Материал: 8 неделя науки СВАО - тезисы с содержанием

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Литература

1. Боресков Г. К. Катализ в производстве серной кислоты.— М.: Госхимиздат, 1954.— С. 175.

2. Технология катализаторов/Мухленов И. П., Добкина Е. И., Дерюшкина В, И., Сороко В. Е.— Л.: Химия, 1989.

3. Ажихина Ю. В., Серегин А. Н., Рудин В. Н. Металлургическая технология переработки отработанных ванадиевых катализаторов сернокислотного производства//Тез. докл. VII Всерос. Совещ. 16—20 сентября 1996 г., Пермская обл., г. Чусовой.— С. 46.

Проект по утилизации полиэтилена

Данилова Т.С., Губонина З.И.

МГОУ имени В.С. Черномырдина

В настоящее время выделены из окружающей среды микроорганизмы способные использовать углерод полиэтилена в своём метаболизме в качестве источника углерода. В результате проведенных исследований было установлено, что полиэтилен может подвергаться деструкции под воздействием микроорганизмов. Среди этих микроорганизмов был обнаружен определенный консорциум.

Образцы полиэтилена измельчали до частиц размером не более 5 мм. К навескам измельченного полиэтилена добавляли стерильную синтетическую питательную среду следующего состава:

K2HPO4 - 7,0 г; KH2PO4 - 0,3 г; Mg SO4´7H2O – 0,1 г; (NH4)2SO4 – 1,0 г; Na – цитрат ´3H2O - 0,5 г. Микроэлементы: MgO – 0,1 г, FeCl3 – 0,054 г; ZnSO4´7H2O – 0,014 г; MnSO4´4H2O – 0,011 г; CuSO4´5H2O – 0,0025 г; CoSO4´7H2O – 0,0028 г; H3BO3 – 0,0006 г; Na2MoO4´2H2O – 0,0049 г. Дистиллированная вода - до 1 л.

В качестве единственного источника углерода использовали измельченный полиэтилен. В приготовленную питательную среду вносили 1 мл посевного материала, содержащего консорциум микроорганизмов (5 штаммов). Процесс биодеструкции полиэтилена проходит в анаэробных условиях; на начальной стадии с выделением газа, в дальнейшем - с потреблением выделенного газа.

Микроскопирование фрагментов полиэтиленовой пленки показало, что деструкция полиэтилена начинается в местах механического повреждения пленки с образованием перфорированных участков, затем нитеобразной структуры, и сферических образований, вероятно, содержащих продукты разрушения полиэтилена (Рис.2).

Рис. 1. Консорциум бактерий, использованных для исследований.

Рис.2. Разрушение полиэтиленовой пленки под воздействием консорциума микроорганизмов (увеличение 400 крат)

По окончании процесса культивирования через 12 месяцев был получен осадок активного ила с незначительными фрагментами неразрушенной полиэтиленовой пленки и культуральная жидкость, цвет которой менялся от светло-желтого до темно-коричневого, в зависимости от типа полиэтилена. Структура осадка представлена на рис. 3.

Рис.3. Осадок продуктов биоконверсии полиэтилена (увеличение 400 крат).

Результат проекта позволяет утверждать, что в процессе анаэробного культивирования консорциума микроорганизмов с использованием полиэтилена в качестве единственного источника углерода происходит утилизация полиэтилена с выделением смеси газообразных углеводородов, а также с образованием органических кислот. Состав микрофлоры, качественное и количественное содержание продуктов метаболизма изменяется с увеличением продолжительности культивирования микроорганизмов. Так, в течение первого месяца культивирования происходит значительное выделение газа при неизменном составе микрофлоры культуральной жидкости и практически неизменном весе полиэтиленовой массы. После 3х месяцев культивирования потери в массе полиэтилена составляют до 32,5% в зависимости от исходной концентрации полиэтилена. К 3-му месяцу культивирования потеря в массе полиэтилена замедляется. При длительном культивировании (более 11 месяцев) в культуральной жидкости образуется осадок активного ила, содержащий незначительное количество мелких фрагментов полиэтиленовой крошки.

Ссылки на использованные источники

http://www.bioplaneta.ru/research/ecology/polymer.php

Загрязнение атмосферного воздуха в городе москва

Димитренко И.С., Губонина З.И.

МГОУ имени В.С. Черномырдина

Загрязнение воздуха в Москве — повышенное содержание вредных примесей в приземном слое воздуха, вызванное выбросами промышленных предприятий, выхлопными газами автотранспорта и другими факторами. «Каждый год только от грязного воздуха в Москве умирают 3 - 3,5 тысячи горожан». Выбросы автотранспортных средств особенно опасны, потому что осуществляются в непосредственной близости от тротуаров в зоне активного пешеходного движения.

В воздухе Москвы повышено содержание бензопирена, диоксида азота, фенола и формальдегида. Бензопирен является сильным канцерогеном, в частности, вызывает лейкозы, врождённые уродства. Механизм действия связан с встраиванием (интеркаляцией) его молекул в молекулы ДНК.

Высокий уровень загрязнения атмосферного воздуха отмечается вблизи крупных автомагистралей и промышленных зон, особенно в восточной и юго-восточной части города. Наивысший уровень загрязнения воздуха в Москве наблюдается в районах Капотня, Люблино, Марьино из-за расположенного в черте города Московского нефтеперерабатывающего завода. Загрязнение приземного слоя воздуха в большой степени зависит от метеорологических условий. В отдельные периоды, когда метеорологические условия способствуют накоплению вредных веществ в приземном слое атмосферы, концентрации примесей в воздухе могут резко возрастать - возникает смог.

Уровень загрязнения воздуха оценивается по значениям интегрального показателя загрязнения и средним за сутки концентрациям монооксида углерода и диоксида азота.

Формальдегид оказывает раздражающее действие на организм человека, обладает общей токсичностью. При концентрациях выше предельных, формальдегид действует на центральную нервную систему, особенно на зрение и сетчатку глаз. При острых отравлениях характерно раздражение слизистых оболочек глаз и верхних дыхательных путей, резь в глазах, першение в горле, кашель, боль и чувство давления в груди.

Диоксид азота и Монооксид углерода при проникновении в органы дыхания человека приводят к нарушению системы дыхания и кровообращения. Вдыхаемые частицы влияют как непосредственно на респираторный тракт, так и на другие органы.

Диоксиды, выбрасываемые дизельным автотранспортом, являются сильными ядами, они подавляют иммунитет, вызывают рак, мутации потомства.

При повышенных концентрациях оксида углерода, уменьшается приток кислорода к тканям и к сердцу, повышается количество сахара в крови.

Загрязнение атмосферного воздуха в Москве привело к постоянному росту аллергических и астматических заболеваний у детей и высокой смертности среди пожилых людей в периоды летнего смога.

В виде примера рассмотрим  уровень загрязнения атмосферного воздухав Москве 15 сентября 2011 года.

По состоянию на 10 часов максимальные разовые концентрации (среднее за 20 минут) достигают:

  • оксид углерода – менее 0,2 ПДКм.р. (вблизи магистралей до 0,5 ПДКм.р.),

  • диоксид азота – 0,2 ПДКм.р.,

  • оксид азота – до 0,3 ПДКм.р.,

  • приземный озон – около 0,1-0,3 ПДКм.р.,

  • мелкие взвешенные частицы (РМ10) – менее 0,1 ПДКм.р.,

  • сероводород – 0,2-0,8 ПДКм.р.,

  • диоксид серы – менее 0,1 ПДКм.р.

Список источников:

  1. http://www.molnet.ru

  2. http://ru.wikipedia.org

Аппаратное оформление технологического процесса получения экстракционной фосфорной кислоты

Вольхина В.И., Тарчигина Н.Ф.

МГОУ имени В.С. Черномырдина

Экстракционный способ позволяет производить наиболее чистую фосфорную кислоту и включает основные стадии: сжигание (окисление) элементного фосфора в избытке воздуха, гидратацию и абсорбцию полученного P4O10 , конденсацию фосфорной кислоты и улавливание тумана из газовой фазы. Существуют два способа получения P4O10: окисление паров P и окисление жидкого P в виде капель или пленки. Вторую стадию получения термической фосфорной кислоты- гидратацию P4O10 - осуществляют абсорбцией кислотой (водой) либо взаимодействием паров P4O10 с парами воды. Гидратация (P4O10 + 6H2O 4H3PO4) протекает через стадии образования полифосфорных кислот. Все стадии процесса совмещены в одном аппарате, кроме улавливания тумана, которое всегда производят в отдельном аппарате. В промышленности обычно используют схемы из двух или трех основных аппаратов. В зависимости от принципа охлаждения газов существуют три способа производства термической фосфорной кислоты: испарительный, циркуляционно-испарительный, теплообменно-испарительный.

Испарительные системы, основанные на отводе теплоты при испарении воды или разбавленной фосфорной кислоты, наиболее просты в аппаратурном оформлении.

Циркуляционно-испарительные системы позволяют совместить в одном аппарате стадии сжигания P, охлаждения газовой фазы циркулирующей кислотой и гидратации P4O10.

Теплообменно-испарительные системы совмещают два способа отвода теплоты: через стенку башен сжигания и охлаждения, а также путем испарения воды из газовой фазы.

На отечественных предприятиях эксплуатируют технологические схемы с циркуляционно-испарительным способом охлаждения (двухбашенная система).

Технологическая схема установки мощностью 60 тыс. т в год 100%-ной H3PO: расплавленный желтый фосфор распыляется нагретым воздухом под давлением до 700 кПа через форсунку 7 в башне сжигания 6, орошаемой циркулирующей кислотой. Нагретая в башне кислота охлаждается оборотной водой в пластинчатых теплообменниках 5,11. Продукционная кислота, содержащая 73-75% H3PO4, отводится из контура циркуляции на склад. Дополнительное охлаждение газов из башни сжигания и абсорбцию кислоты производят в башне охлаждения (гидратации) 8, что снижает температурную нагрузку на электрофильтр и способствует эффективной очистке газов. Отвод теплоты в башне гидратации осуществляется циркулирующей 50%-ной H3PO4, охлаждаемой в пластинчатых теплообменниках. Газы из башни гидратации после очистки от тумана H3PO4 в пластинчатом электрофильтре выбрасываются в атмосферу. На 1 т 100%-ной H3PO4 расходуется 320 кг P.

Источник: https://files.student-it.ru/previewfile/284476