Введение
Глава 1. Литературный обзор 9
1.1. Теоретические основы метода сульфирования 10
1.2. Способы получения сульфоновых углей 13
1.3. Источники образования целлюлозосодержащий твердых отходов 20
1.4. Характеристика биополимеров, входящих в состав растительных остатков 23
1.5. Выводы по литературному обзору 30
Глава 2. Экспериментальная часть 32
2.1. Характеристика объектов исследования 33
2.2. Получение сульфокатионита методом сернокислотного обугливания 35
2.3. Получение сульфированных карбонизатов 37
2.4. Разделение гетерогенной смеси 40
2.5. Методики исследования сырья, полученного углеродосодержащего материала и фильтратов 42
2.5.1. Определение физико-химических свойств сырья и углеродосодержащего материала.. 42
2.5.2. Определение физико-химических свойств фильтратов и растворов 48
Глава 3. Результаты исследований и их обсуждение 51
3.1. Исследования структуры углеродосодержащего материала 51
3.2. Исследование влияния основных физико-химических параметров на процесс получения сульфокатионита из березовой стружки 57
3.2.1. Влияние температуры процесса и времени контакта фаз на степень разложения березовой стружки 58
3.2.2. Влияние удельного расхода и начальной массовой концентрации серной кислоты на степень разложения березовой стружки 64
3.2.3. Нейтрализация 68
3.2.4. Исследование процесса промывки полуфабриката от избыточного количества серной кислоты 69
3.2.5. Сушка 78
3.3. Получение сульфокатионита методом сернокислотного обугливания из сырья растительного происхождения 80
3.4. Влияние вида сырья на основные физико-химические свойства и технические характеристики полученного сульфокатионита 85
3.4.1. Гипотетический механизм химических реакций, происходящих при сернокислотном обугливании целлюлозосодержащего сырья в определенных условиях 89
3.4.2. Сорбционная активность по иону кальция 93
3.4.3. Сорбционная активность по иону аммония 98
3.4.4. Физико-химические свойства сульфокатионитов, полученных методом сернокислотного обугливания из ЦТО 101
3.5. Получение сульфокатионита термохимическим методом 101
3.6. Сравнительная характеристика физико-химических свойств углеродсореджащих материалов, полученных разными методами 108
3.6.1. Адсорбция воды из воздуха (гигроскопичность) 108
3.6.2. Сорбционная активность по метиленовому голубому 110
3.6.3. Обменная емкость 112
3.7. Возможные направления применения 112
Глава 4. Технологическая схема производства 114
4.1. Описание технологической схемы процесса переработки целлюлозосодержащих твердых отходов 114
4.2. Расчет материальных потоков 117
4.3. Выбор оборудования 121
4.4. Расчет себестоимости сульфокатионита 122
4.4.1. Расчет режима работы установки 123
4.4.2. Расчет стоимости основных фондов и капитальных затрат по установке 123
4.4.3. Расчет численности работающих и фонда заработной платы (ФЗП) 124
4.4.4. Определение потребности в сырье, материалах и энергии 124
Выводы 128
Литературные источники 130
Приложения 137
