ekipЭкология и промышленность РоссииEcology and Industry of Russia1816-03952413-6042ООО "Калвис"10.18412/1816-0395-2021-9-8-14ekip-1875Research ArticleИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯENGINEERING SOLUTIONSСнижение экологической опасности отработанных очистительных масс производства карбидного ацетиленаReducing the Environmental Hazard of Spent Cleaning Masses from the Production of Acetylene CarbideПлотниковаР.Н.PlotnikovaR.N.

канд. хим. наук, профессор

Cand. Sci. (Chem.), Professor

podpiska@kalvis.ruКорчагинВ.И.KorchaginV.I.

д-р техн. наук, зав. кафедрой

Dr. Sci. (Eng.), Head of Department

podpiska@kalvis.ruПоповаЛ.В.PopovaL.V.

канд. техн. наук., доцент

Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor

podpiska@kalvis.ruМальцевМ.В.MaltsevM.V.

канд. техн. наук, доцент

Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor

podpiska@kalvis.ruВоронежский государственный университет инженерных технологийРоссияVoronezh State University of Engineering TechnologiesRussian Federation202108092021259814Copyright © ООО "Калвис", 20212021ООО "Калвис"ООО "Калвис"https://www.ecology-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.ecology-kalvis.ru/jour/article/view/1875

Рассмотрены способы снижения экологической опасности при хранении отработанных очистительных масс, образующихся в производстве ацетилена мокрым способом. Установлены оптимальные условия проведения процесса обезвреживания отходов очистительной массы, накапливающихся на стадии улавливания фосфина и сероводорода в процессе получения ацетилена карбидным способом. Предложены пути регенерации твердого носителя, входящего в состав очистительных масс. Исследована возможность вторичного использования регенерированного твердого носителя – перлита вспученного. Приведена схема обезвреживания отходов производства карбидного ацетилена. Предложены приемы восстановления поглотительной емкости твердого носителя. Показана перспектива использования частично регенерированного отхода со стадии отмывки растворимых соединений, содержащего труднорастворимые фосфаты, для мульчирования почв и повышения притока важного биогенного элемента для питания и роста растений.

Methods of reducing the environmental hazard during storage of spent cleaning masses formed in the production of acetylene by the wet method are considered. The optimal conditions for the process of neutralizing the waste of the cleaning mass accumulating at the stage of trapping phosphine and hydrogen sulfide in the process of obtaining acetylene by the carbide method have been established. Ways of regeneration of a solid carrier included in the composition of cleaning masses are proposed. The possibility of secondary use of the regenerated solid support — expanded pearlite — has been investigated. A scheme for the neutralization of wastes from the production of carbide acetylene is presented. Methods for restoring the absorption capacity of a solid carrier are proposed. The prospect of using partially regenerated waste from the stage of washing soluble compounds containing sparingly soluble phosphates for mulching soils and increasing the influx of an important biogenic element for plant nutrition and growth is shown.

получение ацетилена карбидным способомкарбид кальцияацетилен-сырецкарбидная известьфосфинсероводородочистительная массагератольинфузорная землябихромат калиясерная кислотаперлит вспученныйхромсодержащие отходыобезвреживание отходоврегенерация твердого носителяизвлечения примесейproduction of acetylene by the carbide methodcalcium carbideraw acetylenecarbide limephosphinehydrogen sulphidecleaning massheratolinfusorial earthpotassium dichromatesulfuric acidexpanded perlitechromium-containing wastewaste neutralizationsolid carrier regenerationimpurities extractionReferencesПопова В., Енютина М., Попова Л., Филимонова О., Корчагин В., Репин П. Очистка газовых выбросов от оксидов азота с использованием торфо-щелочного сорбента. Экология и промышленность России. 2018. Т. 22. № 3. С. 4—9. [Электронный ресурс]. URL: https://doi.org/10.18412/1816-0395-2018-3-4-9 (дата обращения 01.03.2021).Попова В., Енютина М., Попова Л., Филимонова О., Корчагин В., Репин П. Очистка газовых выбросов от оксидов азота с использованием торфо-щелочного сорбента. Экология и промышленность России. 2018. Т. 22. № 3. С. 4—9. [Электронный ресурс]. URL: https://doi.org/10.18412/1816-0395-2018-3-4-9 (дата обращения 01.03.2021).Ruiz-Agudo E., Rodriguez-Navarro C. Study of CO2 capture capability of purified carbide lime waste. In 5th International Conference on Accelerated Carbonation for Environmental and Material Engineering. 2015. Р. 299—310. AIChE.Ruiz-Agudo E., Rodriguez-Navarro C. Study of CO2 capture capability of purified carbide lime waste. In 5th International Conference on Accelerated Carbonation for Environmental and Material Engineering. 2015. Р. 299—310. AIChE.El-Naggar K.A.M., Amin S.K., El-Sherbiny S.A., Abadir M.F. Preparation of geopolymer insulating bricks from waste raw materials. Construction and Building Materials. 2019. Iss. 222. Р. 699—705. [Электронный ресурс]. URL: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.06.182 (дата обращения 01.03.2021).El-Naggar K.A.M., Amin S.K., El-Sherbiny S.A., Abadir M.F. Preparation of geopolymer insulating bricks from waste raw materials. Construction and Building Materials. 2019. Iss. 222. Р. 699—705. [Электронный ресурс]. URL: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.06.182 (дата обращения 01.03.2021).Indrawati D., Wisnu R.P., Widyatmoko H. Characteristic of concrete using acetylene sludge as a substitute material for sand and cement. Aceh International Journal of Science and Technology. 2017. 6(3). P. 122—131. [Электронный ресурс]. URL: https://doi.org/10.13170/aijst.6.3.9239 (дата обращения 01.03.2021).Indrawati D., Wisnu R.P., Widyatmoko H. Characteristic of concrete using acetylene sludge as a substitute material for sand and cement. Aceh International Journal of Science and Technology. 2017. 6(3). P. 122—131. [Электронный ресурс]. URL: https://doi.org/10.13170/aijst.6.3.9239 (дата обращения 01.03.2021).Riaz T., Shakoori F.R., Ali S.S. Phosphine-induced alterations in microsomal enzymes of a stored grain pest trogoderma granarium collected from godowns of Punjab, Pakistan. Pakistan Journal of Zoology. 2018. Vol. 50. Iss. 1. P. 291—297. [Электронный ресурс]. URL: https://doi.org/10.17582/journal.pjz/2018.50.1.291.297 (дата обращения 01.03.2021).Riaz T., Shakoori F.R., Ali S.S. Phosphine-induced alterations in microsomal enzymes of a stored grain pest trogoderma granarium collected from godowns of Punjab, Pakistan. Pakistan Journal of Zoology. 2018. Vol. 50. Iss. 1. P. 291—297. [Электронный ресурс]. URL: https://doi.org/10.17582/journal.pjz/2018.50.1.291.297 (дата обращения 01.03.2021).Sheng H., Niu X., Song Q., Li Y., Zhang R., Zou D., Zhou S. Physiological and biochemical responses of Microcystis aeruginosa to phosphine. Environmental Pollution. 2019. 247. Р. 165—171. [Электронный ресурс]. URL: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2018.12.086 (дата обращения 01.03.2021).Sheng H., Niu X., Song Q., Li Y., Zhang R., Zou D., Zhou S. Physiological and biochemical responses of Microcystis aeruginosa to phosphine. Environmental Pollution. 2019. 247. Р. 165—171. [Электронный ресурс]. URL: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2018.12.086 (дата обращения 01.03.2021).Moon J., Jo W., Jeong S., Bang B., Choi Y., Hwang J., Lee U. Gas cleaning with molten tin for hydrogen sulfide and tar in producer gas generated from biomass gasification. Energy. 2017. 130. Р. 318—326. [Электронный ресурс]. URL: https://doi.org/10.1016/j.energy.2017.04.121 (дата обращения 01.03.2021).Moon J., Jo W., Jeong S., Bang B., Choi Y., Hwang J., Lee U. Gas cleaning with molten tin for hydrogen sulfide and tar in producer gas generated from biomass gasification. Energy. 2017. 130. Р. 318—326. [Электронный ресурс]. URL: https://doi.org/10.1016/j.energy.2017.04.121 (дата обращения 01.03.2021).Барковский И.Е., Лысиков А.И., Веселовская Ж.В., Мальцева Н.В., Окунев А.Г. Модифицированные щелочью активированные угли для сорбции и каталитического окисления сероводорода при очистке воздуха: влияние термической обработки на свойства материалов. Катализ в промышленности. 2019. Т. 19. № 3. С. 219—226. [Электронный ресурс]. URL: https://doi.org/10.18412/1816-0387-2019-3-219-226 (дата обращения 01.03.2021).Барковский И.Е., Лысиков А.И., Веселовская Ж.В., Мальцева Н.В., Окунев А.Г. Модифицированные щелочью активированные угли для сорбции и каталитического окисления сероводорода при очистке воздуха: влияние термической обработки на свойства материалов. Катализ в промышленности. 2019. Т. 19. № 3. С. 219—226. [Электронный ресурс]. URL: https://doi.org/10.18412/1816-0387-2019-3-219-226 (дата обращения 01.03.2021).Соколов А.А., Дементьев А.И., Подоплелов Е.В. Проблема осаждения солей и коррозионных процессов в установке для осушки и очистки топливного газа от сероводорода. Современные технологии и научно-технический прогресс. 2020. Т. 1. № 7. С. 63—64. [Электронный ресурс]. URL: https://doi.org/10.36629/2686-9896-2020-1-63-64 (Дата обращения 01.03.2021 г).Соколов А.А., Дементьев А.И., Подоплелов Е.В. Проблема осаждения солей и коррозионных процессов в установке для осушки и очистки топливного газа от сероводорода. Современные технологии и научно-технический прогресс. 2020. Т. 1. № 7. С. 63—64. [Электронный ресурс]. URL: https://doi.org/10.36629/2686-9896-2020-1-63-64 (Дата обращения 01.03.2021 г).Богданов В.М., Моисейчук О.В., Шумяцкий Ю.И. Сорбция фосфина из ацетилена активными углями. Журнал прикладной химии СССР. 1987. 60 (5 пт 2). С. 1055—1058.Богданов В.М., Моисейчук О.В., Шумяцкий Ю.И. Сорбция фосфина из ацетилена активными углями. Журнал прикладной химии СССР. 1987. 60 (5 пт 2). С. 1055—1058.Weston M.H., Morris W., Siu P.W., Hoover W.J., Cho D., Richardson R.K., Farha O.K. Phosphine Gas Adsorption in a Series of Metal-Organic Frameworks. Inorganic Chemistry. 2015. 54(17). Р. 8162—8164. [Электронный ресурс]. URL: https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.5b01055 (дата обращения 01.03.2021).Weston M.H., Morris W., Siu P.W., Hoover W.J., Cho D., Richardson R.K., Farha O.K. Phosphine Gas Adsorption in a Series of Metal-Organic Frameworks. Inorganic Chemistry. 2015. 54(17). Р. 8162—8164. [Электронный ресурс]. URL: https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.5b01055 (дата обращения 01.03.2021).Li A., Song H., Xu X., Meng H., Lu Y., Li C. Greener Production Process of Acetylene and Calcium Diglyceroxide via Mechanochemical Reaction of CaC2 and Glycerol. ACS Sustainable Chemistry and Engineering. 2018. 6(8). Р. 9560—9565. [Электронный ресурс]. URL: https://doi.org/10.1021/ acssuschemeng.8b01864 (дата обращения 01.03.2021).Li A., Song H., Xu X., Meng H., Lu Y., Li C. Greener Production Process of Acetylene and Calcium Diglyceroxide via Mechanochemical Reaction of CaC2 and Glycerol. ACS Sustainable Chemistry and Engineering. 2018. 6(8). Р. 9560—9565. [Электронный ресурс]. URL: https://doi.org/10.1021/ acssuschemeng.8b01864 (дата обращения 01.03.2021).СП 2.1.7.1386-03 "Санитарные правила по определению класса опасности токсичных отходов".СП 2.1.7.1386-03 "Санитарные правила по определению класса опасности токсичных отходов".Антонов И.А., Кузнецов Л.М. Получение ацетилена из карбида кальция. М., Химия, 1990. 112 с.Антонов И.А., Кузнецов Л.М. Получение ацетилена из карбида кальция. М., Химия, 1990. 112 с.Sontag H.J. Purification, drying and quality control of acety lene. Linde reports on science and technology. 1984. Р. 42—49.Sontag H.J. Purification, drying and quality control of acety lene. Linde reports on science and technology. 1984. Р. 42—49.Попова Л.Н., Репин П.С., Корчагин В.И., Плотникова Р.Н. Использование метода фитотестирования для определения класса опасности отходов. Экология и промышленность России. 2019. Т. 23. № 9. С. 49—53. [Электронный ресурс]. URL: https://doi.org/10.18412/1816-0395-2019-9-49-53 (дата обращения 01.03.2021).Попова Л.Н., Репин П.С., Корчагин В.И., Плотникова Р.Н. Использование метода фитотестирования для определения класса опасности отходов. Экология и промышленность России. 2019. Т. 23. № 9. С. 49—53. [Электронный ресурс]. URL: https://doi.org/10.18412/1816-0395-2019-9-49-53 (дата обращения 01.03.2021).Bains W., Petkowski J.J., Sousa-Silva C., Seager S. New environmental model for thermodynamic ecology of biological phosphine production. Science of the Total Environment. 2019. 658. 521—536. [Электронный ресурс]. URL: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.12.086 (дата обращения 01.03.2021).Bains W., Petkowski J.J., Sousa-Silva C., Seager S. New environmental model for thermodynamic ecology of biological phosphine production. Science of the Total Environment. 2019. 658. 521—536. [Электронный ресурс]. URL: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.12.086 (дата обращения 01.03.2021).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.