Разделы сайта

Читаемое

Обновления Sep-2017

Промышленность Ижоры -->  Керамические композиционные материалы 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 [ 120 ] 121 122 123

Таблица 10.8. Технические характеристики очистных установок

Показатели

Данные для установок очистки воды (УВО)

УОВ/ хром 250

УОВ/ кадмий 150

УОВ/ цинк 250

УОВ/ медь 250

УОВ/ никель 250

Производительность, л/ч

Концентрация вещества

(оптимально), не более, мг/л:

на выходе

50,0

100,0

100,0

100,0

50,0

на входе

0,07

0,01

0,01

Рабочий цикл фильтрации, ч

20-60

Максимальное рабочее давление, кгс/см

Объем регенерирующих

40... 50

30...40

растворов, л

Занимаемая площадь, м

Гарантия, лет

Расход эл. энергии, кВт-ч/м

0,5...1,0

0,5...1,0

0,5...1,0

Новым и перспективным направлением работ является исследование по созданию высоконаполненных и пластинчатых сорбционно-активных фильтрующих материалов. По-видимому, такие материалы можно назвать материалами нового поколения, т. к. в них совмещены достоинства нетканых материалов, композитов и сорбентов. Областями их применения являются фильтрация сточных вод, очистка питьевой воды, скоростная фильтрация газов. Такие материалы отличаются дешевизной, что является одним из существенных критериев их разработки и внедрения.

Практический интерес представляет результат работы, выполненной профессором СПГУТД А. В. Безпрозванных (патент РФ № 2106899 от 28.01.94), реализованный в изготовлении уникального фильтра для улавливания кислотного аэрозоля на заводах основной химии.

Эти фильтры обеспечивают улавливание брызг серной кис-


Рис. 10.14. Схема установки УВО: / - подача регенерирующего раствора; 2 - модуль фильтрации; 3 - сбор элюатов; 4 - ванна промывки

ловиях, легкость, полнота и малая продолжительность регенерации, после которой сорбционная способность фильтра восстанавливается, меньшие (почти на порядок) объемы вторичных растворов.

При регенерации отработанных волокнистых сорбентов достигается концентрирование извлекаемых веществ до 1000 раз. За счет формирования замкнутого цикла расчет на промывку снижается на 95...97%. При этом затраты на энергию (около 1 кВт ч/м) и химикаты минимальны. Значительная часть последних (от 50 до 100%) может быть повторно использована. Устойчивость же волокнистых сорбентов обусловливает стабильность режимов фильтрации и неизменность емкости при длительной эксплуатации. При соблюдении правил эксплуатации волокнистый сорбент может работать без замены в течение 5-7 лет. Значительно повышается качество изделий с электрохимическими покрытиями, поскольку слой волокнистого сорбента полностью удаляет из промывных растворов взвешенные вещества, образующие на деталях пятна.

Разработанная технология превращения юлокнистых сорбентов в объемные упругие структуры позволяет в режиме фильтрации достичь минимального сопротивления потоку рабочих растворов при скоростях более Юм/ч. Эти свойства объемно-пористых упругих сорбентов позволяют эффективно их использовать в установках большой единичной мощности.

Технические характеристики спроектированных и используемых в настоящее время установок приведены в табл. 10.8.

Установки поставлены на наиболее крупные предприятия Санкт-Петербурга: ОАО Знамя труда им. И.И.Лепсе (хром 6+, цинк), ГУП Дальняя связь (хром 6+), АООТ Электросила (медь сернокислая), ГУП Завод им. М.И.Калинина (медь аммиакатная) и др., имеются также заказы на изготовление и поставку этих установок для других предприятий.

Схематически эта установка (УОВ) представлена на рис. 10.14.

С помощью волокнистых сорбентов можно осуществить глубокую санитарную очистку бортовых отсосов и вентвыбросов от хромового ангидрида, оксидов азота и аммиака, сернистого газа и др., изготовлять облегченные средства индивидуальной защиты органов дыхания (типа Лепесток ), улавливать и выделять в химически чистом виде благородные металлы: золото, платину, серебро.

Не менее значимой является работа по газоочистке с применением как ионообменных, так и углеродных сорбентов. Аппараты и устройства по очистке газов от паров растворителей уже нашли применение на предприятиях Санкт-Петербурга и Беларуси.




ЛОТЫ в технологическом газе, защищают оборудование от коррозии, обеспечивают возврат серной кислоты в технологическую цепочку, защищают окружающую среду от вредных выбросов. Они изготовлены из фторопласта-2М (сополимер винилиденфторида с тетрафторэтиленом), обладающего высокой коррозийной стойкостью, в частности, к минеральным кислотам и концентрированным щелочам.

Для улавливания брызг и тумана серной кислоты используется фильтровальный комплект, состоящий из переплетенных мононитей диаметром 0,4...0,5 мм и комплексной нити 60 текс, который располагается в опорной конструкции. Фильтровальные элементы можно собирать секциями любых размеров.

Принципиальная новизна разработанных материалов заключается в определенной пространственной ориентации волокнистого материала способом трикотажного переплетения мононити или в комбинации мононити с комплексной нитью.

Материал, созданный таким образом, образует ячейки одинаковых размеров и имеет больщую поверхность на единицу объема.

Фильтр-брызгоулавливатель является современным текстильным фильтром сухого типа, с помощью которого достигаются исключительно хорошие результаты по очистке аэрозолей. Фильтр существенно дешевле зарубежных известных конструкций, легко монтируется, не требует дополнительных расходов по ремонту.

Далее приведены его основные технические характеристики:

Масса фильтрующего слоя (фильтр-разделитель)............... 675 кг

Толщина фильтрующего слоя............................................... 300 мм

Концентрация серной кислоты............................................. 93...94 %

Температура.............................................................................. ШО..,ПО°С

Расположение фильтрующего слоя.......................................горизонтальное

Направление движения газа в слое.....................................снизу вверх

Эффективность очистки от брызг........................................ 95...98 %

Продолжительность использования фильтра.......................4-5 лет

Структура фильтра обеспечивает большую пропускную способность, позволяет поддерживать в допустимых пределах равновесие между эффективностью очистки и потерей давления, длительное время работать в условиях коррозии при температуре до 120 °С. Для сравнения укажем, что английские фильтры аналогичного назначения, изготовленные из нержавеющей стали, выходят из строя и требуют замены примерно уже через 1 год, причем стоимость их значительно выше отечественных.

Новый виток развития получили исследования по созданию искусственных почв, начатые в период становления программы Новые мате-

риалы , которые проводились совместно с акад. О. Г. Газенко для нужд космонавтики и морского флота. Искусственные почвы обладают одним из важнейших преимуществ по сравнению с естественными, т. к. они не образуют пьши, столь вредной в названных условиях, и не требуют в течение многих лет никаких удобрений, кроме увлажнения. Искусственная почва производилась из вспененного раствора ПВС с последующим его отверждением и наполнялась короткими ионообменными волокнами, содержащими питательные вещества в ионогенных группах. Полученная таким образом искусственная почва бьша первым в мире подобным материалом (рис. 10.15).

В настоящее время с использованием гель-технологии ведутся работы по созданию дисперсионных пленочных композиционных материалов на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ). Бьши получены и исследованы растворы СВМПЭ в парафине, который является термодинамически менее активным, по сравнению с ксилолом и декалином, более экологичным и создает благоприятные условия для взаимодействия молекул полимера, положительно влияющего на формирование его пространственной сетки. После удаления растворителя из геля и его высушивания образуется так называемый ксерогель, характеризующийся высокой пористостью. Полученные высокопористые пленки наполнялись дисперсным торфом, который является одним из лучших и эффективных сорбентов нефте- и маслопродуктов. Хотя торф обладает высочайшей гидрофильностью - до 3000 %, его введение в матрицу из пористого СВМПЭ избавляет его от этого. В результате сорбционная емкость по нефтепродуктам этого пленочного композита достигает 7 кг на 1 кг сорбента, что делает полученную пленку одним из лучших средств для удаления нефтяных и масляных пятен с поверхности воды и очист- р с. .j. искусственная почва с быки ее до уровня, близкого к ПДК. росшей травой



чения: укрывочные, парусные и т. п. - приблизительно 30...35 %, сложные ткани, к которым относят бронезащитную, арамидную, транспортерную и другие специальные ткани - до 16 %, наконец, приблизительно около 15... 18 % составляют ткани из стекловолокна и базальтовых волокон, асбеста.

В последние годы все большее распространение приобретают нетканые текстильные материалы, подкупающие своей дешевизной, неприхотливостью к использованию исходного сырья и разнообразием их применения. Мировое производство нетканых материалов в настоящее время превышает 2,5 млрд мVгoд и почти все они используются в производственно-технических целях. Области использования нетканых материалов практически те же, что тканых.

Центром научных исследований в рассматриваемой области является ОАО НИИ нетканых материалов , г. Серпухов. Научные разработки ведутся и на самих предприятиях-производителях нетканых материалов в содружестве с учеными других организаций. Например, один из ведущих производителей геотекстиля - ООО Сибур-Геогекстиль взаимодействует в разработке новых одноименных материалов с МГУ им. М. В. Ломоносова, Ивановским химико-технологическим университетом. Саратовским техническим университетом и другими вузами, в результате чего на предприятии было организовано производство таких материалов, как агротекс, геотекс, термостабилизированный иглопробивной материал.

Здесь мы остановимся на некоторых научных разработках, выполненных в СПГУТД.

Так, бьща разработана (к. т. н. Т. В. Немилова) экологически чистая технология плитных строительных материалов, на основе короткомерных неутилизируемых волокнистых отходов текстильной промышленности. Разработанная технология основана на полном исключении токсичных связующих, используемых в классическом производстве плитных материалов, базируется на сухом способе получения древесноволокнистых плит. Производство оснащается традиционным оборудованием для производства древесноволокнистых строительных плит, предполагает исключение ряда энергоемких операций, не имеет сточных вод и газовых выбросов. Расход электроэнергии на 1000 м продукции при толщине плит 6 мм составляет 266,8 кВт-ч, греющего пара 3,9 Гкал. Полученные плитные строительные материалы по показателям прочности и водостойкости относятся по мировым стандартам к марке СТ - 500.

Также была разработана (к. т. н. А. В. Просвирницын, к. ф.-м. н. Н. Е. Бершев) иглопробивная технология, заключающаяся в использова-

Работы по созданию фильтров различного назначения ведутся и в других вузах.

Так, в МГТУ им. А.Н.Косыгина (М.В. Меренкова и А.А.Мартынова) определены оптимальные параметры изготовления фильтровальной ткани фильтрдиагональ на ткацких станках СТБ-2-250.

Было установлено, что при изготовлении ткани фильтрдиагональ арт. 2074 наилучшими заправочными показателями будут: плотность ткани по утку - НО нитей/дм; заправочное натяжение нитей основы - 1,ЗН/нить; величина выноса зева - 325 мм.

В Димитровградском институте технологии, управления и дизайна коллективом авторов проведено исследование по классификации современных фильтровальных перегородок и их совершенствованию. Было установлено, что наибольший интерес представляют трз/чатые текстильные фильтры, пористые перегородки которых сформированы путем наматывания нити на перфорированный патрон. Эти фильтры обладают меньшей массой, по сравнению со всеми другими видами фильтров, не боятся пробоя фильтровальной перегородки, не требуют регенерации, т. к. очистка их может осуществляться отмоткой загрязненных слоев, а главное, они могут иметь поры любых размеров и обеспечивают заданную пористость, проницаемость и производительность.

Нельзя не сказать о специальной одежде, предназначенной для различных направлений ее использования. Создание химических волокон нового поколения: пара-арамидных, пара-арилатных, электропроводных, сверхвысокопрочных, модифицированных с введением в них антипире-нов, создающих огнезащитность волокна и изделий из него - существенно расширили область создания спецодежды.

В этой области наряду с институтами РАН, отраслевыми НИИ успешно работают российские вузы, в том числе МГУДиТ, СПГУТД, МГТУ им. А. Н. Косыгина, ИвГТА и др.

Использование текстиля в строительстве и других отраслях промышленности

Как отмечалось выше, текстиль используется практически во всех отраслях экономики и культуры, причем потребность в нем ежегодно возрастает. В целом, мировое производство технических тканей сейчас составляет около 30 млрд мгод при ежегодном приросте более 6%. Из общего объема технических тканей до 40 % составляют полипропиленовые ткани, сети, тесьма и канаты, обычные ткани технического назна-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 [ 120 ] 121 122 123

© 2003 - 2017 Prom Izhora
При копировании текстов приветствуется обратная ссылка