Изучение физических процессов образования кристаллов средней соли калия К2СО3 (поташа) при переработке опасного промышленного отхода золы лузги подсолнечника

VIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Изучение физических процессов образования кристаллов средней соли калия К2СО3 (поташа) при переработке опасного промышленного отхода золы лузги подсолнечника

Сидоров Л.Л. 1Сидорова Н.Л. 1
1МБОУ гимназия №14 имени первого летчика-космонавта Ю.А. Гагарина город Ейска МО Ейский район Краснодарский к-й
Брацславская Е.В. 1Фомин А.Т. 1
1МБОУ гимназия №14 имени первого летчика-космонавта Ю.А. Гагарина город Ейска МО Ейский район Краснодарский к-й
Автор работы награжден дипломом победителя I степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение.

 

Фи́зика (природа)—область естествознаниянаука о простейших и вместе с тем наиболее общих законах природы, о материи, её структуре и движении.

Знания физики процессов, происходящих в природе, постоянно расширяются и углубляются. Большинство новых открытий вскоре получают технико-экономическое (практическое, промышленное) применение.

Результатом развития современного общества является образование огромного количества опасных производственных отходов.Общественная проблема образования и накопления опасных отходов является масштабной и охватывает практически все сферы природы, общества и экономики.

Авторами настоящей научно-исследовательской работы формулируется теория: переработка опасного производственного отхода и/или нейтрализация одного опасного производственного отхода другим опасным отходом.

Тео́рия — учение, система идей или принципов. Является совокупностью обобщенных положений, образующих науку или её раздел.

В настоящей научно-исследовательской работе авторами описывается создание природоподобной технологии переработки опасного производственного отхода золы лузги подсолнечника с производством востребованных продуктов, в частности: водного щелочного раствора; соли К2СО3; многофункционального очищенного и вымытого осадочного вещества.

Актуальность: поиск решения общественной проблемы переработки опасного производственного отхода золы лузги подсолнечника, упразднения риска негативного воздействия на окружающую среду в результате накопления и захоронения, указанного опасного производственного отхода.

Рассмотрение степени научной разработанности проблемы: авторами проведено изучение существующих изобретений переработки отхода золы лузги подсолнечника, в частности: (RU2572876, 2016) [1]; (CN104591197, 2015) [2]; (RU2252819, 2005) [3]; (RU2601925) [4], иные источники. Недостатком данных способов является отсутствие возможности производства кристаллов средней соли калия К2СО3 из водного раствора золы лузги подсолнечника.

Аналогов, в которых была бы описана предлагаемая технология, в уровне техники не обнаружено.

Цель научно-исследовательской работы: разработать способ промышленной переработки опасного производственного отхода золы лузги подсолнечника с производством востребованных продуктов передела отхода: водного щелочного раствора требуемого качества; К2СО3 (средняя соль калия); многофункционального очищенного и вымытого осадочного вещества.

Задачи: 1) Изучить способ переработки опасного производственного отхода золы лузги подсолнечника; 2) Изучить физические процессы образования кристаллов средней соли калия К2СО3 (поташа) при переработке опасного промышленного отхода золы лузги подсолнечника.

Гипотеза: применение естественных физико-химических свойств опасного производственного отхода золы лузги подсолнечника, направленных на переработку (нейтрализацию данных отходов) с производством востребованных обществом продуктов передела опасного отхода.

Новизна исследования: авторами описано и запатентовано изобретение «Способ промышленной переработки золы лузги подсолнечника» патент №2648697 [5]. Изучена возможность применения в промышленности природоподобной технологии, переработки опасного отхода золы лузги подсолнечника с производством: водного щелочного раствора; соли калия К2СО3; многофункционального очищенного и вымытого осадочного вещества.

Объект исследования:опасный производственный отход: зола лузги подсолнечника.

Предмет исследования: свойства образования кристаллов соли К2СО3.

Методы: 1) Производство водного щелочного раствора золы лузги подсолнечника с разными качественными характеристиками. 2) Производство из водного щелочного раствора образованного при выщелачивании золы лузги подсолнечника кристаллов К2СО3 (средняя соль калия).

Основная часть.

В настоящей научно-исследовательской работе описываются теоретические, лабораторные и практические изыскания, сделанные авторами по поиску возможности выращивания кристаллов средней соли калия К2СО3 полученных из водного щелочного раствора, образованного из опасного производственного отхода золы лузги подсолнечника.

Глава I. Способ промышленной переработки золы лузги

подсолнечника.

Изучение возможности производства водного щелочного раствора из золы лузги подсолнечника.

В теоретическую основу переработки отхода промышленного производства золы лузги подсолнечника заложено естественное свойство указанного отхода: растворение золы подсолнечной лузги водой Н2О (растворение содержащихся в золе водорастворимых веществ).

В результате растворения золы образуются две фракции: жидкая –водный щелочной раствор и нерастворимая твёрдая фракция (осадок) – многофункционального очищенного и вымытого осадочного вещества.

На фото 1 и 2 представлены эпизоды опытов по производству щелочного раствора из золы лузги подсолнечника и определение значения рН среды водного раствора произведённого из золы лузги подсолнечника.

Фото 1. Определение навески золы

Фото 2. Определение рН среды

   

В концепцию выращивания кристаллов соли К2СО3 из опасного произведённого отхода золы лузги подсолнечника заложены естественные физико-химические свойства исследуемого опасного производственного отхода.

Основываясь на физико-химических свойствах, промышленного отхода, авторами предлагается и описывается природоподобная технология переработки золы лузги подсолнечника с производством средней соли калия К2СО3, из водного щелочного раствора полученного из золы лузги подсолнечника.

Зола лузги подсолнечника относится к четвёртому классу опасности [11].

Водные растворы из золы лузги и изготовленные из средней соли калия К2СО3 могут и должны применятся в производстве на практике при следующих технологиях в масложировой отрасли и иных отраслях, в частности: нейтрализации кислых стоков; нейтрализации свободных жирных кислот; производство моющих и чистящих средств; при переработке отходов масложировой и химической промышленности; и так далее.

Авторами проводились опыты с получением водного щелочного раствора имеющим качественный показатель рН среды, в частности: 09,50; 11.70; 13,80, (другие качественные показатели). Авторами предлагается рассматривать концепцию, включающую в себя понимание естественных физико-химических свойств отходов масложировой промышленности золы лузги подсолнечника, направленных на производство кристаллов средней соли калия К2СО3.

         

Результатом внедрения в практику предлагаемой концепции является:

1) Понимание возможности производства переработки опасного производственного отхода золы лузги подсолнечника и получения при переделе данного опасного отхода кристаллов средней соли калия К2СО3.

2) Отсутствие актуальности в захоронении опасного производственного отхода золы лузги подсолнечника на полигонах утилизации.

Срез статистических данных утилизации золы лузги.

В качестве примера приводится информация в таблице №1 сколько в течении года двумя предприятиями масложировой отрасли вывозится на полигон уничтожения золы лузги подсолнечника которая относится к четвёртому классу опасности отхода промышленного производства.

Таблица 1

П/№

Название региона РФ и предприятия

Аграрный год

Масса вывезенной золы лузги подсолнечника на свалку, тонн

1

Оренбургская область, «Сорочинский МЭЗ».

2017 - 2018

1 673.00

4

Воронежская область, ООО «Аквилон» МЭЗ.

2017 - 2018

1 156.00

5

Итого в течении года по двум заводам:

2017 - 2018

1673.0+1156.0 =2829.00 тонны в год.

Информация:

В 2018 году в Российской Федерации выращено и убрано порядка 11,5 миллион тонн маслосемян подсолнечника.

Примерный выход лузги подсолнечника при переделе маслосемян составляет значение порядка 16%, что соответствует значению произведённой лузги подсолнечника около 1.84 миллион тонн.

Лузга подсолнечника является прекрасным энергоносителем и при её сжигании образуется порядка двух процентов от сжигаемой массы лузги подсолнечника, золы лузги подсолнечника.

Элементарный расчёт показывает:

При сжигании в течении года 1.84 миллионов тонн лузги подсолнечника образуется масса золы примерно 36.8 тысяч тонн или в понимании около 613 железнодорожных выгонов вывезено на полигон захоронения в РФ за аграрный год.

Рассмотрение степени научной разработанности проблемы

переработки золы лузги подсолнечника.

Критическое осмысление излагаемого материала основано на сопоставлении и сравнении разных способов (технологий, методик) переработки опасного отхода масложировой промышленности золы лузги подсолнечника.

Авторами проведено изучение ряда существующих изобретений переработки промышленного отхода золы лузги подсолнечника: 1) В работе описывается технология производства строительной смеси с использованием золы подсолнечника лузги (RU2572876, 2016 г.) [1]; 2) В патенте на изобретение описывается способ получения водорастворимых силикатов (CN104591197, 2015) [2]; 3) Патент на изобретение (RU 2252819, 2005) Способ утилизации лузги подсолнечной, с получением сорбента [3]; 4) Патент на изобретение (RU2601925, 2016) описан способ выщелачивания золы [4], иные источники.

Результатом проведённого анализа изложенной информации в источниках [1]-[4] переработки отхода золы лузги подсолнечника, является понимание: возможности, актуальности и целесообразности переработки данного отхода.

Предлагаемый авторами способ несёт новизну изобретения.

Аналогов, в которых была бы описана предлагаемая технология производства водного раствора щелочей из золы образованной от сжигания лузги подсолнечника в уровне техники не обнаружено.

Оформление авторского права на изобретение.

Авторами разработан описан и получен патент на изобретение «Способ промышленной переработки золы лузги подсолнечника». В приложении №1 представлена патентная грамота на изобретение.

Статус патента на изобретение авторов: действующий. Срок действия исключительного права на изобретение №2648697 до 26 июля 2037 года.

Лабораторные опыты получения водного щелочного раствора

из золы лузги подсолнечника.

Информация по удельному составу золы лузги подсолнечника представлена на рисунке 1. Рисунок 1

 

Усредненный состав золы, %:

SiO2 = 2,01 CaO = 24,94 S2O3 = 14,22 Na2O = 1,72

K2O = 33,32 MgO = 15,06 P2O5 = 7,70

 

Техническим результатом предлагаемого

Известен способ очистки растительных масел от восков, включающий вымораживание масла с добавлением вспомогательных фильтровальных порошков, выдержку масла при низкой температуре, отделение от очищенного растительного масла отработанного фильтровального порошка с воскосодержащим осадком, регенерацию отработанного фильтровального порошка, которую осуществляют в электромагнитном поле сверхвысокой частоты СВЧ с частотой излучения 2450 МГц, удельной мощностью 800-1000 Вт/кг в течение 8-15 мин с одновременным воздействием ультразвуком удельной мощностью 15-17 Вт/см2 с частотой колебаний 60-80 кГц, а затем его разделяют путем центрифугирования на воскосодержащий жировой продукт и регенерированный фильтровальный порошок для повторного использования последнего (RU 2523490 С1, опублик. 20.07.2014, МПК C11B 3/00).

Основным недостатком способа является то, что способ не позволяет достигнуть полного обезжиривания фильтровального порошка, поскольку после обработки порошка УЗ и СВЧ полями и центрифугирования содержание нейтрального масла в регенерируемом фильтровальном порошке снижается только до 3-5%, а содержание восковых веществ возрастает с 4-7% до 11-19%. Регенерированный фильтровальный порошок с таким высоким содержанием жира обладает пирофорными свойствами и не может утилизироваться, как отходы V класса.

Известен способ безотходной утилизации отработанных диатомитовых (кизельгуровых) и перлитовых фильтровальных порошков, используемых при производстве рафинированных растительных масел (RU 2347805 С2 МПК C11B 3/00 опубл. 10.03.2008). Способ включает в себя предварительное частичное отделение жировосковой смеси путем перемешивания отработанного порошка с маслом при температуре 90-110°C и фильтрации полученной суспензии на фильтрпрессе под давлением. Затем частично очищенный фильтровальный порошок подвергается экстрагированию с использованием в качестве экстрагента изопропилового спирта, что позволяет доводить остаточную масличность фильтровальных порошков до значений 0,2-2,0%.

Данный способ сложный, поскольку многостадийный и дорогостоящий, требует значительных затрат на специальное экстракционное оборудование из-за пожароопасности процесса. Не позволяет надежно достигнуть полного обезжиривания отработанного фильтровального порошка.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ регенерации отработанного фильтрующего материала, получаемого при очистке подсолнечного масла от восков, заключающийся в том, что разделяют отработанный фильтрующий материал (перлит, кизельгур или порошковую целлюлозу) на регенерированный фильтрующий материал и регенерированное подсолнечное масло, обогащенное восками, при этом через неподвижный слой отработанного фильтрующего материала, помещенного на сетку с размерами ячеек не более 0,15 мм, пропускают органический растворитель - метилендихлорид (CH2Cl2), причем температура слоя материала и проходящего через него метилендихлорида составляет не ниже 35°C, и последующую отгонку остаточного метилендихлорида из слоя материала проводят при водной влажности материала не менее 5% масс. (RU 2488425 С2, МПК7 B01D 41/02, C11B 3/10, опублик. 27.07.2013).

Основными недостатками этого способа является:

- при отгонке растворителя от обезжиренного фильтрующего порошка при температуре 105°C в присутствии воды метилендихлорид частично гидролизуется, при этом выделяется газообразный хлор и хлористый водород, вызывающие коррозию оборудования, создающие опасность для окружающей среды и способные взаимодействовать с ненасыщенными компонентами масла, образовывая хлорпроизводные соединения;

- способ не позволяет полностью удалять из отработанного фильтрующего порошка воски и другие высокоплавкие компоненты масла, поскольку метилендихлорид имеет высокую полярность (диэлектрическая проницаемость ε=8,29 при 40°C) и температуру кипения в два раза ниже (40,1°C), чем температура плавления восков (72-89°C).

Техническим результатом предлагаемого

Известен способ очистки растительных масел от восков, включающий вымораживание масла с добавлением вспомогательных фильтровальных порошков, выдержку масла при низкой температуре, отделение от очищенного растительного масла отработанного фильтровального порошка с воскосодержащим осадком, регенерацию отработанного фильтровального порошка, которую осуществляют в электромагнитном поле сверхвысокой частоты СВЧ с частотой излучения 2450 МГц, удельной мощностью 800-1000 Вт/кг в течение 8-15 мин с одновременным воздействием ультразвуком удельной мощностью 15-17 Вт/см2 с частотой колебаний 60-80 кГц, а затем его разделяют путем центрифугирования на воскосодержащий жировой продукт и регенерированный фильтровальный порошок для повторного использования последнего (RU 2523490 С1, опублик. 20.07.2014, МПК C11B 3/00).

Основным недостатком способа является то, что способ не позволяет достигнуть полного обезжиривания фильтровального порошка, поскольку после обработки порошка УЗ и СВЧ полями и центрифугирования содержание нейтрального масла в регенерируемом фильтровальном порошке снижается только до 3-5%, а содержание восковых веществ возрастает с 4-7% до 11-19%. Регенерированный фильтровальный порошок с таким высоким содержанием жира обладает пирофорными свойствами и не может утилизироваться, как отходы V класса.

Известен способ безотходной утилизации отработанных диатомитовых (кизельгуровых) и перлитовых фильтровальных порошков, используемых при производстве рафинированных растительных масел (RU 2347805 С2 МПК C11B 3/00 опубл. 10.03.2008). Способ включает в себя предварительное частичное отделение жировосковой смеси путем перемешивания отработанного порошка с маслом при температуре 90-110°C и фильтрации полученной суспензии на фильтрпрессе под давлением. Затем частично очищенный фильтровальный порошок подвергается экстрагированию с использованием в качестве экстрагента изопропилового спирта, что позволяет доводить остаточную масличность фильтровальных порошков до значений 0,2-2,0%.

Данный способ сложный, поскольку многостадийный и дорогостоящий, требует значительных затрат на специальное экстракционное оборудование из-за пожароопасности процесса. Не позволяет надежно достигнуть полного обезжиривания отработанного фильтровального порошка.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ регенерации отработанного фильтрующего материала, получаемого при очистке подсолнечного масла от восков, заключающийся в том, что разделяют отработанный фильтрующий материал (перлит, кизельгур или порошковую целлюлозу) на регенерированный фильтрующий материал и регенерированное подсолнечное масло, обогащенное восками, при этом через неподвижный слой отработанного фильтрующего материала, помещенного на сетку с размерами ячеек не более 0,15 мм, пропускают органический растворитель - метилендихлорид (CH2Cl2), причем температура слоя материала и проходящего через него метилендихлорида составляет не ниже 35°C, и последующую отгонку остаточного метилендихлорида из слоя материала проводят при водной влажности материала не менее 5% масс. (RU 2488425 С2, МПК7 B01D 41/02, C11B 3/10, опублик. 27.07.2013).

Основными недостатками этого способа является:

- при отгонке растворителя от обезжиренного фильтрующего порошка при температуре 105°C в присутствии воды метилендихлорид частично гидролизуется, при этом выделяется газообразный хлор и хлористый водород, вызывающие коррозию оборудования, создающие опасность для окружающей среды и способные взаимодействовать с ненасыщенными компонентами масла, образовывая хлорпроизводные соединения;

- способ не позволяет полностью удалять из отработанного фильтрующего порошка воски и другие высокоплавкие компоненты масла, поскольку метилендихлорид имеет высокую полярность (диэлектрическая проницаемость ε=8,29 при 40°C) и температуру кипения в два раза ниже (40,1°C), чем температура плавления восков (72-89°C).

Техническим результатом предлагаемого

В качестве исходного материала для производства водного щелочного раствора требуемого качества и кристаллов средней соли калия К2СО3 применялась зола лузги подсолнечника, выработанная в разных регионах РФ на разных предприятиях, так в частности: ООО «Сорочинский маслоэкстракционный завод» Оренбургская область; ОАО «Урюпинский маслоэкстракционный завод» Волгоградская область; ООО «Аквилон маслоэкстракционный завод» Воронежская область.

Серия опытов, производства водного щелочного раствора из золы лузги подсолнечника.

Анализ изменение рН среды полученного водного раствора щелочей из золы лузги подсолнечника в различных соотношениях пропорций золы и водного растворителя (Н2О), при одинаковых условиях.

Цель. Понимание как изменяется рН среды щелочного раствора от изменения дозировки золы и изменении количества подаваемого водного растворителя, при одинаковых условиях. Шаг увеличения дозировки золы в 50 грамм. Шаг уменьшения дозировки растворителя 100 миллилитров.

Результат. Изменение массы золы составляло от 50 грамм до 200 грамм (шаг изменения 50 грамм); изменение растворителя от 600 миллилитров до 300 миллилитров (шаг изменения 100 миллилитров) в таблице №2 представлен результат четырех опытов; рН среды (09.50, 11.70, 13.80, 14.50).

Вывод. При одинаковых условиях смешивания, отстаивания водного раствора золы, отсутствии теплового и электрического воздействия на водный раствор золы достигается получение водного раствора щелочей требуемого значения рН среды.

Итог. Авторами достигнуто понимание как изменяется рН среды щелочного раствора от изменения дозировки золы и изменении количества подаваемого водного растворителя, при одинаковой температуре и времени перемешивания. Результат опыта №1, представлен в таблица №2.Таблица №2

№/

П

Количество золы, гр.

Количество водного раствора, мл

Температура растворителя, 0С

Раствор щелочи, рН

1

50.(+/-0.10)

600.0 (+/-0.10)

+ 25.0 (+/-0.10)

09.5 (+/-0.10)

2

100. (+/-0.1)

500.0 (+/-0.10)

+ 25.0 (+/-0.10)

11.7 (+/-0.10)

3

150. (+/-0.1)

400.0 (+/-0.10)

+ 25.0 (+/-0.10)

13.8 (+/-0.10)

4

200. (+/-0.1)

300.0 (+/-0.10)

+ 25.0 (+/-0.10)

14.5 (+/-0.10)

Молекулярный состав щёлочи полученной из золы лузги подсолнечника, представлен на рисунке 2. Рисунок 2

Вывод к главе №I.

Проведённые авторами серии опытов производства водного щелочного раствора из золы лузги подсолнечника при разных исходных данных показывают на возможность производства водного щелочного раствора с требуемым значением рН среды и иными характеристиками.

Авторами описано и запатентовано изобретение «Способ переработки золы лузги подсолнечника», опасного производственного отхода. Патент на изобретение № 2648697.

Глава II. Лабораторные изыскания природы физических процессов

образования кристаллов средней соли калия К2СО3 из

щелочного раствора, полученного выщелачиванием

золы лузги подсолнечника

2.1. Описание физических механизмов образования кристаллов.

Образование кристаллов происходит в определенном физическом пространстве (среде), кристаллических веществ, обусловлены особым расположением большого числа атомов.

Известно, что электромагнитное взаимодействие между атомами заставляет атомы объединяться и формировать разные типы кристаллической решетки. В этом процессе главную роль играет электростатическая энергия взаимодействия зарядов.

Атомные оболочки обладают определенной "симметричностью" и поэтому атомы объединяются как правило в весьма симметричные структуры.

       

В настоящее время по характеру связи атомов выделяют 5 типов кристаллов: 1) ионные кристаллы 2) ковалентные кристаллы, 3) металлические кристаллы, 4) молекулярные кристаллы с водородными связями, 5) Ван-дер-Ваальсовы кристаллы.

Ионные кристаллы формируются под влиянием электростатического притяжения разноименно заряженных и отталкивания одноименно заряженных ионов.

Каждый положительно заряженный К+ стремится окружить себя отрицательно заряженными ионами, а отрицательные ионы окружают себя положительными ионами.

2.2. Итог серии лабораторных опытов выращивания К2СО3 (средняя соль калия) из водного щелочного раствора, полученного из золы лузги подсолнечника.

Взята масса золы лузги подсолнечника, выработанный на ООО «Сорочинском маслоэкстракционном заводе» в 2019, натуральная масса взятого образца золы составляет 255,00 грамма в одном литре объёма.

Первое выщелачивание.

К одному килограмму золы добавлено 3000 миллилитров воды (три литра) при температуре 950С, время перемешивания воды и золы составило 30 минут, время отстаивания составило три часа.

Методом фильтрации отделено 1500 миллилитров водного щелочного раствора после первого выщелачивания. Качественные характеристики водного щелочного раствора после первого выщелачивания составили: значение рН среды = 14.20; плотность раствора = 1.350 г/см3; массовая доля щёлочи КОН = 27.10%.

Отобрано 500 миллилитров водного щелочного раствора после первого выщелачивания с последующим удалением влаги и образованием соленного осадка (соли) К2СО3 (средняя соль калия).

Количества соли, образованной при удалении избыточной влаги из 500 миллилитров произведённого водного щелочного раствора при первом выщелачивании, составило 91 грамм.

       

Результат серии опытов образования кристаллов К2СО3 после первого выщелачивания: из 1500 миллилитров отделённого водного щелочного раствора методом фильтрации после первого выщелачивание масса образованной соли К2СО3 составило 273 гр., что соответствует 27,3% выхода соли К2СО3 (поташа) из одного килограмма золы лузги подсолнечника при первом выщелачивании.

Второе выщелачивание.

К массе влажного осадка золы лузги подсолнечника образованного после первого выщелачивания добавлено 1300 миллилитров воды при температуре 950С, время перемешивания воды и золы 30 минут, время отстаивания три часа.

Методом фильтрации отделено 1000 миллилитров водного щелочного раствора после второго выщелачивания. Качественные характеристики водного щелочного раствора после второго выщелачивания составили: значение рН среды = 13.80; плотность раствора = 1.150 г/см3; массовая доля КОН = 6.20%.

Отобрано 500 миллилитров водного щелочного раствора после второго выщелачивания с последующим удалением влаги и образованием соленного осадка (соли) К2СО3 (средняя соль калия).

Количества соли, образованной при удалении избыточной влаги из 500 миллилитров произведённого водного щелочного раствора при первом выщелачивании, составило 31 грамм.

Результат серии опытов образования К2СО3 после второго выщелачивания:

Из 1000 миллилитров отделённого водного щелочного раствора методом фильтрации после второго выщелачивание масса образованной соли К2СО3 (средняя соль калия) составит 62 грамма что соответствует 6,2%.

     

Итог серии опытов образования средней соли калия К2СО3 после первого и второго выщелачивания.

Выход поташа (средняя соль калия) К2СО3 после первого и второго выщелачивания при указанных условиях из одного килограмма золы лузги подсолнечника составил 335 грамм или 33,5%.

Аналитический срез итога серии лабораторных опытов по количеству образуемой средней соли калия К2СО3 из единицы массы золы лузги подсолнечника.

Результатом проведённых опытов, является понимание, что из одного кг. золы лузги подсолнечника можно производить востребованные продукты переработки указанного отхода: водный щелочной раствор; соли К2СО3 и многофункционального очищенного и вымытого осадочного вещества.

Основываясь на результате проведённых системных опытов по производству средней соли калия К2СО3, можно констатировать, что из одной тонны золы лузги подсолнечника можно произвести 335 кг востребованного продукта средней соли калия К2СО3.

Исходя из масштабности проблемы утилизации золы лузги подсолнечника в течении аграрного сезона в РФ ежегодно утилизируется золы лузги подсолнечника порядка тридцати семи тысяч тонн, из которых возможно произвести примерно 12,3 тысячи тонн конечного продукта передела исходного сырья маслосемян подсолнечника средней соли калия К2СО3 в количестве 12,3 тысяч тонн.

Пример: ООО «Сорочинский маслоэкстракционный завод» на полигон уничтожения вывезено в 2018 года 1673 тонны золы лузги подсолнечника из которой возможно произвести 560 тонн средней соли калия К2СО3.

Вывод к главе №II:

Проведённые авторами серии опытов производства средней соли калия К2СО3 показывает на актуальность переработки опасного производственного отхода, золы лузги подсолнечника с производством: водного щелочного раствора требуемого качества; соли К2СО3 (средняя соль калия); многофункционального очищенного и вымытого осадочного вещества.

Выход средней соли калия К2СО3 от массы перерабатываемой золы лузги подсолнечника составило 33.50%.

Заключение.

Основным итогом настоящей научно-исследовательской работы является: понимание практической возможности и востребованности применение заявленного изобретения производства водного раствора щёлочи из золы лузги подсолнечника с последующим производством соли К2СО3.

Авторами описано и запатентовано изобретение патент №2648697.

Предлагаемый способ позволяет применить природоподобную, безотходную технологию производства водного раствора щёлочи, из опасного производственного отхода золы лузги подсолнечника, с производством соли К2СО3 и многофункционального очищенного и вымытого осадочного вещества.

Предлагаемый способ позволяет производить в требуемых количествах и требуемого качества водный раствор щёлочи; соли К2СО3 и многофункционального очищенного и вымытого осадочного вещества.

Описана в настоящей научно-исследовательской работе природоподобная технология, когда использование качественных физико-химических характеристик опасного производственного отхода золы лузги подсолнечника выявляет возможность производством водного щелочного раствора, многофункционального вымытого осадочного вещества и соли К2СО3 (средняя соль калия).

Так средней соли калия К2СО3 возможно производство в РФв количестве 12,3 тысяч тонн в год, что приведёт к снижению экологической нагрузки на окружающую среду и упразднит актуальность захоронения на полигонах опасного производственного отхода золы лузги подсолнечника.

В настоящей научно-исследовательской работе решены сформулированные задачи и достигнута поставленная цель.

Авторами рекомендовано рассмотреть описанную природоподобную технологию на действующих предприятиях для внедрения в практику запатентованного способа.

В настоящее время ряд предприятий масложировой отрасли рассматривают описанную технологию с целью внедрения в практику.

Использованная литература.

Патент на изобретение описывающий способ (технологию) производства строительной смеси с использованием золы подсолнечника лузги (RU2572876, 2016 г.).

Патент на изобретение описывающий способ получения водорастворимых силикатов из золы рисовой шелухи (CN104591197, 2015).

Патент на изобретение (RU 2252819, 2005) Способ утилизации лузги подсолнечной, с получением сорбента.

Патент на изобретение (RU2601925, 2016) описан способ выщелачивания золы котла-утилизатора.

Патент на изобретение. Способ промышленной переработки золы лузги подсолнечника №2648697. / Л.Л. Сидоров. – М., 2017.

Патент на изобретение. «Способ переработки отработанного фильтровального порошка, используемого при производстве растительного масла», заявка №2018103334 / М.:, 01.11.2018.

Патент. Способ безотходной утилизации отработанных диатомитовых и перлитовых фильтровальных порошков, используемых при производстве рафинированных растительных масел. / А.С. Цатурян. – М.:, 2009.

Патент на изобретение. Способ очистки, отработанной масляной смазочно-охлаждающей жидкости. RU 2062294 / М., 1996.

Патент. Способ разложения устойчивой жировой эмульсии – отходов кислотной очистки жиров и природных восков, утилизация отходов кислотной очистки жиров и природных восков осуществляют разложением на составляющие компоненты. RU 2052261 / М., 1996.

Способ обезжиривания отработанных фильтровальных порошков, полученных при рафинации растительных масел, номер охранного документа 0002581526 от 20.04.2016. / И.В. Шведов. – М., 2016.

Федеральный классификационный каталог отходов (ФККО 2017) утвержден Приказом Росприроднадзора от 22.05.2017 N 242 (взамен ФККО 2016).

Приложение 1.

Просмотров работы: 35