1.1.2.г Торфяные технологии и продукция для экологии и охраны окружающей среды

Для нужд экологии и охраны окружающей среды разработаны следующие технологии на основе торфа:

· технология и оборудование для производства торфяных фильтрующих элементов;

· технология производства активированных углей (подготовка сырья);

· технология производства нетканых фильтрующих материалов;

· технология и комплекс машин для производства торфодерновых ковров;

· технология и комплекс машин для утилизации осадков городских сточных вод;

· технологии и оборудование для производства торфяных компостов.

Фильтрующий элемент торфяной - является исходным материалом для получения торфяных фильтров. Торфяные фильтры предназначены для действующих систем тонкой очистки промышленных сточных вод от нефтепродуктов, системы сооружений очистки хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод поселков городского типа и промышленных предприятий или их доочистки после аэротенков с последующим использованием очищенной воды в технологических процессах или сбросом в водоприемник.

Области применения торфяных фильтров - автомобильная, химическая, легкая и пищевая промышленность, атомная и тепловая энергетика и др.

Отработанный торфяной фильтр представляет собой волокнистый, пропитанных нефтемаслопродуктами материал. Его утилизация осуществляется сжиганием в котельной, работающей на твердом топливе.

Торфодерновые ковры предназначены для быстрого озеленения и одерновки больших площадей открытых грунтовых поверхностей в зеленом строительстве, дорожном, жилищном и мелиоративном строительстве, при восстановлении ландшафтов, укреплении откосов, борьбы с эррозией почв. Торфодерновые ковры незаменимы при оформлении выставок и интерьеров зданий.

Торфодерновые ковры выращиваются на торфяных залежах. Готовность ковра наступает через 35-45 дней после посева, затем производится съем. Рулоны торфодерновых ковров в контейнерах по 12-15 штук доставляются на место укладки. В условиях средней полосы России за сезон можно провести два съема ковров с одной площадки.

1.1.3 Жидкое вещество - нефть

1.1.3.a Коротко о веществе

Нефть (греч. нбциб, или через тур. neft, от персидск. нефт; восходит к аккадскому напатум -- вспыхивать, воспламеняться) -- горючая маслянистая жидкость, являющаяся смесью углеводородов, красно-коричневого, иногда почти чёрного цвета, хотя иногда встречается и слабо окрашенная в жёлто-зелёный цвет и даже бесцветная нефть, имеет специфический запах, распространена в осадочной оболочке Земли; одно из важнейших для человечества полезных ископаемых.

1.1.3.б Физико-химические свойства

Нефть -- жидкость от светло-коричневого (почти бесцветная) до тёмно-бурого (почти чёрного) цвета (хотя бывают образцы даже изумрудно-зелёной нефти). Средняя молекулярная масса 220--300 г/моль (редко 450--470). Плотность 0,65--1,05 (обычно 0,82--0,95) г/смі; нефть, плотность которой ниже 0,83, называется лёгкой, 0,831--0,860 -- средней, выше 0,860 -- тяжёлой. Плотность нефти, как и других углеводородов, сильно зависит от температуры и давления. Она содержит большое число разных органических веществ и поэтому характеризуется не температурой кипения, а температурой начала кипения жидких углеводородов (обычно >28 °C, реже ?100 °C в случае тяжелых немфтей) и фракционным составом -- выходом отдельных фракций, перегоняющихся сначала при атмосферном давлении, а затем под вакуумом в определённых температурных пределах, как правило до 450--500°С (выкипает ~ 80 % объёма пробы), реже 560--580 °С (90--95 %). Температура кристаллизации от ?60 до + 30 °C; зависит преимущественно от содержания в нефти парафина (чем его больше, тем температура кристаллизации выше) и лёгких фракций (чем их больше, тем эта температура ниже). Вязкость изменяется в широких пределах (от 1,98 до 265,90 ммІ/с для различных немфтей, добываемых в России), определяется фракционным составом нефти и её температурой (чем она выше и больше количество лёгких фракций, тем ниже вязкость), а также содержанием смолисто-асфальтеновых веществ (чем их больше, тем вязкость выше). Удельная теплоёмкость 1,7--2,1 кДж/(кг•К); удельная теплота сгорания (низшая) 43,7--46,2 МДж/кг; диэлектрическая проницаемость 2,0--2,5; электрическая проводимость от 2•10-10 до 0,3•10?18 Ом?1•см?1.

Нефть -- легко воспламеняющаяся жидкость; температура вспышки от ?35 до +121 °C (зависит от фракционного состава и содержания в ней растворённых газов). Нефть растворима в органических растворителях, в обычных условиях не растворима в воде, но может образовывать с ней стойкие эмульсии. В технологии для отделения от нефти воды и растворённой в ней соли проводят обезвоживание и обессоливание.

1.1.3.в Применение нефти

Сырая нефть непосредственно не применяется. Для получения из неё технически ценных продуктов, главным образом моторных топлив, растворителей, сырья для химической промышленности, её подвергают переработке. Нефть занимает ведущее место в мировом топливно-энергетическом балансе: доля её в общем потреблении энергоресурсов составляет 48 %. В перспективе эта доля будет уменьшаться вследствие возрастания применения атомной и иных видов энергии, а также увеличения стоимости добычи.

В связи с быстрым развитием в мире химической и нефтехимической промышленности, потребность в нефти увеличивается не только с целью повышения выработки топлив и масел, но и как источника ценного сырья для производства синтетических каучуков и волокон, пластмасс, ПАВ, моющих средств, пластификаторов, присадок, красителей и др. (более 8 % от объёма мировой добычи). Среди получаемых из нефти исходных веществ для этих производств наибольшее применение нашли: парафиновые углеводороды -- метан, этан, пропан, бутаны, пентаны, гексаны, а также высокомолекулярные (10--20 атомов углерода в молекуле); нафтеновые; ароматические углеводороды -- бензол, толуол, ксилолы, этилбензол; олефиновые и диолефиновые -- этилен, пропилен, бутадиен; ацетилен. Истощение ресурсов нефти, рост цен на неё и др. причины вызвали интенсивный поиск заменителей жидких топлив.

1.1.3.г Исторические сведения о нефти

Нефть известна человечеству с древнейших времён. Раскопками на берегу Евфрата установлено существование нефтяного промысла за 6000--4000 лет до н. э. В то время её применяли в качестве топлива, а нефтяные битумы -- в строительном и дорожном деле. Нефть известна была и Древнему Египту, где она использовалась для бальзамирования умерших. Плутарх и Диоскорид упоминают о нефти, как о топливе, применявшемся в Древней Греции. Около 2000 лет назад было известно о её залежах в Сураханах около Баку (Азербайджан). К 16 в. относится сообщение о «горючей воде -- густе», привезённой с Ухты в Москву при Борисе Годунове. Несмотря на то, что, начиная с 18 в., предпринимались отдельные попытки очищать нефть, всё же она использовалась почти до 2-й половины 19 в. в основном в натуральном виде. На нефть было обращено большое внимание только после того, как было доказано в России заводской практикой братьев Дубининых (с 1823), а в Америке химиком Б. Силлиманом (1855), что из неё можно выделить керосин -- осветительное масло, подобное фотогену, получившему уже широкое распространение и вырабатывавшемуся из некоторых видов каменных углей и сланцев. Этому способствовал возникший в середине 19 в. способ добычи нефти с помощью буровых скважин вместо колодцев. Но впервые в больших количествах стали добывать в Баку

1.1.3.д Развитие учения о нефти и нефтепереработке

Основы учения о нефти были заложены русскими и продолжены далее советскими учёными. Так Д. И. Менделеев впервые обратил внимание на то, что нефть является важнейшим источником химического сырья, а не только топливом; он посвятил ряд работ происхождению и рациональной переработке нефти. Ему принадлежит известное высказывание: «Нефть -- не топливо, топить можно и ассигнациями» (полагая, что целлюлоза ассигнаций -- возобновляемый и менее ценный источник сырья, чем нефть). Большое значение имели работы В. В. Марковникова (80-е гг. 19 в.), посвящённые изучению состава нефти; им был открыт в нефти новый класс углеводородов, названный им нафтенами, и изучено строение многих углеводородов. Л. Г. Гурвич на основании своих исследований, разработал физико-химическую основу очистки нефти и нефтепродуктов и значительно усовершенствовал методы её переработки. Продолжая работы Марковникова, Н. Д. Зелинский разработал в 1918 каталитический способ получения бензина из тяжёлых остатков нефти. Многие годы в области химии нефти работал С. С. Намёткин; им разработаны методы определения содержания в нефти углеводородов разных классов (определение группового состава) и указаны способы повышения выхода нефтепродуктов. В. Г. Шухов изобрел первую в мире промышленную установку термического крекинга нефти (1891), был автором проекта и главным инженером строительства первого российского нефтепровода (1878), заложил основы конструирования нефтепроводов, нефтехранилищ и оборудования нефтепереработки.

2.1 Теоретические данные