Утилізація вугільних золошлаков актуальна як для російської, так і для світової промисловості. З урахуванням складу і властивостей золошлаков, одним з етапів їх сепарації і утилізації може стати збагачення в спеціальній установці, що включає реактор-збагачувач. У реакторі золошлаки, поміщені в розчин кислоти, піддаються впливу змінного електричного струму, внаслідок чого окремі компоненти виділяються з золошлаков в розчин і на поверхню електродів, що полегшує подальше вилучення компонентів. У даній роботі представлена ​​аналітична модель конструкції і роботи реактора-збагачувача. Фізичні, хімічні і електрохімічні процеси в реакторі описуються за допомогою диференціальних і алгебраїчних рівнянь. Пропонована модель може стати основою алгоритму чисельних розрахунків параметрів і режимів роботи установки по збагаченню золошлаков.

Анотація наукової статті з хімічних технологій, автор наукової роботи - Федорова Наталя Василівна, Щеглов Юрій Васильович, Шафорост Дмитро Анатолійович, Денисова Ірина Анатоліївна, Ахмедов Ганапі Янгіевіч


ANALYTICAL MODELING OF PROCESSES IN A PLANT FOR THE COAL ASH AND SLAG ENRICHMENT

Utilization of coal ash and slag is relevant for both Russian and world industry. Taking into account the composition and properties of ash and slag, one of the stages of their separation and disposal may be enrichment in a special installation, including the enrichment reactor. In the reactor, ash and slag, placed in an acid solution, are exposed to alternating electric current, as a result of which individual components are separated from the ash and slag into the solution and on the surface of the electrodes, which facilitates the subsequent extraction of the components. This paper presents an analytical model of the design and operation of the enrichment reactor. Physical, chemical, and electrochemical processes in a reactor are described by differential and algebraic equations. The proposed model can become the basis of the algorithm for numerical calculations of the parameters and operating modes of the ash and slag processing plant.


Область наук:
  • хімічні технології
  • Рік видавництва: 2019
    Журнал: Известия вищих навчальних закладів. Північно-Кавказький регіон. Технічні науки

    Наукова стаття на тему 'АНАЛІТИЧНА МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСІВ В ВСТАНОВЛЕННЯ ДЛЯ ЗБАГАЧЕННЯ вугільних золошлаки'

    Текст наукової роботи на тему «АНАЛІТИЧНА МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСІВ В ВСТАНОВЛЕННЯ ДЛЯ ЗБАГАЧЕННЯ вугільних золошлаки»

    ?ISSN 0321-2653 ВІСТІ ВНЗ. ПІВНІЧНО-КАВКАЗЬКИЙ РЕГІОН._ТЕХНІЧЕСКІЕ НАУКИ. 2019. № 4

    ISSN 0321-2653 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKIYREGION. TECHNICAL SCIENCE. 2019. No 4

    УДК 621.311.22: 628.477.7: 66-9: 51-74 DOI: 10.17213 / 0321-2653-2019-4-102-111

    АНАЛІТИЧНА МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСІВ В ВСТАНОВЛЕННЯ ДЛЯ ЗБАГАЧЕННЯ вугільних золошлаки

    © 2019 р Н.В. Федорова1, Ю.В. Щеглов1, Д.А. Шафорост1, І.А. Денісова1, Г.Я. Ахмедов2

    1 Южно-Російський державний політехнічний університет (НПІ) імені М.І. Платова, Новочеркаськ, Росія, 2Дагестанскій державний технічний університет, м Махачкала, респ. Дагестан, Росія

    ANALYTICAL MODELING OF PROCESSES IN A PLANT FOR THE COAL ASH AND SLAG ENRICHMENT

    N.V. Fedorova1, Yu.V. Shcheglov1, D.A. Shaforost1, I.A. Denisova1, G.Yа. Akhmedov2

    1Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI), Novocherkassk, Russia, 2Daghestan State Technical University, Makhachkala, Dagestan, Russia

    Федорова Наталя Василівна - канд. техн. наук, доцент, кафедра «Теплові електричні станції та теплотехніка», Південно-Російський державний політехнічний університет (НПІ) імені М.І. Платова, м Новочеркаськ, Росія. E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    Щеглов Юрій Васильович - інженер, кафедра «Теплові електричні станції та теплотехніка», Південно-Російський державний політехнічний університет (НПІ) імені М.І. Платова, м Новочеркаськ, Росія. E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    Шафорост Дмитро Анатолійович - канд. техн. наук, доцент, кафедра «Теплові електричні станції та теплотехніка», Південно-Російський державний політехнічний університет (НПІ) імені М. І. Платова, м Новочеркаськ, Росія. E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    Денисова Ірина Анатоліївна - д-р техн. наук, професор, кафедра «Хімічні технології», Південно-Російський державний політехнічний університет (НПІ) імені М.І. Платова, м Новочеркаськ, Росія. E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    Ахмедов Ганапі Янгіевіч - д-р техн. наук, зав. кафедрою «Фізика», Дагестанський державний технічний університет, м Махачкала, респ. Дагестан, Росія. E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    Fedorova Natalia Vasilyevna - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Department «Thermal Power Plants and Heat Engineering», Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI), Novocherkassk, Russia. E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    Shcheglov Yuriy Vasilyevich - Engineer, Department «Thermal Power Plants and Heat Engineering», Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI), Novocherkassk, Russia. E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    Shaforost Dmitriy Anatolyevich - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Department «Thermal Power Plants and Heat Engineering», Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI), Novocherkassk, Russia. E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    Denisova Irina Anatolyevna - Doctor of Technical Sciences, Professor, Departament «Chemical Technologies», Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI), Novocherkassk, Russia. E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    Akhmedov Ganapi Yangievich - Doctor of Technical Sciences, Head Department of «Physics», Daghestan State Technical University, Makhachkala, Dagestan, Russia. E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    Утилізація вугільних золошлаков актуальна як для російської, так і для світової промисловості. З урахуванням складу і властивостей золошлаков, одним з етапів їх сепарації і утилізації може стати збагачення в спеціальній установці, що включає реактор-збагачувач. У реакторі золошла-ки, поміщені в розчин кислоти, піддаються впливу змінного електричного струму, внаслідок чого окремі компоненти виділяються з золошлаков в розчин і на поверхню електродів, що полегшує подальше вилучення компонентів. У даній роботі представлена ​​аналітична модель конструкції і роботи реактора-збагачувача. Фізичні, хімічні і електрохімічні процеси в реакторі описуються за допомогою диференціальних і алгебраїчних рівнянь. Пропонована модель може стати основою алгоритму чисельних розрахунків параметрів і режимів роботи установки зі збагачення золошлаков.

    Ключові слова: вугільні золошлаки; збагачення; сепарація; утилізація; аналітичне моделювання.

    ISSN 0321-2653 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKIYREGION. TECHNICAL SCIENCE. 2019. No 4

    Utilization of coal ash and slag is relevant for both Russian and world industry. Taking into account the composition and properties of ash and slag, one of the stages of their separation and disposal may be enrichment in a special installation, including the enrichment reactor. In the reactor, ash and slag, placed in an acid solution, are exposed to alternating electric current, as a result of which individual components are separated from the ash and slag into the solution and on the surface of the electrodes, which facilitates the subsequent extraction of the components. This paper presents an analytical model of the design and operation of the enrichment reactor. Physical, chemical, and electrochemical processes in a reactor are described by differential and algebraic equations. The proposed model can become the basis of the algorithm for numerical calculations of the parameters and operating modes of the ash and slag processing plant.

    Keywords: coal ash and slag; beneficiation; separation; utilization; analytical modeling.

    Теплові електростанції (ТЕС), що працюють на вугіллі, забезпечують 20 - 25% світового виробництва електроенергії. На кожну тонну вугілля припадає від 20 до 500 кг твердого мінерального залишку, що формує разом з недожогом вуглецю попелошлакові відходи (ЗШО). Всього в країнах світу в золошлакоотва-лах накопичено близько 75 млрд т ЗШО з щорічним збільшенням обсягу на 1 - 2 млрд т, з яких утилізується в середньому менше 15%, в основному у вигляді вторинних будматеріалів. У той же час, в ЗШО міститься значна частина елементів періодичної таблиці Д.І. Менделєєва [1 - 3], що дозволяє говорити про золошлаки як про цінне мінеральній сировині - золошлаки-вих матеріалах (ЗШМ). Далі представлені результати аналітичного моделювання роботи установки, що дозволяє підвищити ступінь видобування металів з ЗШМ вугільних ТЕС.

    Можливі три принципово різних підходи до повної утилізації ЗШМ.

    1. Повна Великотоннажна утилізація з мінімальною попередньою підготовкою (дроблення, сепарація) в будівництві, дорожньому будівництві, меліорації [2]. Переваги такого підходу - його простота і дешевизна, основний недолік - не використовуються повною мірою фізичні і хімічні властивості цінних компонентів ЗШМ.

    2. Утилізація з частковою переробкою (витяг недожога вуглецю, железосодержащей фракції, мікросфер) [4]. При цьому властивості компонентів ЗШМ використовуються в більшій мірі, але як і раніше не повністю, може залишатися значна кількість вторинних відходів.

    3. Утилізація з комплексною переробкою - максимально можливий поділ ЗШМ на фракції, різні за хімічним складом і властивостями, істотне зниження частки вторинних відходів аж до повної їх відсутності [5]. Переваги підходу - максимально можливе з урахуванням сучасного рівня роз-

    ку техніки і технологій використання складу і властивостей компонентів ЗШМ, отримання різноманітних за призначенням і вартості конкурентоспроможних товарних продуктів, можливість утилізації як знову утворюються, так і вже накопичених ЗШМ. Недоліки - більш висока складність і вартість при низькому рівні розробленості обладнання і технологій в порівнянні з іншими підходами.

    В середньому близько 25% від маси вугільних ЗШМ складають оксиди металів, в основному-алюміній і заліза. Деякі метали (А1, Fe і ін.) Отримують з розплаву (оксидів) методом електролізу постійним струмом [6 - 8]. Технологічно опрацьовані методи осадження металів з розчинів (солей) під впливом постійного струму [9 - 11], електролітичне покриття сплавами [12]. В останні роки вивчаються процеси електролізу металів, синтезу неорганічних і органічних сполук під впливом змінного струму [13, 14].

    Метою даної роботи є опис за допомогою системи диференціальних і алгебраїчних рівнянь процесів, що протікають при впливі змінного електричного струму на розчин, що містить дистильовану воду і кислоту, в який поміщені вугільні золошлаки і занурені вуглецеві електроди.

    При розробці аналітичної моделі ставилися завдання:

    - зробити опис процесів досить повним для обліку фізичних, хімічних і електрохімічних аспектів;

    - зробити опис можливо більш простим і компактним, обмежуючись першими або другими похідними і лінійною апроксимацією;

    - врахувати всі необхідні балансові співвідношення;

    - розробити динамічну модель, що залежить від часу процесу.

    На рис. 1 представлена ​​схема установки для збагачення ЗШМ [15], що використовує віз-

    ISSN 0321-2653 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKIYREGION.

    TECHNICAL SCIENCE. 2019. No 4

    дію змінного струму на розчин, що містить дистильовану воду, кислоту і ЗШМ. Обробка золошлаков в електромагнітному полі з застосуванням різних рідких реагентів дозволяє збільшити видобування корисних компонентів (металів), за попередніми оцінками, на 15%.

    7 18 20

    8 I

    16 5

    19

    13

    t'V 10 6

    11

    12 до ± 14

    Мал. 1. Установка для збагачення ЗШМ: 1 - трансформатор; 2 - датчики параметрів електричного

    струму; 3 - витратоміри; 4 - роздільник (реактор-збагачувач); 5 - система трубопроводів; 6 - ємність для

    збагачених ЗШМ; 7 - датчики рівня рН; 8 - комбіновані датчики температура - сила струму; 9 - трубопровід для подачі рідких реагентів; 10 - вентилі; 11 - транспортер для подачі вихідних ЗШМ;

    12 - насос, що підкачує; 13 - лінії електропередач, що зв'язують трансформатор із зовнішнім джерелом струму;

    14 - навантажувальний пристрій; 15 - лінія відведення; 16 - розвантажувальний пристрій; 17 - електроди; 18 - люк; 19, 20 - фільтри / Fig. 1. Plant for enrichment of ash and slag materials: 1 - transformer; 2 - sensors of electric current parameters; 3 - flow meters; 4 - separator (reactor-concentrator); 5 - piping system; 6 - capacity for enriched ash and slag materials; 7 - pH level sensors; 8 - combined sensors temperature - current strength; 9 - pipeline for supplying liquid reagents; 10 - valves; 11 - conveyor for supplying the original ash and slag materials; 12 - a booster pump;

    13 - power lines connecting the transformer with an external current source; 14 - loading device; 15 - discharge line; 16 - unloading device; 17 - electrodes; 18 - the hatch;

    19, 20 - filters

    На рис. 2 представлена ​​схема конструкції і роботи реактора-збагачувача 4 (рис. 1).

    У реакторі-збагачувач виділено три зони: I - газофазних, II - Рідкофазний, III - Рідкофазний з твердими ЗШМ. Основою рідкої фази є розчин сильної кислоти в дистильованої воді. У присутності ЗШМ в розчин вимиваються з'єднання металів. Основу газової фази становить повітря, до якого в процесі роботи установки додаються газоподібні продукти реакцій. У моделі розглядаються хімічні і електрохімічні реакції, процеси дисоціації кислот, поглинання газів розчином, розчинення (сольватация) кислот у воді, а також фізичні процеси нагрівання / охолодження, випаровування / конденсації.

    В

    III

    Д

    А

    -про ^ е

    2 ||

    6iii-ii

    -«^ Гь-

    ^>5 ^ -'4 _

    гооооооо оооооооо ооооооо

    І

    г

    Мал. 2. Схема конструкції і роботи реактора-збагачувача установки для збагачення ЗШМ. Елементи конструкції: А - джерело живлення змінного струму; Б - електроди; В - корпус реактора з інертного матеріалу; Г - внутрішня область реактора; Д - пристрій для завантаження рідких реагентів; Е - пристрій для завантаження твердих реагентів (ЗШМ); Ж - пристрій для видалення випару; З - пристрій для видалення рідких продуктів, пристрій для видалення

    продуктів-суспензій; пристрою Д, Е, Ж, З, І -періодичних дії. Зони реактора: I - газофазних; II - Рідкофазний; III - Рідкофазний з твердими ЗШМ. Реагенти та процеси в реакторі: 1 - випарується; 2 - розчин 1;

    3 - розчин 2; 4 - ЗШМ в реакціях з розчином 2; 5 - ЗШМ в

    реакціях електролізу з виділеної розплавленої областю; 6ш-п, 6ii-i - вихід газоподібних продуктів реакцій і водяної пари; 7 - перехід водяного конденсату, кислот і

    оксидів вуглецю в розчин; 8 - переміщення іонів в розчинах в напрямку зменшення концентрації; 9i, 92, 10i, 102 - теплообмін на кордоні розділу фаз; для 1, 2, 3, 5 стрілками показані групи реакцій - в газі, в розчині, на кордоні фаз газ-рідина, на кордоні фаз рідина-тверде тіло, реакції електролізу / Fig. 2. Scheme of the design and operation of the enrichment reactor of the plant for the enrichment of ash and slag materials. Design elements: A - power source; Б - electrodes; В - reactor vessel of inert material; Г - inner region of the reactor; Д - device for loading liquid reagents; E - device for loading solid reagents (ASM); Ж - device for evaporation; З - device for removing liquid products, device for removing products-suspensions; devices Д, E, Ж, З, І - periodic action. Reactor zones: I - gas-phase; II -liquid-phase; III - liquid-phase with solid ash and slag materials. Reagents and processes in the reactor: 1 - evaporator; 2 - solution 1, 3 - solution 2; 4 - ASM in reactions with solution 2; 5 - ASM in electrolysis reactions with a separated molten region; 6iii-ii,

    6ii-i - gaseous output reaction products and water vapor;

    7 - transition of water condensate, acids and carbon oxides to a solution; 8 - movement of ions in solutions in the direction of decreasing concentration; 9i, 92, 10i, 102 - heat transfer at the phase boundary; for 1, 2, 3, 5, arrows show the groups of reactions - in gas, in solution, at the gas-liquid phase boundary, at the liquid-solid phase boundary, electrolysis reactions

    Оскільки установка працює на змінному струмі, поблизу і на поверхні кожного з електродів протікають по черзі анодні і катодні процеси, розподіл концентрацій іонів відносно рівномірно в шарі. Вважаємо, що інтенсивність електрохімічних реакцій залежить від відносної ЕРС, що розраховується як частка ЕРС процесу від суми ЕРС

    Б

    I

    1

    З

    Г

    II

    9

    ISSN 0321-2653 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKIYREGION.

    TECHNICAL SCIENCE. 2019. No 4

    всіх процесів на електроді окремо по анода і катода. Якщо один реагент бере участь в декількох хімічних реакціях, він розподіляється між ними пропорційно констант швидкостей реакцій. Набір хімічних і електрохімічних реакцій, що протікають в установці, визначається вибором конкретної кислоти для заправки реактора. Розглянемо модель при роботі установки на сірчаної кислоти.

    Введемо позначення: т - час процесу, с; Т - температура, К; Р - тиск, Па; СА - концентрація компонента А, моль / кг; q - тепловий ефект хімічної реакції або фізичного процесу, Дж / (моль К); Q - тепловий потік, Дж / (кг К); і - напруга на електродах, В; Е - електрорушійна сила (ЕРС) електрохімічної реакції, В; Я - електричний опір, Ом; А7 електрична провідність, См; тА - маса компонента А, кг; ЦА - молярна маса компонента А, кг / моль; 7 = I, II, III - зони реактора позначимо відповідно Т7, Р7, С7А, q7A (T7, Р7), Q (Т7, Р7, т, С7А). Всі розглянуті характеристики (за винятком у деяких випадках теплового ефекту) невід'ємні.

    Початкові значення параметрів в зонах I, II, III відповідно:

    Т = TI0, PI = т = ° CAI =

    = СШ V Ае {О2, N2, Н2, СО, СО2, Н2О}.

    ТП = TII0, Р! = PI0, РП = PII0, т = 0,

    Сну = С ^ Апе {Н2, О2, СО, СО2, Н2О (ж), Н2О (г),

    Н28О4, К +, Na +, Niк, №2 +, Сик, Си2 +, Н +, ОН-, 8О42-, ШО4-, НСОз-}, і = і ,, Тст = Тсто, тцН28О4 =

    mIIH2SO40, тНН2О = mIIH2O0,

    Л / е {К +, Na +, РЬ2 +, Ni2 +, Си2 +, Н +,

    ОН, 8О42-, ШО4-, НСОз-}. (1)

    ТШ = TIII0, РП = PII0, РШ = PIII0, т = 0,

    США = С ^ аце ^^ СО ^ Про ^ О (ж), Н2О (г), Н28О4, К +, Na +, Niк, №2 +, Сик, Си2 +, Н +, ОН-,

    8О42-, ШО4-, НСОз-}, і = в.о., Тст = ТСТ0,

    тШН28О4 = mIIIH2SO40, тшН2О = mIIIH2O0, тЗШМ = mЗШМ0,

    Лш ± е {К +, Na +, Ni2 +, Си2 +, Н +, ОН-,

    SO42-, HSO4-, HCO3-}.

    (2)

    При завданні початкових умов значення всіх параметрів в будь-який момент часу однозначно залежать тільки від часу. Введення залежності від температури, тиску і концентрацій дозволяє спростити розрахунки і підвищити їх точність. Температури і концентрації вважаємо однаковими в межах однієї зони, давши-

    ня одне для всієї зони I і верхньої частини зони II, а також для нижньої частини зони II і верхньої частини зони III, для розрахунків всередині зон II і III використовуються середні значення відповідних тисків.

    У зоні I і на межі поділу зон I і II протікають наступні фізичні процеси і хімічні реакції:

    Н2О (г) = Н2О (ж) + qIH2o;

    2Н2 + О2 = 2 Н2О (г) + qIH2;

    2С (графіт) + О2 = 2 СО + qIC;

    2СО + О2 = 2 СО2 + qIco;

    СО2 + Н2О ^ Н2СО3 + qIIco2;

    H2CO3 Про H + + HCO3- +

    ^ II9H2CO3-1.

    У зоні II і на межі поділу c зонами I і III протікають фізичні процеси і вищенаведені хімічні реакції зі швидкостями і тепловими ефектами відповідно термодинамічних параметрів зони II, а також:

    H2O Про H + + OH- -

    H2SO4 О H + + HSO4 - qn9H2SO4-i,

    HSO4 Про H + + SO4 - qiI9H2SO4-2,

    KOH Про K + + OH- - qiisKOH,

    NaOH про Na + + OH- - qmNaOH,

    H + + OH- = H2O + qiiH,

    2KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O + 2 qiiH,

    2K ++ 2OH- + 2H ++ SO42- = 2K ++ SO42- + 2 H2O + 2 qim,

    2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O + 2 qim,

    2Na ++ 2OH- + 2H ++ SO42- = 2Na ++ SO42- + 2H2O + 2qnH,

    К (-): 2H2O + 2е- = H2 + 2ОН- + q ^ mo (Eincrno),

    К (-): 2H + + 2e- = H2 + qiKH + (EEkh +),

    К (-): Ni2 + + 2e- = NiK + qiiKNi2 + (Eiikni2 +),

    К (-): Cu2 + + 2e- = Cuk + qiiKCu2 + (Eiikcu2 +),

    А (+): 2H2O - 4е- = 4Н + + О2 - qiiAH2O (E ^ o),

    А (+): 4OH- - 4e- = 2H2O + O2 - q ™ - (Eiiaoh-).

    У зоні iii і на межі поділу c зоною ii протікають фізичні процеси і вищевказані хімічні реакції зі швидкостями і тепловими ефектами відповідно термодинамічних параметрів зони iii, а також:

    ЗШМ: K2O + H2O = 2KOH + qiiiK2OH2O, ЗШМ: K2O + H2O = 2K + + 2OH- + qniK2OH2O, ЗШМ: K2O + H2SO4 = K2SO4 + H2O + qiiiK2OH2SO4, ЗШМ: K2U + 2H ++ SO42- = 2K ++ SU42- +

    + H2O + 2qiiiK2OH2SO4,

    ЗШМ: Na2U + H2O = 2NaOH + qi ^ orno, ЗШМ: Na2U + H2O = 2Na + + 2OH- + qiiiNa2OH2O,

    ЗШМ: Na2U + H2SU4 = Na2SU4 + H2O + qiiiNa2OH2SO4,

    ЗШМ: Na2U + 2H ++ SO42- = 2Na ++ SO42- + H2U +

    + 2q

    iiiNa2OH2SO4,

    ISSN 0321-2653 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKIYREGION.

    TECHNICAL SCIENCE. 2019. No 4

    ЗШМ: №О + Н28О4 = №8О4 + Н2О + qIIINiOH2SO4, ЗШМ: №О + 2Н ++ 8О42- = М ++ 8О42- + Н2О, + ^ П№ОН23О4, ЗШМ: СІО + Н28О4 = Сі8О4 + Н2О + qIIICuOH2SO4 , ЗШМ: СІО + 2Н ++ 8О42- = Сі ++ 8О42- + Н2О + qпICuomso4, (К, А) ЗШМ: З + 2 СІО = 2 Сик + СО2 + qIIIccuo

    Аналіз значень енергії Гіббса показав, що перераховані реакції здійсненні, а реакції з утворенням оксидів азоту і азотосодержа-щих кислот малоймовірні або неможливі в термодинамічних умовах роботи установки [16].

    Реакції на катоді - екзотермічні, водень виділяється у вигляді газу, метали відкладаються на катодах, в дужках вказані значення ЕРС, що залежать від виду реагенту, виду електрода і від напруги на електродах; катіони К + і накопичуються в катодному просторі. Реакції на аноді - ендотермічні, кисень виділяється у вигляді газу, іони Н + і вода залишаються в розчині II, кисень аніони $ 042-, Н8О4-, НСО3- накопичуються в анодному просторі. Вводяться характеристики для обліку частки ЕРС реакції від сумарного значення окремо по анодним і катодним процесам і коефіцієнти для обліку концентрації відповідних оксидів на поверхні частинок ЗШМ. Можливий тепловий ефект при часткове розплавлення ЗШМ при зіткненні з електродами враховуємо у вигляді поправки до відповідних рівняння.

    Вважаємо, що в зонах II і III відбувається змішання сірчаної кислоти юначе = 80% (щільність Рнач = 1,72 72-103 кг / м3) з водою в співвідношенні 3 частини води 1 частина кислоти, кінцева концентрація розчину кислоти Юкон = 20% ( Ркон = 1,1394-103 кг / м3). Внаслідок цього реальний процес в зоні I неізохорний. Після завантаження апарату обсяг зон II і III збільшується в 1,5 рази. Зменшення обсягу зони I призводить до збільшення тиску і температури в газовій фазі, що вимагає введення поправок протягом початкового періоду роботи установки. Початковий рівень розчину повинен бути не більше 40% висоти установки.

    Вважаємо, що в газовій фазі (зона I) відсутні іони, відсутній електричний струм, на вугільних електродах протікає двоступенева окислення вуглецю, теплові ефекти виникають в результаті хімічних реакцій, фізичного процесу випаровування / конденсації води і тепломасообміну з зоною II. У зоні II (розчин 1) хімічні реакції можуть протікати в масі розчину, в газових скупченнях в розчині або на електродах. відновлені ме-

    талій Ni і Cu осідають на електродах. Теплові ефекти виникають в результаті хімічних реакцій, реакцій нейтралізації і дисоціації, фізико-хімічного процесу розведення кислоти, фізичних процесів випаровування / конденсації води і проходження електричного струму через розчин електроліту, а також відбувається тепломасообмін з зонами I і III. Робота установки в зоні III аналогічна її роботі в зоні II. Відмінності полягають в тому, що немає припливу конденсату із зони II, тепломасообмін на кордоні розділу фаз - тільки між зонами II і III, додаються реакції між розчином 2 і поверхнею частинок ЗШМ і між частинками ЗШМ і електродами (в тому числі, за участю розплаву ЗШМ ) [17].

    Швидкості зміни концентрацій компонентів на підставі закону діючих мас описуються рівняннями

    дс

    1A

    а

    - X IARi (-kIARiПIRijClRi /) - klA,

    де кік, - константи швидкостей хімічних реакцій в умовах зони I, підсумовування ведеться по всіх реакцій Я7 за участю компонента А, знак «+» вибирається, якщо речовина утворюється в даній реакції, знак «-» - якщо витрачається; кА - константа, що дозволяє враховувати газообмін з зоною II.

    Азот N не бере участі в хімічних і фізичних процесах, але його концентрація змінюється при зміні концентрацій інших компонентів і визначається з рівнянь балансу мас:

    ДС,

    iiA

    дт

    + X IIAdi

    - X iiARi (-kiiARiniiRijciiRij3)

    (-knAdiQl4i

    )-

    IIRij Iii

    96500

    X

    IIAei

    .eHAeL

    niiAei

    + KiiA + 'kiiA-;

    ДС,

    RIA

    дт

    : X lllARi (-klllARiniWijCmRy) +

    + X lllAdi (-klllAdiClllAi) + nrX lllAei

    Г e ^ + elllAei

    96500 '

    + KlIA + ~ klIA- '

    Для металів, що виділилися на катоді,

    дСПМе ^ _ дС11Ме +

    дт

    дт

    - + k

    III-IIMe +,

    де коефіцієнти КШ -нме + введені для обліку міграції іонів в зону II.

    ISSN 0321-2653 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKIYREGION.

    TECHNICAL SCIENCE. 2019. No 4

    Об'ємні концентрації газоподібних компонентів в газовій фазі обернено пропорційні тиску, молярні концентрації і масові долі не залежать від тиску.

    Константи швидкостей хімічних реакцій задовольняють рівняння Арреніуса:

    , / кт

    к = ае а ,

    де а - предекспоненціальний множник, який характеризує частоту зіткнень реагуючих молекул; Еа - енергія активації; Я універсальна газова постійна; Т - термодинамічна температура.

    У найпростішому наближенні можна записати ал = аглом Т1 + РгОР + С? Л, 1 = 1, 2, 3.

    Концентрації трохи залежать в явному вигляді від температури, але швидкості і константи швидкостей хімічних реакцій залежать від температури. На підставі рівняння Арреніуса

    дк

    (

    iA

    дт

    aiA + (aATi + ЬАРСР + С * Л)

    Л

    EaiA

    RT 2

    чл-

    експериментально. У зонах II і III іони металів беруть участь в електрохімічних реакціях. Вважаємо, що спочатку одна половина маси суміші кислоти і води віднесена до зони II, друга половина і іони металів - до зони III. Зміни складових маси в зоні II пов'язані з хімічними та електрохімічними реакціями, що приводять до утворення / поглинання газів або відкладенню металів, з процесами випаровування / конденсації в цій зоні, з масообмінних з зонами I і III, а саме: з міграцією іонів і газів із зони III, газів в зону I, води і кислот із зони I.

    В аналітичній моделі для зони II розраховуються швидкості зміни в часі маси розчину, газів і електродів, відповідно

    дтпр дтж дт11ЕЛ і |

    дт дт

    дт

    Для зони III розраховуються швидкості зміни в часі маси розчину, газів, електродів і ЗШМ, відповідно

    дтШр дтшг дтшел дтПЗШМ | і |

    Рівняння матеріального балансу:

    m ^ x) + mn (x) + mni (x) + ТЕЛ (х) = M = const,

    де mI (x), mn (x), mIII (x) - маси реагентів в зонах I, II і III відповідно; ТЕЛ (х) - маса електродів, включаючи обложені на них частки.

    Середня щільність газової суміші, кг / м3

    Р1СР = 1 / VICP.

    За умов процесу сумарна маса газової суміші, кг

    mi = Р1ср Vi;

    mn (x) = mnp + mnr + тГОл,

    тш (х) = тШр + mnir + ШШел + тШЗШМ-

    Тут mIIP, mIIIP - маси розчинів в зонах II і III відповідно, включаючи іони металів; mIir, mIir - маси газових включень в зонах II і III, тпЕЛ, тпЕЛ - маси електродів в зонах II і III, включаючи обложені на них частки металів; pICp - середня щільність газової суміші, кг / м3.

    Іони металів потрапляють в робочі розчини 1 і 2 при заливці ЗШМ розчином кислоти і в початковий момент часу (х = 0) в розчині 1 відсутні. В результаті хімічних реакцій кислоти і ЗШМ іони металів потрапляють в розчин 2 в зоні III, звідки мігрують в розчин 1 зони II. Первісна концентрація іонів металів в розчині 2 визначається

    дт

    дт

    дт

    дт

    Щільність розчину вважаємо рівній

    PiP (Tb PiCP, x) ~ PiPH2SO4 (Ti, PiCV, x) + PiPMe (x) -

    - Pipr (x), i = 2, 3,

    де piPH2sO4 - щільність розчину кислоти заданої концентрації при термодинамічних умовах в зоні i; piPMe - збільшення щільності розчину в зоні i при наявності іонів металів, piPr-зменшення щільності розчину в зоні i при наявності газових включень.

    Рівняння теплового балансу:

    ?i (x) +? ii (x) +? in (x) =? pi (x) +? pn (x) +? pin (x),

    де Qi, Qu, Qiii - теплові потоки в зонах i, ii, iii відповідно, QPi, QPii, QPiii - тепловиділення в результаті протікання хімічних реакцій і фізичних процесів в зонах i, ii, iii відповідно, Дж / кг суміші (розчину):

    Qi = Qip - Q91 + Q92 - Q7 + Qeii-i; Qii = Qiip + Q91 - Q92 + Q7 - Qeii-i - Q101 +

    + Q102 + Q6iii-ii + Qiinp;

    Qiii = QiiiP + Q101 - Q102 - Q6iii-ii + QIIIПР,

    де QIinP, Qmnp - теплота провідності, що виділяється при проходженні електричного струму через розчин електроліту.

    ISSN 0321-2653 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKIYREGION.

    TECHNICAL SCIENCE. 2019. No 4

    Згідно з визначенням ентальпії як міри повної енергії системи

    Н = Е = і + РУ,

    де Е - повна енергія системи; і - внутрішня енергія; Р - тиск; V - об'єм системи; Q - кількість теплоти.

    Вважаючи обсяг зони I (рис. 2) VI = зі ^, отримаємо для диференціала ентальпії вираз

    с1н = dQ + V йР.

    Температура, тиск і теплові потоки в газовій фазі залежать від часу процесу. Вважаємо, що теплові потоки є наслідком хімічних реакцій, фізичних процесів випаровування / конденсації і переміщення газів між зонами реактора. Їх залежність від температури і тиску носить складний нелінійний характер, також як і взаємозв'язок тиску і температури. У загальному вигляді можна записати

    ЧИ = ДіСтено + -ср + ДіСтено.

    дт ін ДГ

    Для ізохоричного процесу в газовій фазі

    ді дО тг ін - | + V-

    дт дт

    дт

    ін

    dQp

    дт

    = KiP = const, i = 1,2,3;

    = KiT = const, i = 1,2,3.

    Для похідною теплового потоку за часом в зоні I

    Mf

    дт

    = l

    ДС

    IH2O "

    IH2O

    дт

    qIH9O

    дс

    + Z iRi ^ iRiqiRi П iRij iR - kiA,

    де перший доданок враховує тепловий ефект процесів випаровування / конденсації води, друга група доданків враховує теплові ефекти хімічних реакцій, останній доданок - це поправочний коефіцієнт на теплові потоки з газами з зон II і III.

    Для похідною теплового потоку за часом в зонах II і III

    дсс

    дт

    дт

    дqip, ^ онго v, -j- дсij

    '=' Ih2o ^ qih2o + z iRriRiqiRi п Rjx ^ +

    ДС

    + Z id / kid / ~ ^ Tqij + Z iejeI, kiej

    ДС

    дт

    дт

    j - kA, i = II, III,

    Питома теплоємність газової суміші, Дж / (кг-К), для ідеального газу

    1 дО _ 1 дО

    З АЛ ~ ~ ,

    м V АТ V АТ

    де V - число моль газу.

    Питомі теплоємності розчинів, Дж / (кг-К),

    Сгр (т) ~ СгрН2804 (х) + СгРМе (х) ~ ^ рК ^ Х 1 = 11, 111,

    де с1РН2304 - питома теплоємність розчину кислоти заданої концентрації в зоні 1; с11РМе -збільшення теплоємності розчину в зоні | при наявності іонів металів; сгРГ - зменшення теплоємності розчину в зоні 1 при наявності газових включень.

    Тепловий ефект хімічної реакції залежить від термодинамічних умов її здійснення складним нелінійним чином. У найпростішому наближенні вважаємо

    дор

    де перший доданок враховує тепловий ефект процесів випаровування / конденсації води, друга група доданків враховує теплові ефекти хімічних реакцій, третя група доданків враховує теплові ефекти реакцій дисоціації, четверта група реакцій враховує теплові ефекти електрохімічних реакцій, останній доданок - поправочний коефіцієнт на теплові потоки з газами з зони III і розплавлення ЗШМ на електродах.

    Фізико-хімічний процес розведення кислоти

    Тепловий ефект реакції сольватации залежить від кількості реагентів, в найпростішому наближенні згідно з рівнянням

    QiCОЛВ = ^ 1СОЛВ т1Н2804 miH20, 1 = 2, 3,

    де? 1СОЛВ - нормувальний показник, в найпростішому випадку? 1СОЛВ = зі ^. Кількість виділеної теплоти убуває з часом. Вважаємо, що процес триває ТСТ секунд, протягом цього часу виділяється теплота зменшується лінійно, після чого виділення даного виду теплоти припиняється, згідно співвідношенням

    2 ° гСОЛВ (ТСТ ~ т)

    Остов (т) = ^^

    ТСТ

    0,

    i СОЛВО

    т > ТСТ 2Qi СОЛВО

    дт

    2

    0 < т < ТСТ, i = 2,3,

    , 0 < т < ТСТ, i = 2,3.

    т

    LCT т > ТСТ

    ISSN 0321-2653 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKIYREGION.

    TECHNICAL SCIENCE. 2019. No 4

    Фізичний процес проходження електричного струму через розчин електроліту

    Відповідно до закону Джоуля-Ленца, при проходженні електричного струму через речовини виділяється теплота Q = і-1-т, де Q - кількість теплоти; і - напруга джерела живлення; I-сила струму; т - тривалість впливу. У диференціальної формі

    «= І.,. дт

    Для змінного струму і з урахуванням втрат в елементах установки задаємо напругу нагріву

    Ігор = і / 2.

    Сила струму I, А, в зоні 1 = II, III, з урахуванням опору / провідності розчину електроліту дорівнює

    I = ігор / Яп, 1 = 2, 3 або I, = ігор-сп, 1 = 2, 3,

    Сг (т) = З Егл ± г ( «гл ± г СГЛ ± г (т)), 1 = II, III,

    де с (т) - питома провідність розчину в зоні 1, см / кг (розчину) в момент часу т; С0 = зі ^ 1 - нормувальний коефіцієнт, см / моль; п ± - заряд іона в одиницях елементарного заряду е; СЛ ± (т) - концентрація іонів, моль / кг загальної маси в момент часу т, с. Підсумовування ведеться за всіма видами іонів з умов (1) або (2).

    Електропровідність розчинів залежить від температури процесу Т1.

    Для теплоти провідності справедливо рівняння

    ^ = М ± ( «М ± 04 ± (т)), i = 11,111.

    дт 4

    На підставі закону Фарадея для маси металу, що виділився на катоді, справедлива

    формула

    dmiA (т)

    dx

    = до

    Гела

    у.A1,

    niAF

    + Kra ^ a, i = II, III, (3)

    де Тл - маса металу Л (N1, Сі), кг; ЦГЛ - молярна маса металу Л, кг / моль; I - сила струму в зоні 1, А; пл - заряд іона Л в одиницях елементарного заряду е; ^ «96500 - число Фарадея; ? 1ЕЛЛ - коефіцієнт віднесення, що характеризує частку електричного струму, що витрачається на

    відновлення даного металу (пропорційно катодного частці ЕРС); kiRA - коефіцієнт, що характеризує інтенсивність відкладення металу А в результаті хімічних реакцій ЗШМ з матеріалом електрода. Концентрації іонів не входять до явному вигляді в формулу (3), але від концентрацій залежить провідність розчину і, при фіксованій напрузі, сила струму.

    Тепломассообмен між зонами

    Згідно зі схемою установки (див. Рис. 2), для зони II:

    - на кордоні з зоною I відбувається теплообмін на кордоні розділу фаз (9Ь 92), тепломас-собмен при виході газоподібних продуктів реакцій і водяної пари (6II-I), при переході водяного конденсату, кислот і оксидів вуглецю в розчин 1 (7), при переміщенні іонів в розчинах в напрямку зменшення концентрації (8);

    - на кордоні з зоною III відбувається теплообмін на кордоні розділу фаз (10ь 102), тепло-массобмена при виході газоподібних продуктів реакцій і водяної пари (6iii-ii) і при переміщенні іонів в розчинах в напрямку зменшення концентрації (8).

    Баланс електричних зарядів зон II і III

    З огляду на перетікання іонів між зонами II і III баланс зарядів охоплює обидві зони з розчинами

    X ii-in + inii-iii + iQi-iii + i = X ii-iii-jnii-iii-jCii-iii-j,

    де nII-III + i і nII-III-j - заряди позитивних і негативних іонів відповідно в зонах II і III за сукупністю, CII-III + i і CII-III-j - концентрації позитивних і негативних іонів відповідно в зонах II і III за сукупністю.

    підсумкові рівняння

    Тиск: P (т) = mRTi .

    Д i () Ук ^

    З іншого боку, тиск PI складається з парціальних тисків компонентів газової суміші:

    pi (т) = е iatiPiati

    Р "(т) = Pi (т) + g • miip (т) / Fr

    piii (т) = pii (т) + g • (miiiP (т) + тЗШМ (т)) / fr .

    Температура: Ti (т) = Ti0 + -1- J de

    cimi про дт

    ISSN 0321-2653 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKIYREGION.

    TECHNICAL SCIENCE. 2019. No 4

    або T (т) * TI0;

    cImI 0 дт

    / \ 1 r-Q T (т) = Tl0 + -J- ° dx, i = II, Шили

    cPmiP 0 дт

    T (т) * Tl0 + -Jf0 + -Опр + -Qc ° M. | dT,

    ciP miP 0 v-т 5т

    i = II, III.

    Концентрації компонентів:

    CiAj (т) = C ° Aj + J-CAjdx, i = I, II, III. 0 дт

    Маси відкладень металів:

    mIIMeK (т) 0 + J eIIKMe + ^^^ з ™ ^ ICMe + d ^ 0 «IIMeK96500

    ТГ

    +

    eIIIKMe

    mIIIMeK (т) = 0 +

    М-IIIMeK ^ III «IIIMeK96500

    kIIICMe + + kIIIR3

    dт,

    де ц1МеК і п1МеК - молярна маса металу, що відкладається на катоді в зоні 1, кг / моль, і число електронів, що беруть участь в катодного реакції відповідно, 1 = II, III, поправочний коефіцієнт к1ШЗ введений для обліку відкладень металів внаслідок реакцій матеріалу електродів з частинками ЗШМ.

    Маси електродів:

    т1ЕЛ = зі ^ 1,

    m.

    i ЕЛ

    (Т) = m ^ + Jm ^, i = 2,3.

    п дт

    висновки

    На основі запропонованої аналітичної моделі може бути побудований алгоритм для чисельних розрахунків параметрів і режимів роботи установки зі збагачення ЗШМ, визначені властивості і можливі напрямки подальшої обробки та утилізації отриманих продуктів: розчинів, оброблених ЗШМ, відпрацьованих електродів.

    література

    1. Тепловий розрахунок котлів (Нормативний метод): 3-е изд., Перераб. і доп. СПб: Изд-во НВО ЦКТИ, 1998. 256 с.

    2. Федорова Н.В., Шафорост Д.А. Перспективи використання золи-винесення теплових електростанцій Ростовської області // Теплоенергетика. 2015. № 1. С. 53 - 58.

    3. Функціональне моделювання процесу модернізації системи золошлаковидалення вугільної ТЕС / Н.В. Федорова та ін. // Екологічна, промислова і енергетична безпека - 2017: зб. статей за матеріалами наук.-практ. конф. з міжнар. участю «Екологічна, промислова і енергетична безпека - 2017» (11 - 15 вересень 2017 г.) / під ред. Ю А. Омельчук, Н.В. Ляміній, Г.В. Кучерік. Севастополь: Севгі, 2017. С. тисячі чотиреста тридцять один - 1437.

    4. Федорова Н.В., Мохов В.А., Бабушкін А.Ю. Аналіз зарубіжного досвіду використання золошлакових відходів ТЕС і можливостей мультиагентного моделювання процесів утилізації (огляд) // Екологія промислового виробництва. 2015. № 3 (91). С. 2 - 7.

    5. Федорова Н.В., Єфімов М.М., Федоров Ю.В. Вибір способу утилізації золошлакових матеріалів Новочеркаської ГРЕС із застосуванням методу аналізу ієрархій Т. Сааті // Надійність і безпеку енергетики, 2018. Т. 11. № 1. С. 54 - 61.

    6. Істоміна Н.В., Сосновська Н.Г., Ковалюк О.М. Устаткування електрохімічних виробництв: навч. посібник: Ангарська держ. техн. академія. 2-е изд., Перераб. Ангарськ: АГТА, 2010. 100 с.

    7. Соболєв Б.М., Курячий В.В., Марьін С.Б. Основи технології одержання металів і сплавів (отримання заліза, чавуну, сталі): навч. посібник: Комсомольськ-на-Амурі: ФГБОУ ВПО «КнАГТУ», 2014. 168 с.

    8. Третьякова Н.В. Основи металургійного виробництва [Електронний ресурс]: навч. посібник. Режим доступу: http: /матеріаловед.рф/ (дата звернення 21.06.2018)

    9. Дасоян М.А., Пальмская І.Я., Сахарова Є.В. технологія

    електрохімічних покриттів. Л .: Машинобудування, 1989. 391 з.

    10. Ковенський І.М., Повєткін В.В. Металознавство покриттів: підручник. М .: СП Интермет Інжиніринг, 1999. 296 с.

    11. Ямпільський А.М., Ільїн В.А. Короткий довідник гальванотехніка: 3-е изд. Л .: Машинобудування, 1981. 210 з.

    12. Богеншютц А.Ф., Георге У. Електролітичне покриття сплавами. Методи аналізу / пер. з німецького І.Д. Груєв і Є.В. Пласкеева. М .: Металургія, 1980. 192 с.

    13. Килимник А.Б., Острожкова Є.Ю. Електрохімічний синтез нанодисперсних порошків оксидів металів: монографія. Тамбов: Вид-во ФГБОУ ВПО «ТДТУ». 2012. 144 с.

    14. Килимник А.Б., Дегтярьова Є.Е. Наукові основи екологічно чистих електрохімічних процесів синтезу органічних сполук на змінному струмі: монографія. Тамбов: Вид-во Тамбо. держ. техн. ун-ту, 2008. 116 с.

    15. Щеглов Ю.В. та ін. Установка для збагачення золошла-кових матеріалів. Патент Росії, 176622, 2018. Бюл. № 3.

    16. Гусєва А.Ф., Закс Є.В. Довідник по загальної та неорганічної хімії. Єкатеринбург. 2001. 39 с. [Електронний ресурс] URL: http://chem.ien.urfu.org.ua/Inorganic/files/ study / Spraw3.pdf (дата звернення 22.06.2018)

    17. Аналітична хімія [Електронний ресурс]. URL: http://www.novedu.org.ua/index.htm (дата звернення 22.06.2018)

    0

    ISSN 0321-2653 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKIYREGION. TECHNICAL SCIENCE. 2019. No 4

    References

    1. Teplovoi raschet kotlov (Normativnyi metod) [Thermal calculation of boilers (Standard method)]. Sankt-Peterburg: Publ. NPO TsKTI, 1998, 256 p.

    2. Fedorova N.V Shaforost D.A. Perspektivy ispol'zovaniya zoly-unosa teplovykh elektrostantsii Rostovskoi oblasti [Prospects for using the fly ash produced at thermal power plants in the Rostov region]. Teploenergetika, 2015-го, no. 1, pp. 53-58. (In Russ.)

    3. Fedorova N.V. et al. [Functional modeling of the process of modernization of ash and slag removal system of coal TPP]. Ekologicheskaya, promyshlennaya i energeticheskaya bezopasnost '- 2017: sbornik statei po materialam nauchno-prakticheskoi konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem "Ekologicheskaya, promyshlennaya i energeticheskaya bezopasnost' - 2017" [Environmental, industrial and energy security-2017: collection of articles based on the materials of the scientific and practical conference with international participation "Environmental, industrial and energy security-2017»] 2017, pp. 1431-1437. (In Russ.)

    4. Fedorova N.V. et al. Analiz zarubezhnogo opyta ispol'zovaniya zoloshlakovykh otkhodov TES i vozmozhnostei mul'tiagentnogo modelirovaniya protsessov utilizatsii (obzor) [The analysis of foreign experience of using of the thermal power plants ash and slag waste and the capabilities of multi-agent simulation of the recycling processes ( overview)]. Ekologiya promyshlennogoproizvodstva, 2015-го, no.3 (91), pp. 2-7. (In Russ.)

    5. Fedorova N.V. et al. Vybor sposoba utilizatsii zoloshlakovykh materialov Novocherkasskoi GRES s primeneniem metoda analiza ierarkhii T. Saati [Choosing the way to recycle ash and slag materials of Novocherkassk power plant (Novocherkassk GRES) using analytic hierarchy process of T. Saaty]. Nadezhnost 'i bezopasnost' energetiki, 2018, Vol. 11, no. 1, pp. 54-61. (In Russ.)

    6. Istomina N.V. et al. Oborudovanie elektrokhimicheskikh proizvodstv. Uchebnoe posobie [The equipment of electrochemical plants. Textbook]. Angarsk: AGTA 2010, 100 p.

    7. Sobolev B.M. Osnovy tekhnologii polucheniya metallov i splavov (poluchenie zheleza, chuguna, stali): ucheb. posobie [Fundamentals of technology for obtaining metals and alloys (iron, cast iron, steel): studies. Benefit]. Komsomol'sk-na Amure: FGBOU VPO "KnAGTU", 2014 року, 168 p.

    8. Tret'yakova N.V. Osnovy metallurgicheskogo proizvodstva [Fundamentals of metallurgical production]. Avialable at: http: /materialoved.rf/ (accessed 21.06.2018)

    9. Dasoyan M.A., Pal'mskaya I.Ya., Sakharova E.V. Tekhnologiya elektrokhimicheskikh pokrytii [Technology of electrochemical coatings]. Leningrad: Mashinostroenie, 1989, 391 p.

    10. Kovenskii I.M., Povetkin V.V. Metallovedenie pokrytii (uchebnik) [Metallography of the coatings (tutorial)]. Moscow: SP Intermet Inzhiniring, 1999, 296 p.

    11. Yampol'skii A.M., Il'in V.A. Kratkii spravochnik gal'vanotekhnika. Tret'e izdanie [Quick reference electroplating. Third edition]. Leningrad: Mashinostroenie, 1981, 210 p.

    12. Bogenshyutts A.F., George U. Elektroliticheskoe pokrytie splavami. Metody analiza [Electrolytic coating with alloys. Method of analysis]. Moscow: Metallurgiya, 1980, 192 p.

    13. Kilimnik A.B., Ostrozhkova E.Yu. Elektrokhimicheskii sintez nanodispersnykh poroshkov oksidov metallov: monografiya [Electrochemical synthesis of nanodisperse powders of metal oxides: monograph]. Tambov: Publ. FGBOU VPO "TGTU", 2012 144 p.

    14. Kilimnik A.B., Degtyareva E.E. Nauchnye osnovy ekologicheski chistykh elektrokhimicheskikh protsessov sinteza organicheskikh soedinenii na peremennom toke: monografiya [Scientific basis for environmentally friendly electrochemical synthesis of organic compounds with alternating current: monograph]. Tambov: Publ. Tamb. gos. tekhn. un-ta, 2008, 116 p.

    15. Shcheglov Yu.V. et al. Pat. RU 176 622 Ustanovka dlya obogashcheniya zoloshlakovykh materialov [Installation for the enrichment of ash and slag materials]. Patent RF, no. 176622, 2018.

    16. Guseva A.F., Zaks E.V. Spravochnik po obshchei i neorganicheskoi khimii [Handbook of General and inorganic chemistry]. Ekaterinburg, 2001., 39 p. Avialable at: http://chem.ien.urfu.org.ua/Inorganic/files/study/Spraw3.pdf. (Accessed 22.06.2018)

    17. Analiticheskaya khimiya [Analytical chemistry]. Avialable at: http://www.novedu.org.ua/index.htm. (Accessed 22.06.2018)

    Надійшла до редакції / Receive 22 листопада 2019 г. / November 22, 2019


    Ключові слова: ВУГІЛЬНІ золошлаки / ЗБАГАЧЕННЯ / СЕПАРАЦІЯ / УТИЛІЗАЦІЯ / АНАЛІТИЧНА МОДЕЛЮВАННЯ / COAL ASH AND SLAG / BENEFICIATION / SEPARATION / UTILIZATION / ANALYTICAL MODELING

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити