Цемент шикізаттарының технологиялық қасиеттерін зерттеу және БАЗ-дың тигізетін әсері
МАЗМҰНЫ
РЕФЕРАТ 3
КІРІСПЕ 4
1 ӘДЕБИЕТТІК ШОЛУ 6
1.1 Беттік активті заттардың негізгі түсінігі және жіктелуі 6
1.1.1 Беттік керілудің концентрацияға тәуелділігі 6
1.1.2 Анионды беттік активті заттар 7
1.1.3 Натрий олеаты кристалдарының құрылыс схемасы 8
1.1.4 Катионды беттік активті заттар 10
1.1.5 Ионсыз беттік активті заттар 11
1.2 Сулы ерітіндідегі беттік активті заттар туралы қазіргі кезеңдегі көзқарастар 13
1.3 БАЗ және ПЭ (полиэлектролиттерді) дисперсті жүйелерге
беттік активті қоспа ретінде қолдану 17
2 ЭКСПЕРИМЕНТТІК БӨЛІМ 20
2.1 Сұйылту-реагенттердің физико-химиялық қасиеттері 20
2.2 Цемент шикізаттарының технологиялық қасиеттерін зерттеу және БАЗ-дың тигізетін әсері 25
2.2.1 Цемент шикізат шламын таннин құрамды беттік активті
заттармен сұйылтуға әсерін зерттеу 25
2.3 Цемент шикізаттарының седиментациялық тұрақтылығын
анықтау және ылғалдылығын есептеу 33
2.3.1 Ерітінді мен газ шекаралық беттерінің арасындағы адсорбция 33
2.3.2 Адсорбенттің меншікті бетін анықтау 40
ҚОРЫТЫНДЫ 58
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР 59
РЕФЕРАТ
Дипломдық жұмыс көлемі 60 беттен, 14 суреттен, 10 кестеден, кіріспеден, қорытындыдан, 28 қолданылған әдеби материалдар тізімінен тұрады.
Негізгі терминдер: цемент, шлам, БАЗ, таннин, суспензия, адсорбция, адсорбент, галлово қышқылы, триэтаноламин (ТЭА), моноэтаноламин (МЭА), диэтаноламин (ДЭА), лигносульфонат, сульфидті-спиртті барда (ССБ), седиментация, концентрация, ылғалдылық, сұйылту, қасиеттер.
Зерттеудің мақсаты. БАЗ-дың көпшілігі өздерінің сұйылтқыш қасиеттеріне қарамастан лабораторияда дәлелденгенімен іс жүзінде қолданылмай келеді. Өйткені, БАЗ-дың бағасы жоғары болуында. Соның салдарынан белгілі дисперсті жүйелерге беттік активті заттарды тікелей қолдануға болмайды, өйткені зауыттарға қымбат түседі. Химия өндірісінің арзан жартылай өнімдерінің әртүрлі қалдықтарын кеңінен қолдану және өндіріс қалдықтарын беттік активті заттар ретінде дисперсті жүйелерге қолдану мәселенің негізгі шешімі болып отыр. Өндіріс қалдықтары негізінде алынған БАЗ-дың цемент шикізат шламын сұйылтуға әсерін анықтау.
КІРІСПЕ
Жұмыстың маңыздылығы (актуальдылығы): Әртүрлі сұйылтқыштарды дұрыс пайдалану көмегімен қазіргі уақытта цемент шикізат шламының ылғалдылығын төмендету бағытында меншікті отын шығынының азаюына және цемент зауыты пешінің өнімділігінің жоғарылауына БАЗ-дың тигізетін әсері өте зор. Осы салада қазіргі кезде беттік активті заттар (БАЗ) цемент өндірісінің шикізат шламына сұйытқыш ретінде қолданылады.
Өндіріс қалдықтарын аралас қоспа ретінде және олардың негізінде алдын-ала белгіленген механикалық қасиеттері бар жаңа материалдарды қолдану, ғылыми-техникалық прогрестің басты міндеті болып табылады.
Жұмыстың мақсаты: БАЗ-дың көпшілігі өздерінің сұйылтқыш қасиеттеріне қарамастан лабораторияда дәлелденгенімен іс жүзінде қолданылмай келеді. Өйткені, БАЗ-дың бағасы жоғары болуында. Соның салдарынан белгілі дисперсті жүйелерге беттік активті заттарды тікелей қолдануға болмайды, өйткені зауыттарға қымбат түседі. Химия өндірісінің арзан жартылай өнімдерінің әртүрлі қалдықтарын кеңінен қолдану және өндіріс қалдықтарын беттік активті заттар ретінде дисперсті жүйелерге қолдану мәселенің негізгі шешімі болып отыр. Өндіріс қалдықтары негізінде алынған БАЗ-дың цемент шикізат шламын сұйылтуға әсерін анықтау.
1 ӘДЕБИЕТТІК ШОЛУ
1.1 Беттік активті заттардың негізгі түсінігі және жіктелуі
Коллоидты БАЗ нашар ерігіштігімен және жанасу шектегі беткі қабатқа молекулалар бағытталып, адсорбциялану салдарынан беттік және фаза аралық керілудің төмендету қабілеттілігімен сипатталады. Мицелла түзетін критикалық концентрация (ККМ) кезінде ерітіндіде мицелланы құрастыратын агрегат туындайды, ал агрегаттың өзі молекулалардан тұрады. Осы тұста коллоидты БАЗ әрі коллоидты, әрі нағыз ерітінді беруге бейім болғандықтан, оның жалпы ерігіштігі лезде жоғарылайды. ККМ кезінде нағыз ерітіндінің концентрациясы өзгеріссіз қалады және ол мицелла түзетін критикалық концентрацияға тең.
1.1.4 Катионды беттік активті заттар
Катионды беттік активті заттар суда ыдырағанда оң зарядталған беттік активті иондар түзеді. Осындай БАЗ ерітіндісінің бетіне катиондар адсорбцияланады, сол себепті олар оң зарядталады. Бұл көп жағдайда іс жүзінде маңызды болатыны сөзсіз.
Сонымен осындай БАЗ-мен тұрақталған дисперсті фазаның оң зарядталған бөлшектері ылғалданған ваннада теріс зарядталған өсімдік талшығымен толық және интенсивті түрде таңдалып сіңіріледі.
1.3 БАЗ және ПЭ (полиэлектролиттерді) дисперсті жүйелерге
беттік активті қоспа ретінде қолдану
Біздің елімізде және шет елдерде дисперсті жүйелерге белгілі бір құрылымдық механикалық қасиеттер беру үшін БАЗ-ды тәжірбиеде көптеп қолданады. Бұл жағдайда БАЗ әсерінің сипаты дисперсті жүйелерде дисперсті фазаның табиғатымен және құрамымен анықталады. Цемент шикізат шламының қасиетінің реологиялық арқылы БАЗ қоспаларының жәрдемімен олардың аққыштығын арттыру, ылғалдылығын төмендету маңызды мәселелердің бірі. Бұл мақсаттар орындалған жағдайда пештерде қыздыру барысында отын шығыны азаяды.
2 ЭКСПЕРИМЕНТТІК БӨЛІМ
2.1 Сұйылту-реагенттердің физико-химиялық қасиеттері
Негіз құрамды шламның ылғалдылығын төмендету үшін келесі беттік активті заттар алынады: сульфидті-спиртті барда, таннин, галлово қышқылы, тері суы және олардың аминоспирттермен (МЭА, ДЭА, ТЭА) әртүрлі массалық қатынасын алдым.
Таннин – тері суының құрамында болады. Таннин құрылысына қарай көптеген тері илейтін заттар сияқты ароматты оксиқышқылды болып келеді. Жұмысымда таннинді гидролиздегенде глюкоза және галлово қышқылы оңай түзілетін таннин құрамды тері илейтін затты алдым. Дигаллово қышқылын қайта гидролиздегенде галлово қышқылы түзіледі.
2.3 Цемент шикізаттарының седиментациялық тұрақтылығын
анықтау және ылғалдылығын есептеу
2.3.1 Ерітінді мен газ шекаралық беттерінің арасындағы адсорбция
Беттік керілуді өлшеместен бұрын, әрқайсысы 50 мл-ден (4-тен аз болмайды), беттік активті заттар ерітіндісінің әртүрлі концентрациясын дайындаймыз.
Ерітінді мен газ шекаралық бетіндегі беттік керілуді анықтау үшін академик П.А.Ребиндердің жоғарғы қысымды көпіршіктер әдісі қолданылады. Беттік керілуді анықтайтын құрал мынадай заттардан тұрады: шыны колба (а) резина тығынымен тығыз жабылатын, сол тығын арқылы өтетін түтікше (б), су мономері (в) және су эжекторы (2) (су құйылған ыдыс) жүйені босаңсыту үшін керек.
ҚОРЫТЫНДЫ
1. Триэтаноламиннің (ТЭА) тері суымен модификациясының цемент шикізат шламын сұйылтуға әсері зерттелінді.
2. Өндірістік тәжірбиеде анықтаулардан гидротранспортты жүйелердің тиімді реті және негіз құрамды цемент шикізат шламының тұрақты критерийі көрсетілді. Шламға 0,10 (тері суы және триэтаноламин) БАЗ қосқанда оның ылғалдылығы 5-ке, меншікті отын шығыны 3-ке төмендейді.
3. БАЗ-ды зерттеуден синтан және лигносульфонат магний шикізатты майдалау процесін күшейтеді; материалдар ірі фракцияларының құрамы азаяды, ал майда фракцияларының құрамы көбейеді.