Модифицированные сорбенты
|
Скачать 46.34 Kb.
|
| МОДИФИЦИРОВАННЫЕ СОРБЕНТЫ Наливайко А.В., Таманова Т.С., Руденко А.Б. ФГУП «УЭХК», г. Новоуральск E-mail: Rudenko81@mail.ru Конденсационно-испарительные установки (КИУ) цехов разделительного производства являются одним из основных источников выбросов уран- и фторсодержащих веществ (ЗВ). Выбросы -активных аэрозолей и фтористых соединений из КИУ могут составлять 10 и 70 % от суммарных выбросов. Это вызвано большим количеством проводимых на них технологических операций – десублимация ГФУ, переконденсация ГФУ, отгонка легких примесей и т.д., а также несовершенством аппаратурного оформления КИУ. На сегодняшний день для очистки сбросных технологических газов КИУ и сбросных установок разделительного производства широко используется сорбент фторид натрия гранулированный (НФГ). Действующая технология приготовления НФГ [1] включает следующие основные операции: - взаимодействие порошкообразной кальцинированной соды с 30 % фтористоводородной кислотой с получением гелеобразного бифторида натрия (NaFHF); - фильтрацию пульпы; - сушку пасты бифторида натрия до определенной влажности; - окатывание гранул бифторида натрия в тарельчатом грануляторе; - сушку гранул бифторида натрия с последующей прокалкой. Технология имеет следующие недостатки: - низкую коррозионную стойкость оборудования; - наличие ручного труда во вредных условиях; - низкую производительность оборудования. Специалистами УЭХК был разработан новый метод получения НФГ обработкой безводным фтористым водородом гранул химического поглотителя содового (ХПС) при температуре 150…200 С с последующей термообработкой при температуре 350…400 С. Этот способ является более производительным. Однако при испытаниях нового способа получения гранул сорбента были выявлены следующие недостатки: - недостаточная прочность и пористость гранул НФГ; - пониженная сорбционная емкость гранул по ГФУ по сравнению с гранулами НФГ, получаемыми по действующей на комбинате технологии; - повышенное содержание HF (> 4 %) в гранулах НФГ относительно установленных норм (0,5 %). В связи с вышесказанным появилась необходимость проведения исследований по поиску оптимального состава гранул химического поглотителя содового модифицированного (ХПС-М), который бы позволил получать модифицированный сорбент фторид натрия (NaF-М) с требуемыми структурно-механическими характеристиками. Это связано с тем, что при получении НФГ из ХПС прочность сорбента снижается по сравнению с исходным поглотителем. Для этого совместно со специалистами ФГУП «ВНИИХТ» (г. Москва) были проведены лабораторные исследования по подбору состава поглотителя, исследование его прочностных характеристик, и т.д. В ходе усовершенствования технологии было выполнено следующее: - для увеличения прочности и пористости гранул в исходный состав ХПС были введены добавки в виде гелеобразного гидроксида кальция и натрия; - для получения стабильных характеристик по прочности и пористости самого поглотителя приготовление пасты, содержащей Na2CO3 + Ca(OH)2 + NaOH, осуществляют в смесителе с дальнейшим формованием гранул в шнековом грануляторе. Принципиальная схема процесса приготовления гранул представлена на рисунке 1.  Рисунок 1 – Принципиальная технологическая схема процесса получения гранул ХПС-М В ходе лабораторных исследований был подобран оптимальный состав ХПС-М, определены структурно-механические свойства гранул, пористость которых после сушки составила 41,2 %, а прочность – 88,75 кг/см2. В лабораторных условиях фторирование гранул проводили в течение 6 часов в реакторе в статических условиях при температуре 300 °С и давлении фтористого водорода 200 мм рт. ст. Полученные таким способом гранулы NaF-M имели прочность 35,6 кг/см2, а пористость 48,5 %. По данной технологии на промышленном оборудовании наработано около 200 кг поглотителя ХПС-М и около 40 кг сорбента NaF-М. В ходе получения опытно-промышленных партий поглотителя и сорбента выявлен ряд недостатков промышленного оборудования, а именно: - используемый смеситель типа ТММ-140 неудобен в работе, так как загрузка исходных реагентов, выгрузка из аппарата полученной гелеобразной массы, ее перенос к экструдеру должны осуществляться вручную. Кроме того, мешалка смесителя не обеспечивает полноту перемешивания пасты. На внутренних стенках остается большой слой ( 10 мм) неперемешиваемой массы, которую необходимо вручную соскребать с внутренних стенок корпуса и снова перемешивать в смесителе; - шнековый гранулятор (экструдер) типа ФШ 010РК-01 не снабжен устройством для предварительной подсушки выдавленных влажных гранул, которые, для исключения их слипаемости, аппаратчик вынужден вручную собирать в поддоны небольшим слоем с перемещением их по мере загрузки и дальнейшим переносом в сушильную камеру. Кроме того, роторный нагнетатель, предназначенный для равномерной подачи пасты из бункера в запитывающую зону шнека, по производительности превышает производительность шнека, что приводит к его остановке. В связи с этим равномерную подачу пасты в шприц-машину приходилось обеспечивать вручную. Полученные гранулы модифицированного сорбента были испытаны на сорбционном стенде [2] в условиях, имитирующих работу КИУ. Целью данных испытаний было определение технологических характеристик пробной партии сорбента NaF-М в режиме многократной сорбции-десорбции ГФУ: - динамической емкости сорбента в основной колонне и массы ГФУ в контрольной колонне (проскок); - степени и продолжительности десорбции; - механической прочности гранул сорбента. Было проведено 10 циклов сорбции-десорбции [3], в ходе которых установлено что: - величина динамической емкости сорбента по ГФУ составляет в среднем 0,6 г/г; - «проскок» ГФУ в контрольную колонну составляет 4,17 %; - «проскок» ГФУ через контрольную колонну отсутствует; - в режиме десорбции степень десорбции достигает 95…98,2 %; - время десорбции составляет 6…9 ч. Анализ данных, полученных в ходе проведения испытаний на сорбционном стенде, и значений, которыми обладает штатный сорбент в тех же условиях показывает, что модифицированный сорбент NaF-M по основным характеристикам – динамической емкости, величине проскока, прочности удовлетворяет требования установленным для штатного сорбента. Список литературы 1 СТП 204-2002. Стандарт предприятия. Сорбент натрий фтористый гранулированный НФГ. Технические условия. Введ. 01.12.02. – Новоуральск: ФГУП УЭХК, 2002. – 18 с. 2 Инструкция предприятия ИП 16.09-2006. Инструкция по эксплуатации сорбционного стенда в комнате 129-1 зд. 193В. – Новоуральск: ФГУП УЭХК, 2006. – 24 с. 3 Получение оптимальных партий ХПС-М и NaF-M с улучшенными свойствами, изучение их характеристик и проведение опытно-промышленных испытаний NaF-M. Отчет о НИР по 5 этапу договора 113/70/1192 от 17.02.06 / ВНИИХТ. Инв. № ТИ/3435. – М., 2006. – 19 с. |
Похожие:
 |
Инструкция по применению «Энфурбент» для животных Энфурбент содержит: глюкозу, натрия хлорид, натрия тиосульфат, кальций уксуснокислый, кислоту аскорбиновую, фуразолидон, энрофлоксацин... |
|
Инструкция по применению «Тифурбент» для животных Тифурбент содержит: глюкозу, натрия хлорид, натрия тиосульфат, кальций уксуснокислый, кислота аскорбиновая, фуразолидон, тилозина... |
 |
Отдел вирусологии и молекулярной диагностики Перечень нормативной... Му 3 1917-04 Порядок и организация контроля за пищевой продукцией, полученной из/или с использованием сырья растительного происхождения,... |
|
Инструкция по применению (наименование корма), содержащего генно-инженерно-модифицированные... Перечень всех компонентов, входящих в состав корма, с указанием генно-инженерно-модифицированного организма |