Введение
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 6
1.1 Современные проблемы состояния воздушного бассейна Российской федерации е
1.1.1 Загрязнение атмосферы отходящими газами промышленных предприятий 6
1.1.2 Особенности загрязнения атмосферы летучими углеводородами 9
1.2 Углеадсорбционный метод разделения и очистки газовых смесей. Современное СОСТОЯНИЕ ПЕРСПЕКТИВЫ -jg
1.3 Строение и свойства углеродных адсорбентов 22
1.3.1 Кристаллографическая и электронная структура 22
1.3.2 Пористая структура 24
1.3.3 Химический состав и природа поверхности активных углей 25
1.3.4 Состав золы 29
1.4 Формирование пористой структуры адсорбентов при карбонизации и активации углеродсодержащего сырья 30
1.4.1 Сырье 30
1.4.2 Карбонизация 35
1.4.3 Активация 38
1.5 Особенности адсорбция паров углеводородов углеродными адсорбентами 44
1.6 Постановка задачи исследования 47
2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И СВОЙСТВА СЫРЬЯ 50
2.1 Экспериментальные установки и методики реализации экспериментов 50
2.1.1 Пиролиз и активация сырья 50
2.1.2 Методы изучения свойств синтезированных адсорбентов 52
2.1.3 Методы исследования адсорбции летучих углеводородов 63
2.2 Свойства и состав сырья 66
2.3 Характеристика углеводородов 68
3 КАРБОНИЗАЦИЯ СЫРЬЯ 71
3.1 Дифференциально-термический анализ сырья 71
3.2 Исследование влияния технологических параметров пиролиза на выход и свойства карбонизатов 74
3.2.1 Влияние продолжительности пиролиза 75
3.2.2 Влияние температуры 77
4 АКТИВАЦИЯ КАРБОНИЗАТОВ 87
4.1 Исследование влияния технологических параметров активации карбонизатов на свойства адсорбентов 88
4.1.1 Влияние продолжительности процесса 88
4.1.2 Влияние температуры 91
4.2 Влияние степени обгара на параметры пористой структуры адсорбентов 93
4.3 Химия поверхности адсорбентов 99
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, кафедра технологии защиты биосферы - 2003 Анурова Т.В. «Разработка технологии активных углей из растительных отходов и их использование для защиты воздушного бассейна от паров углеводородов»
5 АДСОРБЦИОННЫЕ СВОЙСТВА АДСОРБЕНТОВ ПО ОТНОШЕНИЮ К ПАРАМ УГЛЕВОДОРОДОВ 102
5.1 Характеристика используемых активных углей 102
5.2 Статика адсорбции ароматических углеводородов активными углями 104 на основе СГО и КС
5.2.1 Сравнительная оценка адсорбционной емкости активных углей 106
5.2.2 Влияние температуры на адсорбционную емкость активных углей 108
5.3 Динамики адсорбции ларов углеводородов активными углями 114
5.3.1 Влияние высоты слоя шихты адсорбентов 117
5.3.2 Влияние концентрации адсорбтивов 119
5.3.3 Влияние температуры 121
5.3.4 Коэффициенты массопередачи 122
5.4 Регенерация насыщенных адсорбентов 123
5.4.1 Кинетика десорбции паров углеводородов 124
5.4.2 Устойчивость работы адсорбентов в циклическом режиме «адсорбция-регенерация» ^28
6 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 131
6.1 Разработка технологической схемы получения углеродных адсорбентов 131
6.1.1 Основное оборудование агрегата получения активного угля 134
6.1.2 Печь карбонизации 136
6.1.3 Печь активации 141
6.1.4 Технико-экономический анализ получения активных углей 142
6.2 Разработка технологии рекуперации паров углеводородов 144
6.2.1 Условия взрывоопасности и режимы очистки 145
6.2.2 Разработка технологической схемы рекуперации паров бензина и ароматических углеводородов 147
6.2.3 Режим работы и оборудование модуля очистки 150
6.2.4 Степень очистки газа, составы и использование жидких продуктов 151
6.2.5 Расчет капитальных затрат на строительство модуля рекуперации паров углеводородов 15з
6.2.5 Расчет эколого-экономической эффективности от внедрения 155
углеадсорбционого метода рекуперации паров углеводородов
ВЫВОДЫ 158
ЛИТЕРАТУРА 161
