авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||

Гипсовые строительные материалы и изделия, полученные механохимической активацией техногенного сырья

-- [ Страница 4 ] --

Из табл. 6 следует, что взаимодействие серной кислоты с карбонатом кальция протекает сравнительно медленно.

С целью ускорения процессов превращения проведена механическая обработка шлама на бегунах (механохимическая активация).

При этом продолжительность обработки до достижения полного превращения с 5- 72 ч сократилась до 30-45 мин. Это позволяет использовать относительно небольшие емкости для хранения обработанного шлама перед автоклавной обработкой с учетом требований норм технологического проектирования (запас на 3-4 ч).

Результаты определенной рН жидкой фазы при механохимической активации шлама на бегунах приведены в табл. 7.

Оптимальный режим гидротермальной обработки шлама химводоподготовки после МХА определен в лабораторном автоклаве, оборудованном оптическим микроскопом. Исследования показали, что автоклавной обработкой шламов можно получать гипсовые вяжущие марок Г4 – Г10, соответствующие требованиям ГОСТ 125.

Таблица 7

Изменение рН жидкой фазы при обработке шлама на бегунах

Продолжи-тельность обработки, мин Расход серной кислоты, % от расчетного
25 50 75 100 125 150
15 6,8 6,6 6,5 6,5 1,5 1,31
30 7,0 6,69 6,8 6,9 1,64 1,33
45 7,3 7,2 6,9 7,0 1,8 1,4
60 7,8 7,5 7,2 7,1 2,0 1,4
90 8,0 7,9 7,5 7,0 2,05 1,4
120 8,0 8,0 7,6 7,0 2,1 1,4

На основании исследований, проведенных в лабораторных и опытно- промышленных условиях, предложена технологическая схема производства вяжущего из шлама химводоподготовки ТЭЦ (рис. 6).

Из отработанных карт хранения шлам с влажностью 50 – 60% подается через весовой дозатор в бегуны для механохимической обработки и превращения карбоната кальция в гипс.

Рис. 6. Технологическая схема получения гипсового вяжущего из шлама химводоподготовки ТЭЦ:

1 - бегуны; 2- насос; 3 - накопительная емкость; 4 - насос; 6 - автоклав; 7 - теплообменник; 8 - ленточный вакуумфильтр; 9 -сушильный барабан; 10 - рукавный фильтр; 11 - бункер; 12 - шаровая мельница; 13 - склад вяжущего; 14 – отстойник; 15 – емкость для контроля и регулирования концентрации серной кислоты

Предусмотрен вариант, когда для переработки шлама используется отход – серная кислота, остающаяся при утилизации отработанных аккумуляторов.

После окончания процессов превращения шлам поступает в накопительную емкость, обеспечивающую непрерывную работу технологии. Здесь же осуществляется контроль состава жидкой фазы. Из емкости центробежным насосом шлам подается в автоклав. Из автоклава шлам через холодильник, где его температура снижается до 100°С, поступает на ленточный вакуум-фильтр для отделения жидкой фазы.

После автоклавной обработки продукт с влажностью 8 – 14 % подается в сушильный барабан.

Высушенный материал с температурой приблизительно 120°С через бункер поступает в мельницу, а затем пневмонасосом подается в силосный склад вяжущего.

Основное оборудование разработанной технологической линии выпускается и используется в РФ.

На разработанную технологию получен патент № 2200714 от 20.03.2003 г.

Технико-экономический расчет показал, что производство может быть рентабельным из-за отсутствия затрат на сырье и сокращения расходов на эксплуатацию накопителей.

Общие выводы

  1. Методами химического, микроскопического, ДТА, РФА, инфракрасной спектроскопии и ядерного магнитного резонанса исследованы промышленные отходы, содержащие сульфаты кальция – фосфополугидрат и фосфогипс, обработанный шлам химводоподготовки, показано, что отходы существенно отличаются от природного сырья по химическому, фазовому, зерновому составу. Например, фосфополугидрат характеризуется замедленной гидратацией и твердением, что затрудняет его промышленную переработку.
  2. Предложены и разработаны технологии промышленной переработки фосфополугидрата, фосфогипса и шламов химводоподготовки ТЭЦ, включающие механохимическую активацию – введение добавок-активаторов с механической обработкой смеси.
  3. Исследованы процессы механохимической активации фосфополугидратов Волховского алюминиевого завода и ОАО «Воскресенские минудобрения», а также фосфогипса П.О. «Фосфорит». Установлено, что МХА приводит к изменению реологических свойств формовочных смесей, повышению их удобоукладываемости, что связано с зерновым составом, формой зерен полуводного сульфата кальция и концентрацией дефектов кристаллической структуры. МХА ускоряет процессы гидратации и твердения, что обусловлено нейтрализацией кислот в жидкой фазе, а также изменением характера и энергии связи воды в структуре полуводного сульфата кальция. МХА позволяет получить формовочные смеси по скорости процессов гидратации, схватывания и твердения, незначительно отличающиеся от аналогичных смесей на основе природного сырья. Определены оптимальные режимы МХА (прессование, помол, обработка на бегунах и другие) и подобрано оборудование.
  4. Разработана технология производства гранул для цементных заводов и строительных изделий из фосфополугидрата, включающая МХА смеси с последующим формованием изделий. Исключены процессы сушки и обжига отхода, что позволяет получить изделия, способные конкурировать с аналогичной продукцией из природного сырья.

Подобраны и исследованы промышленные отходы, которые могут быть использованы в качестве добавок-активаторов – пыль пылевых камер и электрофильтров вращающихся печей цементных заводов. Выпущены опытные партии гранул для цементных заводов из ФПГ ВАЗ. По разработанной технологии фирма «Эсма» с 1995г. осуществляет производство плит межкомнатных перегородок, стеновых камней и декоративных изделий из фосфополугидрата ОАО «Воскресенские минудобрения».

  1. Разработана технология производства гранул и строительных изделий из фосфогипса П.О.«Фосфорит». Технология включает операции введения извести для нейтрализации кислот в жидкой фазе и механическую обработку смеси на бегунах с последующей формовкой гранул или изделий. Не производится тепловая обработка отхода (сушка и обжиг), что позволяет получить гранулы и изделия, способные конкурировать с аналогичной продукцией из природного сырья.
  2. Предложена и разработана технология переработки отходов, образующихся при очистке воды (шламов химводоподготовки) на ТЭЦ. Основными компонентами отхода являются карбонат кальция и гипс, поэтому предусмотрено введение серной кислоты с целью превращения кальцита в гипс. Для ускорения гетерогенной химической реакции производится обработка смеси на бегунах с последующим производством гипсового вяжущего по автоклавной технологии. Технология включена в проекты реконструкции для внедрения на Автозаводской ГРЭС в Нижнем Новгороде (объем инвестиций составляет 85 млн р.) и Новогорьковской ТЭЦ (объем инвестиций составляет 100 млн р.).

Работы автора по теме диссертации, опубликованные в изданиях, рекомендованных ВАК по направлению «Строительство и архитектура»

1. Сучков, В. П. Способ получения высокопрочного гипса / В. П. Сучков, В. И. Макаров, А. И. Панин // Строит. материалы. – 1974. - № 4. – С. 29-30.

2. Сучков, В. П. Изделия на основе гипса / В. П. Сучков // Изв. Вузов. Строительство. – Новосибирск, 2002. - №10. – С. 141.

3. Сучков, В. П. Сульфатсодержащие вяжущие из шламов ТЭЦ и отходов серной кислоты / В. П. Сучков, Э. В. Киушкин // Строит. материалы. – 2004. - № 11. - С. 14-16.

4. Сучков, В. П. Метод снижения горючести пенополиуретана / В. П. Сучков, Ю. И. Дергунов, А. А. Мольков // Строит. материалы. – 2006. - № 12. – С. 58-59.

5. Сучков, В. П. Способ утилизации шлама химводоподготовки ТЭЦ и отхода аккумуляторной кислоты / В. П. Сучков, А. А. Зюзин // Изв. вузов. Сер. «Строительство». – 2008. - № 9 – С. 30-32.

6. Сучков, В. П. Производство гранулированного фосфогипса для цементной промышленности и строительных изделий / В.П. Сучков, Ю.Г. Мещеряков, Н.А. Колев, С.В. Федоров // Строит. материалы. – 2009. - №5. – С. 58-63.

7. Сучков, В. П. Технология производства трудногорючего пенополиуретана с использованием фосфогипса / В.П. Сучков, А.А. Мольков // Изв. Вузов. Сер. «Строительство». – 2009. - №6 – С. 25-29

Публикации в прочих изданиях

8. Сучков, В. П. Влияние некоторых химических добавок на процесс перекристаллизации гипса и его физико-химические свойства / В. П. Сучков, В. И. Макаров // Строительные материалы, технология и экономика строительства: материалы науч. конф. проф.-преподават. состава, студентов и представителей строит. и проектных организаций / Горьк. Инженер.-строит. ин-т им. В. П. Чкалова. – Горький, 1971. – С.31-32.

9. Сучков, В. П. К вопросу о структурообразовании -полуводного гипса / В. П. Сучков, В. И. Макаров // Строительные материалы из попутных продуктов промышленности : межвуз. темат. сб. тр. – Л., 1980. – С. 62-67.

10. Сучков, В. П. Фосфополугидрат – сырье для производства портландцемента / В. П. Сучков, Ю. Г. Мещеряков // Строительные материалы из попутных продуктов промышленности : межвуз. темат. сб. тр. – Л., 1980. – С. 67-69.

11. Сучков, В. П. Фосфополугидрат – эффективное сырье для производства строительных материалов / В. П. Сучков // Новые эффективные материалы и конструкции в строительстве : тез. докл. 2-й республик. конф. молодых ученых и специалистов. – Ашхабад, 1980. - С. 9-11.

12. Сучков, В. П. Об использовании попутных продуктов промышленности, содержащих сульфаты кальция / В. П. Сучков, Ю. Г. Мещеряков, А. С. Григорьева // Строительные материалы из попутных продуктов промышленности : межвуз. темат. сб. тр. - Л., 1981. - С. 84-92.

13. Сучков, В. П. Использование полугидрата сульфата кальция – отхода производства экстракционной фосфорной кислоты – для получения строительных материалов / В. П. Сучков, П. И. Боженов, Ю. Г. Мещеряков, О. И. Иванов // Научно-техн. реф. сб. / Науч.-исслед. ин-т технико-экон. исслед. химии. Сер. «Фосфорная промышленность». – 1981. - Вып. 4. - С. 7-8.

14. Сучков, В. П. О комплексной переработке сырья при производстве ортофосфорной кислоты полугидратным способом / В. П. Сучков, Ю. Г. Мещеряков // Создание и исследование новых строительных материалов / Томск. гос. ун-т. - Томск, 1982. -С. 3-7.

15. Сучков, В. П. Искусственный камень на основе фосфополугидрата / В. П. Сучков, Ю. Г. Мещеряков // Теория, производство и применений искусственных конгломератов : тез. докл. Всесоюз. научно-техн. конф. – Владимир, 1982. - С. 244.

16. Сучков, В. П. Исследование фосфополугидрата методами ЯМР и ИКС / В. П. Сучков, Ю. Г. Мещеряков, А. Ю. Ласис // Строительные материалы из попутных продуктов промышленности : межвуз. темат. сб. тр. – Л., 1983. – С. 31-35.

17. Сучков, В. П. Технологические аспекты получения пеногипсовых систем с заданными свойствами / В. П. Сучков, А. В. Никулин // Строительный комплекс-98 : научно-техн. конф. проф.-преподават. состава, аспирантов и студентов : тез. докл. – Н. Новгород, 1998. – Ч. 5. Исследования по технологии, организации, экономике и управлению строительным производством. – С. 53-55.

18. Сучков, В. П. Установление закономерностей получения высокоактивных вяжущих систем и бетонов на их основе с требуемой надежностью и долговечностью : задание М-ва образования Рос. Федерации на проведение науч. исслед. по темат. пл. научно-исслед. работ. - № ГР 01200008456. - Инв. № 02200204070. – [М. ?], 2001.

19. Сучков, В. П. Геоэкологические аспекты утилизации шламов химводоочистки ТЭЦ / В. П. Сучков, Э. В. Киушкин // Школа семинара молодых ученых, аспирантов и докторантов : сб. докл. III междунар. конф. / Белгород. гос. технол. акад. строит. материалов. – Белгород, 2001. – Ч. 1. - С. 103-107.

20. Сучков, В. П. Способы формирования вяжущих свойств фаз сульфатной системы / В. П. Сучков, Э.В. Киушкин // Школа семинара молодых ученых, аспирантов и докторантов : сб. докл. III междунар. конф. / Белгород. гос. технол. акад. строит. материалов. – Белгород, 2001. – Ч. 1. - С. 281-285.

21. Сучков, В. П. Механо-химическая подготовка гипсового сырья как фактор снижения энергоемкости получения высокопрочного гипса / В. П. Сучков, А. В. Веселов // Тезисы докладов 58-й научной конференции профессоров, преподавателей, научных работников, инженеров и аспирантов университета. - СПб, 2001.- Ч.1. - С. 117.

22. Сучков, В. П. Утилизация шламов химводоочистки ТЭЦ с минимальным антропогенным воздействием / В. П. Сучков, Э. В. Киушкин // Сборник докладов международной научно–методической конференции / Белгород. гос. технол. акад. строит. материалов. – Белгород, 2002. - Ч. 3. - С. 127-131.

23. Сучков, В. П. Экологические аспекты получения и применения высокопрочных гипсовых вяжущих / В. П. Сучков, А. В Весеслов // Повышение эффективности производства и получения гипсовых материалов и изделий. – М., 2002. - С. 214-218.

24. Сучков, В. П. Улучшение экологической среды обитания путем использования изделий на основе гипсового вяжущего / В. П. Сучков, А. В. Веселов // Реконструкция Санкт – Петербурга : тез. докл. междунар. науч.-практ. конф. – СПб., 2002. - С. 31.

25. Сучков, В. П. Повышение экологических и эксплуатационных характеристик жестких пенополиуретанов / В. П. Сучков, Ю. И. Дергунов, А. В. Никулин // Экология – образование, наука и промышленность : сб. докл. междунар. науч.–практ. конф. / Белгород. гос. технол. акад. строит. материалов. – Белгород, 2002. - Ч. 3. - С. 162-165.

26. Сучков, В. П. Исследование влияния фазовых переходов при температурной обработке гипсового сырья на свойства вяжущего / В. П. Сучков, Э. В. Киушкин // Повышение эффективности производства и получения гипсовых материалов и изделий: тр. Всерос. семинара, посвященного 10-летию создания РААСН. – М.,2002. -С. 203-213.

27. Сучков, В. П. Новые низкомарочные сульфатсодержащие вяжущие на базе шлама химводоочистки ТЭЦ / В. П. Сучков, Э. В. Киушкин // Эффективные строительные конструкции: Теория и практика : сб. ст. междунар. науч.–техн. конф. – Пенза, 2002. - С. 189-194.

28. Сучков, В. П. Установление закономерностей получения высокоактивных вяжущих систем и бетонов на их основе с требуемой надежностью и долговечностью / В. П. Сучков, Г. М. Грушевский, А. В. Веселов. - Н. Новгород : НГАСУ, 2002.

29. Сучков, В. П. Создание теоретических основ малоэнергоёмкой технологии производства строительных материалов на базе шлама химводоочистки ТЭЦ / В. П. Сучков, Э. В. Киушкин, Д. В. Сучков. - Н. Новгород : НГАСУ, 2002.

30. Сучков, В. П. Эффективная теплоизоляция горячих трубопроводов / Ю. И. Дергунов, А. В. Никулин // Великие реки–2003 : междунар. науч.-пром. форум : тез. докл. - Н. Новгород : ННГАСУ, 2003. - С. 221-223.

31. Сучков, В. П. Ликвидация сбросов шламовых вод водоподготовительных установок ТЭЦ – существенный вклад в экологически безопасное развитие энергетики / В. П. Сучков, Э. В. Киушкин // Великие реки–2003 : междунар. науч.-пром. форум : тез. докл. - Н. Новгород : ННГАСУ, 2003. - С. 224-227.

32. Сучков, В. П. Сульфатсодержащие вяжущие на базе отходов серной кислоты и шламов ТЭЦ / В. П. Сучков, Э. В. Киушкин // Материалы междунар. науч.–практ. конф. / Ростов. гос. строит. ун-т. - Ростов н/Д, 2003. - С. 24-25.

33. Сучков, В. П. Композиционные материал на основе торфа и гипса / В. П. Сучков, А. А. Ким // Бетон и железобетон в третьем тысячелетии : материалы третей междунар. науч.–практ. конф. / Ростов. гос. строит. ун-т. – Ростов н/Д, 2004. - Ч. 2. – С. 595-598.

34. Сучков, В. П. Геоэкологические предпосылки комплексной переработки торфа и утилизации его остатка / В. П. Сучков, А. А. Ким // Современное состояние и перспектива развития строительного материаловедения : материалы восьмых академических чтений РААСН / Самар. гос. архитектур.-строит. ун-т. - Самара, 2004. - С. 486-489.

35. Сучков, В. П. Состояние вопроса по очистке отходящих газов ТЭЦ / В. П. Сучков, Э. В. Киушкин, Д. Н. Боков // Архитектура и строительство– 2003 : науч.–техн. конф. проф.-преподават. состава, докторантов, аспирантов и студентов : тез. докл. / Нижегор. архитектур.-строит. ун-т. - Н. Новгород : ННГАСУ, 2004. – Ч. 4. Исследование по технологии организации, экономике и управлению строительным производством. - С. 32-34.

36. Сучков, В. П. Повышение качества переработки местного гипсового сырья с целью улучшения экологической обстановки региона / А. В. Веселов // Бетон и железобетон в третьем тысячелетии : материалы III междунар. науч.– практ. конф. / Ростов. гос. строит. ун-т. – Ростов н/Д, 2004. - С. 591-595.

37. Сучков, В. П. Создание теоретических основ малоэнергоемкой технологии производства строительных материалов на базе шлама химводоподготовки / В. П. Сучков : задание М-ва образования Рос. Федерации на проведение науч. исслед. по темат. пл. научно-исслед. работ. - № ГР 01200203459. - Инв.№ 02200503875. – М., 2004.

38. Сучков, В. П. Оценка долговечности гипсоизвестковых штукатурок фасадов зданий / В. П. Сучков, Э. В. Киушкин // OWPW. – Варшава. - С. 5.

39. Сучков, В. П. Способ переработки фосфогипса / В. П. Сучков, Ю. И. Дергунов, А. А. Мольков // Изв. Челяб. науч. центра. – 2006. - №4 (34). - С. 59-63.

40. Сучков, В. П. Упрочнение природного гипсового камня в СВЧ – поле / В. П. Сучков, М. Н. Панин // Приволж. науч. журнал. – 2008. - №4. - С. 50-53.

41. Сучков, В. П. Создание теоретических основ получения жестких пенополиуретанов для теплоизоляции с пониженной пожарной опасностью // Развитие научного потенциала высшей школы : ведомств. науч. программа : задание М-ва образования Рос. Федер. на проведение научных исслед. по темат. плану науч.-исслед. работ. - № ГР 01200703963. – М., 2008.

42. Sutschov, V. Naturgipsstein zur Restauziezung und Futtezung / V. Sutschov, J. Metschezjakov // Wezrstoffwissen schaften und Bousanierung : 3 Jnternationales Kolloguium. Technische Akademie Esslingen. – Germany, 1992.

43. Сучков, В. П. Инвестиционно-экологический проект по утилизации шлама химводоподготовки ТЭЦ / В. П. Сучков, А. А. Зюзин, Ю. Г. Мещеряков, С. В. Федоров

// Инновации. – 2009. - №3 (125). – С. 78-81.

44. Сучков, В. П. Технология получения трудногорючего пенополиуретана при утилизации фосфогипса / В. П. Сучков, А. А. Мольков // Инновации. – 2009. - №3 (125). – С. 92-94.

45. Сучков, В. П. Исследование влияния температурных полей на содержание кристаллизационной воды в гипсовом камне при СВЧ обжиге / В. П. Сучков, М. Н. Панин // Приволж. науч. журнал. – 2009. - №1. – С. 46-52.

Патенты

46. Пат. 2036180 Российская Федерация. Способ получения гипсового вяжущего / В. П. Сучков, В. Л. Юрин, М. А. Коган, А. А. Авдошин, Т. К. Крылова. - Опубл. 1995, Бюл. № 12.

47. Пат. 2200714 Российская Федерация. Способ получения вяжущего / В. П. Сучков, Э. В. Киушкин. - Опубл. 2003, Бюл. № 8.

48. Пат. 2212384 Российская Федерация. Способ получения высокопрочного гипсового вяжущего / В. П. Сучков, А. В. Веселов. - Опубл. 2003, Бюл. № 26.

49. Пат. 2336283 Российская Федерация, МПК С08G 18/08, С08G 18/48, С08J 9/08. Способ получения огнестойкого наполненного пенополеуретана / В. П. Сучков, А. А. Мольков, Ю. И. Дергунов. – 2006139455/04 ; заявл. 07.11.2006 ; опубл. 20.10. 2008, Бюл. № 29.

50. Положительное решение по заявке № 2008134808. Способ получ

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.