Комплексні ресурсоефективні технології очищення вод паперових виробництв
| dc.contributor.author | Галиш, Віта Василівна | |
| dc.date.accessioned | 2024-02-05T12:30:11Z | |
| dc.date.available | 2024-02-05T12:30:11Z | |
| dc.date.issued | 2023 | |
| dc.description.abstract | Галиш В.В. КОМПЛЕКСНІ РЕСУРСОЕФЕКТИВНІ ТЕХНОЛОГІЇ ОЧИЩЕННЯ ВОД ПАПЕРОВИХ ВИРОБНИЦТВ. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.17.21 – Технологія водоочищення. – Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського", Київ, 2023. 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 окисноорганосольвентного 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 фізикомеханічними 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 целюлознопаперових виробництв. Розроблені принципові схеми очистки підсіткових вод від виробництва картонно-паперової продукції з вторинного волокна. Технікоекономічне 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. | |
| dc.description.abstractother | Halysh V.V. COMPLEX RESOURCE-EFFICIENT TECHNOLOGIES FOR WATER TREATMENT FROM PAPER PRODUCTION. - Qualifying scientific work, manuscript. Dissertation for obtaining a scientific degree of Doctor of Technical Sciences (Doctor of Sciences) on a specialty 05.17.21 - Technology of water purification, - National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute named after Igor Sikorsky", Kyiv, 2023. The influence of the use of flocculants on the processes of cardboard formation from secondary fiber and with the use of sludge in its composition was studied. It is shown that with an increase in the amount of sludge up to 50% of the mass of the cellulose fiber, the efficiency of retaining the waste paper mass on the grid during the formation of the cardboard web decreases, as a result of which the physical and mechanical indicators of the finished products decrease and the quality of circulating water deteriorates. The use of cationic flocculants has a positive effect on the physicomechanical parameters of the cardboard when it contains up to 20 % of sludge, in this case the strength indicators of the finished product are even higher than in the case of using pure recycled paper. The processes of modification of starches using reagents available in Ukraine - hexamethylenetetramine, melamine, epichlorohydrin and triethanolamine - were studied. Modification of starch with hexamethylolmelamine, epoxypropyltriethanolammonium chloride leads to an improvement in the quality of paper and net water when modified starches are added to the mass. They improve the retention of mass on the mesh and, according to this indicator, exceed the value of known cationic flocculants. The process of oxidation-organosolvent cooking of various representatives of non-wood plant raw materials was investigated and their suitability for chemical processing to obtain cellulose fiber was evaluated. The optimal parameters of delignification have been established, which allow obtaining fibrous semi-finished products with high physical and mechanical parameters with acceptable yields and residual lignin content. The obtained results showed that the optimal parameters of non-catalytic cooking are a peracetic acid concentration of 10.5% and a duration of 2.0 hours. It was established that the use of a catalyst allows reducing the concentration of peracetic acid in the reaction mixture, so in the case of using sodium tungstate as a catalyst, the optimal concentration of peracetic acid is 8.3%, sodium molybdate - 8.5%, and mixed - 8.0%. It is shown that the use of primary fiber from non-wood plant raw materials allows to partially, and in some cases completely, replace waste paper. The quality of sub-reticulated waters is reduced. Such wastewater can be easily clarified by settling and filtering, after which it is returned to the process to replace fresh water on the spurs of paper and cardboard machines. The structure of lignin and its chemical composition were studied. Carbonization of lignin made it possible to increase its sorption properties, due to the formation of a material with a highly developed surface. The use of pretreatment of lignin with 20 wt.% sodium hydroxide allows to increase the average pore size of the carbon sorbent by 1.8 times, and that of orthophosphoric acid by 2.0 times. The obtained sorbent based on lignin is characterized by a high sorption capacity for cationic dyes, which is almost not inferior, and in some cases, exceeds known analogues. The results of the study of the intensification of the carp dehydration process show that the use of coagulants helps to improve its dehydration. Effective solutions have been developed for the use of pulp and paper waste. Basic schemes for cleaning sub-grid waters from the production of cardboard and paper products from secondary fiber have been developed. The feasibility study confirmed the expediency of organizing the peracetic delignification process with the production of not only cellulose, but also the separation of delignification byproducts such as lignin, furfural, and xylene, which are valuable substances. The repeated use of regenerated acetic acid in the brewing process ensures economical handling of raw materials. The calculation of the economic effect indicates the expediency of the introduction of vinegar cooking as an effective method of utilization of plant waste. The effectiveness of using 20 % sludge in combination with cationized starch glue KROKHAM in the preparation of the composition of paper pulp has been proven. This approach allows for significant savings on further handling of the sludge. A scheme for the use of biosorbent in the water treatment technology of wastewater containing synthetic dyes has been developed. The technical and economic substantiation of the use of recycled water in technological processes was carried out. The results of the dissertation were tested and implemented at JSC «Paper Institute», LLC «Agrofirma Dityatki», LLC «BPK ATLANT», Chuiko Institute of Surface Chemistry, National Academy of Sciences of Ukraine. | |
| dc.format.extent | 45 с. | |
| dc.identifier.citation | Галиш, В. В. Комплексні ресурсоефективні технології очищення вод паперових виробництв : автореф. дис. … д-ра техн. наук : 05.17.21 – Технологія водоочищення / Галиш Віта Василівна. – Київ, 2023. – 45 с. | |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/64303 | |
| dc.language.iso | uk | |
| dc.publisher | КПІ ім. Ігоря Сікорського | |
| dc.publisher.place | Київ | |
| dc.subject.udc | 628.16+676.088+676.038.2 | |
| dc.title | Комплексні ресурсоефективні технології очищення вод паперових виробництв | |
| dc.type | Thesis |
Файли
Контейнер файлів
1 - 1 з 1
Ліцензійна угода
1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
- Назва:
- license.txt
- Розмір:
- 8.98 KB
- Формат:
- Item-specific license agreed upon to submission
- Опис: