Диссертация 2012 жылы «26» желтоқсанда сағат 10




Скачать 335.53 Kb.
НазваниеДиссертация 2012 жылы «26» желтоқсанда сағат 10
страница1/3
Дата конвертации20.05.2013
Размер335.53 Kb.
ТипДиссертация
  1   2   3
ӘОЖ 665(667.621.5:733: 678.5: 664.2) Қолжазба құқығында


Алданов Азамат Асқарович


ТОЗҒАН АВТОШИНАЛАРДЫ КАТАЛИТИКАЛЫҚ ГИДРОГЕНДЕУ ӘДІСІ АРҚЫЛЫ УТИЛИЗАЦИЯЛАУ


6M073100– Қоршаған ортаны қорғау және өмір тіршілігінің қауіпсіздігі

мамандығы бойынша техника және технология магистрі академиялық дәрежесін алу үшін дайындалған диссертацияның

РЕФЕРАТЫ


Қызылорда, 2012


Жұмыс Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінің политехникалық институтындағы «Өміртіршілік қауіпсіздігі және табиғи ресурстарды тиімді пайдалану» кафедрасында орындалған.



Ғылыми жетекшісі:


химия ғылымдарының кандидаты, академиялық доцент

Файзуллаева М.Ф.




Ресми оппонентті:


техника ғылымдарының докторы , доцент

Абдибаттаева М.М.



Диссертация 2012 жылы «26» желтоқсанда сағат 1000-де Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінің политехникалық институтында қорғалады

Мекен-жайы: Қызылорда қаласы, Абай даңғылы, 66 үй.


Диссертациямен Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінің Ғылыми-техникалық кітапханасында танысуға болады.

Кіріспе


Тақырыптың өзектілігі. Қазіргі уақытта әлемде жыл сайын тозған автокөлік шиналарының елеулі көлемі жиналуда, ал олардың жалпы көлемінің тек 15%-ы ғана екінші өнім ретінде қайта өңделіп, пайдаланылады. Қалған тозған автокөлік шиналарының бөлігі мүмкін болатын үдерістер мен технологиялардың болмауы себебінен кәсіпорындар мен ұйымдардың аумағы жанында жиналып, сақталады. Бұл қалдық шиналарын үнемі жинап, сақтау мүмкін емес, өйткені осы үшін жердің елеулі көлемі қажет. Сонымен қатар, бұл қалдық түрі қоршаған орта үшін де үлкен зиянын тигізеді және іс жүзінде «баяу жарылғыш» болып табылады. Табиғи мен климаттық факторлардың және кеміргіштердің әсерінен шиналардың баяу бұзылуы ұсақ бөлшектер түріндегі дисперстік бөліктердің пайда болуына әкеледі. Ал бұл бөліктер табиғи ортада ыдырап, желмен алыс қашықтықтарға ұшып кетеді.

Шиналар кеміргіштердің (егеуқұйрық, тышқан) және қансорғыш жәндіктердің (судағы тұрып қалған ескі шинада көбейетін және бірнеше километр қашықтыққа ұша алатын масалар мен москиттер) жинақталуға ыңғайлы орын болып табылады. Осы арқылы бұл жәндіктер энцефалит, сары безгек, малярия, туляремия, сібір жамандаты, холера сияқты инфекциялық және өлімге әкелетін ауруларды тасымалдайды.

Сондықтан қоршаған ортаның ластануын азайтудағы маңызды бағыт іске асыру және тозған автокөлік шиналарын қайта пайдалану болып табылады. Қазіргі кезде әлемде тозған автокөлік шиналарын пайдаланудың келесі әдістері белгілі: қоймаға сақтау, көміп тастау, безендіру және басқа да жеке мақсаттарда пайдалану, қалпына келтіру, өртеу, қайта өңдеу.

Тозған автокөлік шиналары өндірістік қалдықтардың күрделі түрлері категориясына жатады. Шиналар өзінің химиялық құрамы бойынша экологияны ластайтын зат және құрамында адам денсаулығына зиянын тигізетін қауіпті қалдықтары болуы есебінен халық үшін аса қауіпті болып табылады. Шиналарды көп мөлшерде өртеу пирен, бензопирен, антрацен тәрізді канцерогенді заттардың жинақталуына себепші болады.

Қоқысқа тасталған немесе көмілген шиналар 100 жыл көлемінде ғана ыдырайды. Бұл қосылыстар жауын және жер асты суларымен қосылып токсинді заттар түзеді.

Бұл туындаған мәселені шешу мақсатында Қазақстан Республикасының табиғи ресурстар Министрлігінің шешімімен 30.07.03 жылғы №663-ші «Классификациялық қалдықтардың каталогына қосымшалар енгізу» туралы жарлық жарияланды. Осы жарлыққа сәйкес тозған шиналар, камералар мен өзге де құрамында резинасы бар заттар аса қауіпті қалдықтар ретінде мойындалды және олар 4-ші дәрежелі қауіп ретінде белгіленді.

Тозған шина құрамында 65-70% резина (каучук), 15-25% техникалық көмірсутек, 10-15% маңызды екінші шикізат қалдықтары бар өнім болып табылады.

Өндіріс қалдықтарын бөліп алып, екінші өнім ретінде тұтыну тауарларына


айналдыру табиғи қорларды сақтау және үнемді пайдаланудың экологиялық және экономикалық тұрғыдан тиімді екендігін әлемде көптеген мемлекеттер дәлелдеген.

Жұмыстың мақсаты: қолданылған автокөлік шиналарын каталитикалық өңдеу арқылы синтетикалық сұйық өнімдер алу.

Жұмыстың мақсатына жету үшін келесі міндеттерді шешу көзделді:

-қолданылған автокөлік шиналарын әртүрлі катализаторлар қатысында гидрлеу;

-алынған сұйық өнімдерді қайнау температурасына байланысты фракцияға бөлу;

-сұйық өнімдерге хроматографиялық анализ жасау.

Жұмыстың ғылыми жаңалығы: Диссертациялық жұмыста алғаш рет:

-процесс температурасының, әртүрлі катализаторлардың табиғаты мен мөлшерінің, гидрлеу уақытының, резина мен пастатүзгіш арақатынасының сұйық, газды және қатты өнім шығымына, сонымен қатар олардың сапалық және сандық құрамына әсері көрсетілді;

-резина қалдықтарын өңдеу процесі үшін жаңа эффективті катализатор анықталды;

-каталитикалық процесс үшін үйлесімді катализатор анықталды;

-резинадан алынған сұйық отындардың физика-химиялық көрсеткіштері мұнайдан дәстүрлі әдістермен алынған тауарлы мотор отындарымен салыстырылды, нәтижесінде оның көрсеткіштерінен еш кем түспейтіндігі анықталынды;

Зерттеу объектісі – қоршаған ортаға едәуір әсері бар экологиялық қауіпті қалдық - тозған автокөлік шиналары болып табылады.

Практикалық маңыздылығы: резина қалдықтарын әртүрлі катализаторлар қатысында гидрогендеу процесінің нәтижесінде жасанды сұйық отын алу мүмкіндігі көрсетілді.

Жұмыстың жариялылығы: Қорқыт ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінің хабаршысы. - 2012.-№1 (33), -132-136 бб

Диссертация құрылымы мен көлемі. Диссертациялық жұмыс кіріспеден, 3 тараудан, қорытындыдан, 85 басылымды қамтитын отандық және шет елдік әдебиеттер тізімінен тұрады. Жұмыс 71 бетте жазылып, 25 кесте мен 16 суретті қамтиды.


Бірінші бөлімде тозған шиналарды қайта өңдеу және пайдалану мәселелерін талдау,өндірісі дамыған елдерде тозған шиналарды қайта өңдеу және пайдалану, резина қалдықтарын қайта өңдеу әдістеріне әдеби шолулар жасалынды.


Екінші бөлімде бастапқы заттардың сипаттамалары, тәжірибені жүргізу қондырғысы мен әдістемелері, сұйық, қатты, газ тәрізді өнімдерді физикалық-химиялық сараптама әдісі, бензин фракциясының анализі, бензинді фракциядағы йодтың санын, газдын тығыздығын және сұйық өнімнің


салыстырмалы тығыздығын пикнометр көмегімен, сұйық өнімдердің сыну көрсеткіштерін рефрактометрлік әдісімен, сұйық өнімдер құрамындағы күкіртті, дизель отынның лайлану, қату және шекті фильтрлену температура- ларын, гидрогендеуден кейін шығатын газдар құрамын анықтау, техникалық көміртектің физикалық-химиялық қасиеттері, фракциялардың анализі, тәжірибе қателігін есептеу, бастапқы заттардың және катализатор сипаттамасы, табиғи минералдар және олардың негізіндегі катализаторлардың құрылысын рентгенфазалы анализ арқылы зерттеу, табиғи цеолиттің, оның негізіндегі катализаторлардың кеуекті құрылымын және меншікті бетін өлшеу, цеолиттер- дің және оның негізіндегі катализаторлардың ИҚ- спектроскопиялық әдіспен қышқылдық қасиеттерін зерттеу, катализаторларды даярлау


Үшінші бөлімде нәтижелерді алу және оларға талқылаулар жасалынды. Өңдеу әдістерінің жеткіліксіздігінен жыл сайын тозған автокөлік шиналары көптеп жиналуда. Қалдықтың бұл түрінің қорщаған ортаға үлкен потенциалдық қаупі бар. Аталған проблеманы шешу мақсатында тәжірибе жүргізу үшін, алдымен тозған автокөлік шиналары, тазаланып, кептірілгеннен кейін 0,75-4мм-ге өлшемге дейін ұсақталды. Пастатүзгіш ретінде-Құмкөл мұнайын атмосфералық қысымда тура айдалғаннан кейін қалған ауыр фракциясы қолданылды. Гидрлеу жоғары қысымда периодты түрде жасайтын қондырғыда 523-673 К температурада және 0,4-0,5 МПа бастапқы қысымда үздіксіз араластыру арқылы жүргізілді.

Гидрогенизация процесінің нәтижесінде жоғары молекулалық қосылыстар түріндегі құрамы күрделі полимер - әртүрлі құрылысты көмірсутектерге бай сұйық өнімдерге айналады. Бұл процесс барысында көптеген химиялық реакция лар жүреді (резинаның деструкциясы, сутек доноры арқылы молекуланы тұрақтандыру және т.б.). Түзілетін радикалды фрагменттерге сутекті қосу катализатор есебінен жүзеге асырылады да, мақсатты өнімдер тұрақты күйге айналады.Сондықтан тозған шинаның гидрогенизациясын катализаторсыз және катализатор (калий иодаты) қатысында жүргізілді. Екі жағдайда да процестің температурасы 423-693 К аралығында, автопокрышка: пастатүзгіш (АП:ПТ) арақатынасы -1:1 ден 1:2 тең, гидрлеу реакциясының уақыты 60 минут. Зерттеу нәтижелері 1-кестеде берілген. Қолданылған (изношенных) автопокрышкаларды каталитикалық өңдеу нәтижесінде көміртек газдары және фракциялар түзілген атмосфералық қысымда айдалған 1800С-3200С температурада қайнайтын (түссіз аз тұтқырлы сұйықтық) біріншілік өнімдер және ұнтақ түрінде техникалық көміртек алынды. Берілген процестің катализатор қатысындағы оптимальды шарттарын анықтау үшін реакцияға температураның және бастапқы реагент- тердің бүтін сұйық өнім шығынына қатынасының әсері зерттелді. Сұйық өнімдердің шығынына процестің температурасы айтарлықтай әсер ететіні анық- талды. Өнімнің максималды шығыны 400оС орындалады, ал температураның бұдан әрі жоғарылағаны бүтін өнімнің шығынына әсері жоқ деуге болады.

Берілген жұмыста катализатор ретінде «Семейтау» кен орнының табиғи цеолитінен және боксит-094-нен даярланған катализаторлар қолданылды.


Цеолит–табиғи минералды зат. Цеолиттің құндылығы, оның кристаллохимия- лық елегіштік каталитикалық қасиетімен бағаланады. Әдеби деректер бойынша кәдімгі жағдайда цеолит каркасында каналдар мен аймақтар судың молекула- сымен және катиондармен толтырылған. Морденит минералы құрамында су минералымен үш түрлі байланыста болады: әлсіз, күшті байланысқан және хемосорбцияланған. Қыздырған кезде цеолиттерде осы сулардың бөлінуі болады. Цеолитті термиялық қыздыру арқылы дегидратация -лау реакцияларын жүргізуге болады. Бұл жағдайда цеолит құрамындағы су молекулалары бөлініп, цеолит молекуласында деформациялану жүреді.


Резина қалдықтарын каталитикалық гидрогенизациялауда алынған сұйық өнімнің шығымына катализатор әсері. Бұл жұмыста қолданылған катализаторлар: құрамында темірдің мөлшері әртүрлі Торғай бокситтері, «Семейтау» кен орнының цеолиті, қызыл шлам–бокситті кендерді өңдеу қалдықтары. Катализаторлардың эффективтілігі төмендегі 1-кестеде көрсетілгендей сұйық өнімдердің суммалық шығымымен бағаланды.


Кесте 1-.Тозған автокөлік шинасынан алынған сұйық өнімдердің шығымына катализатор табиғатының әсері.(Т=673 К, mрез15г, mпт =15г,mкат =0,5г,t=60 мин)

Катализаторлар

Рmах

МПа

Газ шығымы масса %

Сұйық өнім шығымы, масса %.

Шлам шығымы,

масса %

Шығым, масса %

>453 К

453-523 К

523-593 К

∑сө

Катализаторсыз

3,7

35,87

6,9

4,3

9,2

20,43

41,34

2,36

Қызыл шлам

3,45

22,73

5,25

1,66

22,17

29,08

44,64

3,55

Боксит – 094

2,3

11,55

7,5

11,84

11,25

30,59

50,40

7,46

цеолит

2,6

13,31

4,6

7,8

21,41

33,81

44,54

8,34

термоөңделген цеолит

2,1

12,7

9,2

9,16

30,20

48,56

34,1

4,6

Боксит-Т/БТ/

2,4

12,96

10,69

14,04

10,27

35,00

45,8

6,24

Цеолит-Т/ЦТ/

2,7

11,22

12,57

14,58

25,93

53,08

31,5

4,2


Кестеден көрінгендей, зерттелетін катализаторлардың каталитикалық ак- тивтілігі сұйық өнім шығымы бойынша бағаланды. Автошинаның сұйылтылу мөлшері жоғарыда көрсетілген параметрлер бойынша жүргізілген. Автошина материалдарының қалдықтарын катализаторсыз өңдеу кезінде, 453-593 К темпе- ратура интервалында түзілген массаны дисстиляциялаудан кейінгі сұйық өнім шығымы 20,43 %-ды құрады. Ал, каталитикалық өңдеуден кейін сұйық өнім шығымы жоғарлайды, яғни 53,08 %-ды құрайды. 673 К температурада термоөң- делген цеолит катализаторында сұйық өнім шығымы 6,9 % тен 9,2 %-ге дейін жоғарлайды. Ең активті катализатор – 4000 С цеолит-Т/ЦТ/. Сондықтан, келесі зерттеулер осы катализатор қатысында жүреді.

Мақсатты өнім шығымына және реакцияның жүру жолына, процесті жүргізудің әр түрлі шарттарының (Т, t уақыты, катализатор мен пастатүзгіш

арақатынасы, катализатордың мөлшері) әсері анықталды.


Резина қалдықтарын каталитикалық гидрогенизациялауда алынған сұйық өнімнің шығымына уақыттың әсері. Гидрлеу реакциясының ұстау уақыты − процестің жүру тереңдігін анықтайтын маңызды факторлардың бірі болып саналады. Реакцияның ұстау уақыты әсіресе процесті өндірістік жағдайда жүргізгенде аса маңызды болып саналады. Автошинаны катализдік гидрогендеу нәтижесінде алынған сұйық өнім шығымына гидрлеу уақытының әсері зерттелінді. Алынған нәтижелер төменде көрсетілген (кесте 2 ).


Кесте 2- Каталитикалық гидрогенизациялану реакциясына уақыттың әсері, К

(Т=673 К, mрез15г, mпт =15г, mкат =0,5г, катализатор ЦТ )

Гидрлеу уақыты,

мин.

Рmах

МПа

Газ шығымы масса %

Сұйық өнім шығымы, масса %.

Шлам шығымы

масса, %

Шығым масса, %

>453 К

453-523 К

523-593 К

∑сө

15

1,7

7,55

7,08

9,0

10,88

26,96

58,00

7,49

30

1,9

10,45

9,64

7,2

18,21

35,05

48,23

6,27

45

2,1

12,7

10,00

11,96

20,96

42,92

39,08

5,3

60

2,7

11,22

12,57

14,58

25,93

53,08

31,5

4,2

75

2,9

17,13

8,5

11,71

27,66

47,87

29,4

5,6


Гидрогендеу процесінің уақытын 15-60 минут аралығында ұзарту эксперимент жағдайында сұйық өнімдердің шығымына әсер етеді. Реакцияның ұстау уақытын жоғарлату газды өнімдердің мөлшерін жоғарлатып, қатты өнімдердің шығымын төмендетеді. Нәтижесінде сұйық өнімдердің жалпы шығымы төмендейді.


Кесте 3-Каталитикалық гидрогенизациялау реакциясына резина қалдықтары мен пастатүзгіш арақатынасының әсері. (Т=673К,mрез15г,mпт =15г,mкат =0,5г, t=60 мин )

Шина : ПТ

Рmах

МПа

Газ шығымы масса %

Сұйық өнім шығымы,

масса %.

Шлам шығымы

масса, %

Шығым масса, %

>453 К

453-523 К

523-593 К

∑сө

1:1

2,7

11,22

12,57

14,58

25,93

53,08

31,5

4,2

1:2

2,5

10,71

7,57

11,99

15,45

35,01

48,7

5,58

2:1

2,3

10,47

10,22

8,06

11,84

30,12

53,41

6,00


Кестеден көрінгендей, қоспадағы пастатүзгіш үлесін 1:1, 1:2, 2:1-гежоғарлату сұйық өнімдердің шығымына айтарлықтай әсер етпейді. Бұл шинаны гидрогендеу үшін, бірдей мөлшердегі пастатүзгіш құрамындағы сутектің жеткілікті түрде болуына байланысты. Сонымен қатар, шинаны пастатүзгішпен бірге өңдеу шина қалдықтарын реакторға жіберілу мәселесін


шешеді. Шинаны гидрогендеу процесі молекулярлы сутегімен емес, сутектің аралық сұйық шиналық өнім молекулаларынан шинаның органикалық массасына ауысу жолымен жүзеге асады. Негізінен, катализатор еріткіштің шығындалған Н-донорлы қасиеттерін қайта қалпына келтіреді.

  1   2   3

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Диссертация 2012 жылы «26» желтоқсанда сағат 10 iconКулбаева перизат отеповна
Диссертация 2012 жылы маусымның «25» күні сағат 10. 00-де Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінде экономика және...
Диссертация 2012 жылы «26» желтоқсанда сағат 10 iconКонкурстық өтінімдерді тапсырудың соңғы мерзімі 2010 жылы 15 наурыз, сағат 10. 00-ге дейін

Диссертация 2012 жылы «26» желтоқсанда сағат 10 iconДиссертация 2007 жылы “
Филология ғылымдарының кандидаты ғылыми дәрежесін алу үшін дайындалған диссертацияның
Диссертация 2012 жылы «26» желтоқсанда сағат 10 iconДиссертация 2008 жылы
Сабақтан тыс тәрбие жұмыстары арқылы колледж оқушыларының педагогикалық бағыттылығын қалыптастыру
Диссертация 2012 жылы «26» желтоқсанда сағат 10 iconКонкурс құжаттарың көшірме бумасын 17 мамыр 2012 жылы 11 сағат 00 минутта алуға болады
Астана қаласы Ә. Молдағұлова көшесі 22 үйде орналасқан. Электрондық мекен жайы -centr Астана қаласы «Кәмелетке толмағандарды бейімдеу...
Диссертация 2012 жылы «26» желтоқсанда сағат 10 iconДиссертация 2009 жылы
Айкөзов С. Қазақстанның оңтүстік және оңтүстік-шығыс аймақтарындағы аграрлық реформалар (1991 – 2008 жж.)
Диссертация 2012 жылы «26» желтоқсанда сағат 10 iconҚоғамдық тыңдау өткізу туралы хабарландыру
Оңтүстік Қазақстан облысы Сайрам ауданы Қарабұлақ ауылдық округі әкімі аппаратының ғимаратында сағат 10. 00-де, Манкент ауылдық клубында...
Диссертация 2012 жылы «26» желтоқсанда сағат 10 iconБаспасөз ақпарлары
«Көктал» ауылында орналасқан (Астана қ.) 5570 әскери бөлімінде 2011 жылы 15 шілде де сағат 11-00 де Қр іім ішкі әскер бөлімдері мен...
Диссертация 2012 жылы «26» желтоқсанда сағат 10 iconДиссертацияларды дайындау және қорғау
Кафедраның аға оқытушысы (қазір доценті) Д. К. Ким 2005 жылы Россия Ғылым академиясының Сібір бөлімшесінің математика институтында...
Диссертация 2012 жылы «26» желтоқсанда сағат 10 iconПресс-релиз 2010 жылғы сәуірдің 26-ы мен 30-ы аралығында Уәлиханов аудандық сотында қаралатын кейбір сот істерінің өту уақыты
М.– 24. 03. 1998 жылы түнгі сағат 02. 30-да Актүйесай ауылында түнгі уақытта адамдардың жоқтығын пайдаланып, бөгденің мүлкін ұрлап,...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©kk.docdat.com 2013
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница