Разработка и исследование полимерных волокнистых катализаторов и контактных элементов для ресурсосбережения и охраны окружающей среды

• Автор: Витковская, Раиса Федоровна
• Шифр специальности: 05.17.06, 03.00.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 367 с. : ил.

Введение

1 Некоторые аспекты модификации химических волокон

2 Проблемы очистки сточных вод и газовых выбросов от токсичных

соединений

2.1 Оценка экологической ситуации при производстве химических волокон

и тканей

2.2 Вопросы очистки сточных вод от красителей и фенолов.

2.3 Основные наушютехнические решения по окислению серосодержащих поллютантов

2.4. Некоторые направления интенсификации процессов тепломассообмена

и ресурсосбережения.

3 Методическое и инструментальное обеспечение исследований

3.1 Исследуемые характеристики и оборудование процессов при создании волокнистых катализаторов
3.2 Методы исследований характеристик волокнистых контактных устройств
3.3 Обеспечение достоверности полученных результатов
4 Разработка технологии изготовления и исследование полимерных волокнистых катализаторов
4.1 Вопросы каталитического обезвреживания красителей, фенолов и серосодержащих поллютантов.
4.2 Техно лот и изготовления полимерных волокнистых катализаторов.
4.3 Исследование поверхности и механических характеристик волокнистых катализаторов.
4.4 Концепция исследований процессов окисления серосодержащих поллютантов
и красителей на катализаторах из ПАН волокон
4.5 Исследования процесса окисления сульфидов на волокнистом катализаторе
4.6 Исследование окисления антрахиноновых красителей и фенола
на волокнистом катализаторе.
4.7 Продукты деструкции красителей и фенола.
5 Создание полимерных волокнистых контактных устройств и контактных
элементов для интенсификации тепломассообмена, ресурсосбережения и охраны окружающей среды.
5.1 Основные характеристики контактных устройств и элементов
5.2 Исследования механической и термохимической стойкости различных видов синтетических мононитей и ТКУ на их основе в агрессивных средах.
5.3 Гидродинамические и массообменные характеристики тканых контактных устройств.
5.4 Особенности гидродинамических и массообменных характеристик регулярных
и нерегулярных насадок
6 Некоторые результаты и перспективы промышленного применения волокнистых катализаторов и контактных устройств для охраны окружающей среды и ресурсосбережения
6.1 Промышленные испытания волокнистых полимерных катализаторов
для деструкции красителей.
6.2 Применение волокнистых катализаторов для очистки сточных вод и газовых выбросов от серосодержащих поллютантов и оксида углерода.
6.3 Использование тканых контактных устройств в ректификационных колоннах .
6.4 Исследование эффективности и промышленные испытания процесса пылеулавливания на тканых контактных устройствах.
6.5 Результаты промышленных испытаний сепараторов, нерегулярных насадок, оросителей и водоуловителей из полимерных мононитей
7 Обсуждение полученных результатов, их практическое применение и рекомендации по использованию.
7.1 Выбор объектов исследований и направлений при решении экологических задач
7.2 Результаты работ по созданию волокнистых катализаторов
7.3 Особенности и результаты исследований окисления сульфидов, деструкции красителей и фенолов.
7.4 Разработка и исследование тканых контактных устройств и контактных элементов
7.5 Применение волокнистых катализаторов и контактных устройств для охраны окружающей среды и ресурсосбережения.
Выводы.
Список использованных источников


Они составляют до потребляемого в технологических процессах количества красителей, и до синтетических поверхностноактивных и текстильновспомогательных веществ ПАВ и ТВ В, которые добавляются в рецептуры красильных растворов для лучшего диспергирования пигментов и красителей, выравнивания и закрепления окраски , . Общую схему причинноследственного воздействия отделочных производств на окружающую среду можно представить схемой рисунок 2. В мировой практике ОП используется более 6 тысяч индивидуальных красителей и до 0 0 текстильновспомогательных веществ ТВВ, включающих в себя кислоты, щелочи, соли, окислители, восстановители, органические растворители, ПАВы, низко и высокомолекулярные реагенты. В результате этого в сточных водах образуется сложная смесь веществ, что существенно усложняет их очистку и утилизацию. Рисунок 2. Рассмотрим экологические аспекты основных стадий отделочных производств. В периодических и непрерывных методах крашения имеют место разные ситуации со стоками. В периодических методах крашения значительная часть красителей остается в красильной ванне, которая может быть использована повторно в лучшем случае раз после соответствующего подкрепления красителем и ТВВ. После этого стоки с осадочных красильных ванн отправляют на очистку или в городскую канализацию. При хранении тканей может выделяться свободный формальдегид, в определенных концентрациях оказывающий вредное воздействие на человека. Для улучшения свойств пленки аппрета и аппретированной ткани в аппрет вводят различные добавки так, например, в качестве антисептиков используют фенол и его производные пентахлорфенолы ПХФ, этоксилаты алкилфенола, отличающиеся высокой токсичностью . ОП. В большинстве стран не разрешается сбрасывать окрашенные стоки в муниципальную канализационную сеть или напрямую в водоемы. Поэтому обезвреживание сточных вод остается до сих пор важнейшей проблемой красильноотделочных производств . Практически все красители соединения ароматического типа. Процесс их разрушения связан с разрывом бензольных колец и связей СС и ЫЫ. Окисление этих соединений биологическим путем может протекать от нескольких недель до нескольких лет . Наряду с органическими красителями, опасными поллютантами для окружающей среды являются фенолы, которые содержатся не только в сточных водах красильноотделочных производств, но и в стоках нефтяной, коксохимической, целлюлознобумажной промышленности, производствах полимерных материалов 1 и т. Этот широко распространенный промышленный ингредиент характеризуется исключительно низким значением ПДК в водах 0,1 мгл 2, . Причиной таких жестких требований является высокая токсичность фенола, и в особенности его производных хлорфенолов 2. Так, вода, содержащая 0, 0, мгл фенола, не обладает запахом и вкусом, свойственным этому соединению. Тем не менее, ее потребление опасно для человека и животных 3. Следует отметить, что фенолы в большинстве случаев, как и красители, являются биологически трудно разлагаемыми веществами, а определенные соединения хлорированные фенолы особо пагубно влияют на микроорганизмы, входящие в состав активного ила. Поэтому снятие нагрузки по фенолам, как и деструкция красителей, является актуальной задачей перед подачей стоков на биообработку. На практике схема очистки сточных вод ОП, как правило, включает в себя не один, а набор физических, химических и биологических методов таблица 2. Таблица 2. Первая схема до сих пор требует больших затрат на строительство и содержание очистных сооружений. Вторая схема требует больших затрат на оплату услуг городских очистных сооружений. Наиболее привлекательной является третья схема, поскольку она не требует глубокой степени очистки сточных вод. Наиболее широко используемыми методами очистки стоков являются процессы флотации, адсорбции, окисления, электролиза, катализа и биологической обработки. В последнее время большое внимание привлекает метод обработки стоков с использованием ультрафиолетового УФ облучения и экологически ЧИСТЫХ окислителей Н2С2, озона. Технологические схемы процессов флотационной очистки стоков ОП можно разбить на две группы.