Реєстраційний номер
0524U000016, Докторська дисертація
На здобуття
Доктор технічних наук
Дата захисту
14-02-2024
Статус
Захищена
Назва роботи
Комплексні ресурсоефективні технології очищення вод паперових виробництв
Здобувач
Галиш Віта Василівна, Кандидат хімічних наук
Консультант Радовенчик Вячеслав Михайлович
Опонент Шевчук Лілія Іванівна
Опонент Мартинов Сергій Юрійович
Опонент Кочетов Геннадій Михайлович
Рецензент Дичко Аліна Олегівна
Рецензент Хохотва Олександр Петрович
Рецензент Донцова Тетяна Анатоліївна
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"
Опис
Вивчено вплив використання флокулянтів на процеси формування картону з вторинного волокна та з використанням скопу в його композиції. Показано, що зі збільшенням витрат скопу до 50 % від маси целюлозного волокна відбувається зниження ефективності утримання макулатурної маси на сітці у формуванні картонного полотна, в результаті чого зменшуються фізико-механічні показники готової продукції та погіршується якість оборотних вод. Використання катіонних флокулянтів має позитивний вплив на фізико-механічні показники картону з вмістом у ньому скопу до 20 %, у цьому випадку показники міцності готової продукції є навіть вищими, ніж у разі використання чисто макулатурної маси. Вивчено процеси модифікування крохмалів з використанням доступних в Україні реагентів – гексаметилентетраміну, меламіну, епіхлоргідрину та триетаноламіну. Модифікація крохмалю гексаметилолмеламіном, епоксипропілтриетаноламонійхлоридом призводить до покращення якості паперу та підсіткових вод за додавання модифікованих крохмалів у масу. Вони покращують утримання маси на сітці і за даним показником перевищують значення відомих катіонних флокулянтів. Досліджено процес окисно-органосольвентного варіння різних представників недеревної рослинної сировини та оцінена їх придатність до хімічної переробки для одержання целюлозного волокна. Встановлені оптимальні параметри делігніфікації, які дозволяють одержати волокнисті напівфабрикати з високими фізико-механічними показниками за прийнятного виходу та вмісту залишкового лігніну. Одержані результати показали, що оптимальними параметрами некаталітичного варіння є концентрація надоцтової кислоти 10,5 % і тривалість 2,0 год. Встановлено, що використання каталізатора дозволяє зменшити концентрацію надоцтової кислоти в реакційній суміші. Так, у випадку використання як каталізатора вольфрамату натрію оптимальна концентрація надоцтової кислоти складає 8,3 %, молібдату натрію – 8,5 %, а змішаного – 8,0 %. Показано, що використання первинного волокна з недеревної рослинної сировини дозволяє частково, а в деяких випадках повністю, замінити макулатуру. Використання в композиції тарного картону таких первинних волокон сприяє зменшенню забрудненості стічних вод. Така стічна вода може бути легко освітлена шляхом відстоювання та фільтрування, після чого повернута в технологічний процес для заміни свіжої води на спорсках паперо- чи картоноробних машин. Досліджено структуру лігніну, його хімічний склад. Карбонізація лігніну дозволила підвищити його сорбційні властивості завдяки утворенню матеріалу з високорозвиненою поверхнею. Використання попередньої обробки лігніну розчином 20 мас.% гідроксиду натрію дозволяє збільшити середній розмір пор вуглецевого сорбенту в 1,8 рази, а фосфатної кислоти – в 2,0 рази. Одержаний сорбент на основі лігніну характеризується високою сорбційною здатністю щодо катіонних барвників, яка майже не поступається, а в деяких випадках, перевищує відомі аналоги. Результати дослідження інтенсифікації процесу зневоднення скопу показують, що використання коагулянтів сприяє покращенню його дегідратації. Розроблено ефективні рішення з використання відходів целюлозно-паперових виробництв. Розроблені принципові схеми очистки підсіткових вод від виробництва картонно-паперової продукції з вторинного волокна. Техніко-економічне обґрунтування підтвердило доцільність організації процесу пероцтової делігніфікації з одержанням не лише целюлози, але і виділенням побічних продуктів делігніфікації таких, як лігнін, фурфурол та ксилол, які є дороговартісними речовинами. Повторне використання регенерованої оцтової кислоти в процесі варіння забезпечує економне поводження з сировинними ресурсами. Розрахунок економічного ефекту свідчить про доцільність запровадження пероцтового варіння як ефективного способу переробки рослинних відходів. Підтверджена ефективність використання для приготування композиції паперової маси 20 % скопу у поєднанні з катіонним крохмальним клеєм КРОХАМ. Такий підхід дозволяє забезпечити відчутну економію на подальше поводження зі скопом. Розроблена схема використання біосорбенту в технології водоочищення стічних вод, що містять синтетичні барвники. Виконано техніко-економічне обґрунтування застосування оборотних вод в технологічних процесах.
Випробування результати дисертації пройшли на ПрАТ «Інститут паперу», ТОВ «Агрофірма «Дитятки», ТОВ «БПК АТЛАНТ», Інститут хімії поверхні імені О.О. Чуйка Національної академії наук України.
Дата реєстрації
2024-01-17
Додано/оновлено в НРАТ
2024-01-17 / 2026-07-01
