участь в інтерпретації результатів та написанні тез, участь у конференції.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
