Технология реактивации гопкалита, отработанного в процессе деструкции озона

• Автор: Завадский, Аркадий Валерьевич
• Шифр специальности: 05.17.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 204 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Использование, дезактивация и реактивация гопкалита
1.1. Гопкалит
1.1 Л. Создание гопкалита
1.1.2. Получение гопкалита
1.1.3. Технология промышленного производства
1.2. Области использования гопкалита
1.2.1. Деструкция озона
1.2.1.1. Области применения озона
1.2.1.2. Водоподготовка.

„ 1.2.1.3. Очистка сточных вод.
1.2.14. Медицина.
1.2.1.5. Методы разложения озона ^

1.2.1.6. Катализаторы разложения озона

1.2.2. Окисление оксида углерода.

1.2.2.1. Окисление оксида углерода на диоксиде марганца.
1.2.2.2. Окисление оксида углерода на гопкалите.
1.3. Дезактивация гопкалита
1.3.1. Отравление.
1.3.2. Блокировка. ^
1.3.3. Спекание. ^

1.3.4. Удаление активной фазы,-
1.4 Физическая химия гопкалита
1.5. Реактивация гопкалита
1.6. Выводы
1.7. Задачи исследования и защищаемые положения
Глава 2. Объекты и методы исследований -
у' 3'
2.1. Характеристика объектов исследования
2.1.1. Катализатор ГКО.
2.1.2. Отработанный гопкалит ГФГ
2.1.3. Катализаторы ГКО-1 и ГКО-2.
2.1.4. Промышленный гопкалит ГФГ
2.1.5. Промышленный электролитический диоксид марганца
2.1.6. Образцы гопкалита иностранного производства
2.2. Экспериментальные методики
2.2.1. Физико-химические исследования
2.2.2. Теплота погружения в воду
2.2.3. Определение содержания примесей
2.2.4. Приготовление образцов реактивированных катализаторов
2.3. Оборудование и точность измерений
Г лава 3. Разработка технологии реактивации гопкалита _
3.1. Физико-химические исследования
3.1.1. Удельная поверхность
3.1.2. Адсорбционная способность
3.1.3. Теплота погружения в жидкий адсорбат
3.1.4. Химический анализ.
3.1.5. Активность в разложении озона и окислении оксида углерода
3.2. О механизме дезактивации
3.2.1. Основные особенности дезактивации
3.2.2. Термический анализ объектов.
3.2.2.1. Термический анализ ЭДМ.
3.2.2.2. Термический анализ ГФГ. -
3.2.2.3. Термический анализ отработанного ГКО.
3.3. Разработка основ технологии реактивации отработанных 110 катализаторов
3.3.1. Принципиальная технологическая схема.
3.3.2. Прочность.
3.3.2.1. Экстенсивный путь повышения прочности.
3.3.2.2. Интенсивный путь повышения прочности.
3.3.2.2.1. Интенсификация гидродинамического режима обработки.
3.3.2.2.2. Использование физико-химических свойств связующего.
3.3.3. Восстановление активных центров.
3.3.4. Оптимизация параметров технологического режима.
3.3.4.1. Температура обработки исходного сырья
3.3.4.2.Продолжительность отмывки
3.3.4 3. Температура термообработки гранул
3.3.4.4 Концентрация оксида меди.
3.3.5. Физико-химические свойства реактивированного катализатора 4. Технология реактивации гопкалита
4.1. Технологическая схема производства
4.2. Технико-экономическое обоснование разработанной технологии.
4.2.1. Оценка мощности производства.
4.2.2. Выбор основного оборудования
4.2.3. Затраты на реализацию процесса.
4.2.4. Расчет предотвращенного ущерба от загрязнения почвы. Выводы
Использованная литература Приложения:
1. Линейные размеры гранул промышленного гопкалита марки ГФГ
2. Линейные размеры гранул отработанного гопкалита ГФГ
3 Линейные размеры гранул промышленного катализатора ГКО-

116 118 121 125 125 128

133 144 144 150

151 160 161

4 относятся к IV типу, имеют явно выраженную точку перегиба и удовлетворительно описываются моделью БЭТ, с помощью которой была проведена оценка емкости монослоя (ат). Изотерма для образца № 5 относится к V типу. Ее отличительной особенностью является отсутствие выпуклости относительно оси абсцисс. В интервале давлений от 0 до 0,6 р/р0 изотерма линейна. Очевидно, что для оценки емкости монослоя в этом случае модель БЭТ неприменима. Для описания адсорбции паров воды на гопкалите, прокаленном при температуре 700 °С, была использована эмпирическая формула Фрейндлиха, записанная в виде уравнения Дубинина для адсорбентов с энергетически неоднородной поверхностью [128].
Таблица 1.
Влияние термообработки на параметры пористой структуры гопкалита
№№ п/п Температура термообработки, °С $уд, м /г Ю2-®, нм2 ^ме, м2/г
ммоль/г л мкмоль/м
1 300 172 2,10 12,2 13,6 89,
2 400 136 1,91 14,0 11,8 83,
3 500 107 1,15 10,7 15,5 59,
4 600 43 0,446 10,4 16,6 19,
5 700 31 0,289 9,32 17,8 10,
Эти результаты свидетельствуют, что гопкалит ГФГ обладает значительной адсорбционной способностью. Увеличение температуры прокалки с 300 до 700 °С приводит к снижению адсорбционной способности - емкость монослоя уменьшается в 7,3 раза. Однако при этом адсорбционные свойства единицы поверхности образца изменяются не столь значительно (в
1,5 раза). В зависимости от температуры предварительной термообработки величина адсорбционной площадки молекулы воды на гопкалите ГФГ составляет 11,8-17,8 А2. Полученные результаты находятся в хорошем