Водообращение в производстве нитратов целлюлозы

Введение 3
1. Утилизация отработанной водно-кислотной смеси производства нитратов целлюлозы 5
2. Системы очистки сточных вод и их возврат в производство 9
Заключение 15
Список литературы 16

Введение
Азотнокислые эфиры целлюлозы - нитраты целлюлозы (НЦ) являются одними из наиболее широко применяемых эфиров целлюлозы, промышленное производство которых началось еще в XIX в. [1]. Различные области применения НЦ определяются их специфическими свойствами. Высокая механическая прочность и возможность перевода в пластифицированное состояние, хорошая растворимость и совместимость с доступными пластификаторами – всё это обеспечило высокие объемы производства НЦ для пороха, ракетного топлива, лаков, красок и т.п. В последние годы НЦ различной степени замещения находят применение в качестве биологических мембран, детекторов ионизирующих излучений, тест-диагностикумов различных заболеваний [2, 3], они являются компонентами композиционных составов, работающих в условиях таких неблагоприятных факторов, как повышенная температура, УФ- и γ-излучения.
Поскольку свойства нитратов целлюлозы и композиционных материалов на их основе определяются химическим строением компонентов, характером и интенсивностью взаимодействия между ними, а также микро- и макроструктурой материала, одним из перспективных путей регулирования этих характеристик является получение наноразмерных частиц НЦ.
В настоящее время на промышленных предприятиях реализуется комплекс работ по разработке и модернизации технологии изготовления азотнокислых эфиров целлюлозы и совершенствование существующих способов получения нитратов целлюлоз из всего разнообразия целлюлозного сырья с обеспечением надежной работы технологического оборудования, повышением экологической безопасности производств.
Актуальность настоящей работы обусловлена необходимостью повышения уровня рентабельности таких производств и обеспечения их экологической и промышленной безопасности.
При существующих технологиях на производствах нитратов и эфиров целлюлозы образуется основное количество газообразных вредных выбросов и концентрация большинства вредных веществ в сточных водах и прудах-накопителях.
Разработанные к настоящему времени технологические решения позволяют снизить потенциальную опасность залповых газовых выбросов и повысить степень рециклинга отходов производств до 80…90 %.
Снижение экологической нагрузки прорабатывается также за счет отказа от солей-порообразователей, пожароопасных растворителей-пластификаторов НЦ и полного исключения сточных вод в технологическом процессе.
Применение новых технических решений позволяет снизить себестоимость продукции за счет исключения отдельных фаз (операций) технологического процесса. Например, при замене растворителей-пластификаторов на воду общая технологическая трудоемкость производства продукции снижается минимум в 20 раз, водопотребление – в 70 раз, а энергоемкость – в 1,5 раза [4].
Целью работы является изучение водообращения в производстве нитратов целлюлозы.

Традиционные схемы обезвреживания сточных вод производства нитратов целлюлозы являются недостаточно эффективными, что обусловливает интерес к разработкам новых способов очистки стоков вышеуказанных производств.
В качестве основной ступени очистки сточных вод на промышленном объекте производства нитратов целлюлозы на современном этапе предлагается биологическая очистка с использованием аэрируемых биофильтров, дополненная щелочным гидролизом продуктов деструкции НЦ. Основанием для этого является возможность комплексного удаления растворенных и коллоидных примесей большим количеством биомассы, накопленной в иммобилизованном виде на поверхности загрузочного материала биофильтра. В плотном слое загрузки развиваются различные группы микроорганизмов, участвующие в процессах удаления примесей органических веществ, превращениях неорганических соединений азота и серы из сточной воды.
Полученная в процессе биофильтрации очищенная вода может использоваться в качестве оборотной воды в производстве, а донные иловые отложения после соответствующей обработки можно использовать в качестве удобрений для сельского хозяйства.