Изучение каталитического действия сульфонатов фталоцианина кобальта в реакции жидкофазного окисления H2S кислородом и разработка способов очистки газов от H2S

Изучение каталитического действия сульфонатов фталоцианина кобальта в реакции жидкофазного окисления H2S кислородом и разработка способов очистки газов от H2S

Автор: Фаддеенкова, Галина Александровна

Шифр специальности: 02.00.15

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2005

Место защиты: Новосибирск

Количество страниц: 153 с. ил.

Артикул: 2771404

Автор: Фаддеенкова, Галина Александровна

Стоимость: 250 руб.

Изучение каталитического действия сульфонатов фталоцианина кобальта в реакции жидкофазного окисления H2S кислородом и разработка способов очистки газов от H2S  Изучение каталитического действия сульфонатов фталоцианина кобальта в реакции жидкофазного окисления H2S кислородом и разработка способов очистки газов от H2S 

Введение
Глава . Литературный обзор.
1.1 Катализаторы жидкофазиого окисления НгБ кислородом для процессов очистки газов.
1.2. Сульфонаты фталоцианина кобальта СоРсзНп активные катализаторы жидкофазного окисления НгБ кислородом в растворах.
1.3. Жидкофазное окисление ЬБ кислородом в присутствии сульфонатов фталоцианина кобальта в присутствии сульфонатов фталоцианина кобальта.
Глава . Методики экспериментов.
2.1. Исходные вещества.
2.2. Описание лабораторной статической установки и методик кинетических измерений на ней.
2.2.1. Описание лабораторной статической установки.
2.2.2. Методика проведения экспериментов по жндкофазиому окислению НгБ на статической установке.
2.2.3. Методика проведения экспериментов по превращению СМ ионов в БСЫ ионы при взаимодействии МаСЫ с Б0 в присутствии и в отсутствие ЫаН8.
2.3. Описание лабораторной проточной установки жидкофазного окисления Нгв и методика кинетических измерений на ней.
2.4. Описание лабораторных установок очистки газов от НгБ и НСЫ и методики . проведения измерений на этих установках.
2.4.1. Описание лабораторной барботажной установки очистки газов от Нав и ИСК и методика проведения измерений на этой установке.
2.4.2. Описание лабораторной установки очистки газов от с циркуляцией поглотиительного раствора и описание методик измерений на этой установке.
2.4.3. Описание лабораторной установки очистки газов от Нг8 и НСЫ с циркуляцией поглотиительного раствора и описание методик измерений на этой установке.
2.5 Описание установки остановленной струи и методика кинетических измерений на ней при изучении взаимодействия катализатора СоРсзМа4 с МаНБ.
2.6. Анализ исходных растворов реагентов, жидкой фазы реакционных смесей, очищаемых и очищенных газов.
2.6.1. Приготовление и стандартизация растворов реагентов.
2.6.2. Анализ жидкой фазы реакционной смеси, содержащей элементную серу, ЫаН8, Ыа0з, Иаз, а также катализаторы СоРсэНп и
компоненты буферных растворов.
2.6.3. Анализ жидкой фазы реакционной смеси, содержащей элементную серу, КаНБ, ИагБОз, Иаз, ЫаС4, ЫаС, ЫаБСМ, а также катализаторы СоРсзНп и компоненты буферных растворов.
2.6.4. Методики анализов, используемые в экспериментах по очистке газов НиНСИ .
2.7. Физикохимические методы исследования.
Глава III. Изучение жидкофазного окисления Н кислородом в присутствии сульфонатов фталоцианина кобальта в условиях процессов очистки газов от Н.
3.1. Сравнение каталитических свойств сульфонатов фталоцианина кобальта в реакции жидкофазного окисления Н кислородом при различных величинах .
3.2. Основные кинетические характеристики жидкофазного окисления Н кислородом в присутствии катализатора СоРсзКа4 в условиях, характерных для жидкофазного окисления Н на стадии окислительной регенерации поглотительного раствора очистки газов от Н.
3.3. Влияние продуктов окисления Н8 .ионов на каталитические свойства СоРсзЫа4 в реакции жидкофазного окисления Н кислородом.
3.3.1. Влияние сульфат и тиосульфат ионов на жидкофазное окисление Н кислородом в присутствии катализатора СоРсз4.
3.3.2. Влияние сульфит ионов на жидкофазнос окисление Н кислородом в присутствии катализатора СоРс8Са4.
3.3.3. Влияние свежеобразованиой элементной серы на жидкофазное окисление Н кислородом в присутствии катализатора СоРсз4.
3.4. Заключение
Глава IV. Изучение каталитического действия сульфонатов фталоцианина кобальта СФК СФК в реакции жидкофазного окисления Н кислородом. Разработка каталитических систем на основе СФК для процессаов очистки газов ог Н и опытная проверка полученных результатов на реальных газах.
4.1. Особенности механизма жидкофазного окисления Н кислородом в присутствии катализатора СоРсзКа4.
4.1.1. Изучение полисульфидного механизма жидкофазного окисления Н кислородом в присутствии катализатора СоРсОзИа
4.1.2. Зависимость удельной активности катализаторов СоРсзНп от их концентрации.
4.1.3. Сравнение реакционной способности НБ и Н8П ионов при их взаимодействии с катализатором СоРсзИа4 в анаэробных условиях.
4.1.4. Возможность изменения границ областей величин , при которых реализуются различные механизмы жидкофазного окисления Н в присутствии катализаторов СоРсзНп.
4.2. Увеличение каталитической активности и селективности по элементной сере катализаторов СоРсзНп в реакции жидкофазного окисления Н2Б кислородом путем дополнительной генерации НБп ионов в реакционной смеси. Опытная проверка полученных результатов.
4.2.1. Увеличение каталитической активности и селективности по сере СоРсзНл в реакции жидкофазного окисления НаБ кислородом путем дополнительной генерации НБп ионов в реакционной смеси.
4.2.2. Опытная проверка полученных результатов.
4.3. Создание эффективных каталитических систем на основе СФК, обладающих высокой каталитической активностью и селективностью по элементной сере в реакции жидкофазного окисления Н кислородом при 8,5 9,0. Опытная проверка полученных результатов.
4.3.1. Моделирование стадии окислительной регенерации поглотительного раствора, содержащего катализаторы СоРсз, при .2.
4.3.2. Применение растворимых солей марганца II совместно с катализаторами СоРсзп в реакции жидкофазного окисления Н2Б кислородом.
4.4. Разработка каталитической системы, включающей СоРсзНп и оксиды марганца III и марганца IV в гидрофобной матрице.
4.5. Заключение.
Глава V. Каталитическое действие СоРсзИа4 в реакции жидкофазного окисления Н кислородом при очистке газов от Н2Б и НСИ.
5.1. Влияние 8СЫ ионов на жидкофазное окисление Н кислородом в присутствии катализатора СоРс3Ка4.
5.2. Влияние СГГ ионов на жидкофазное окисление Н2Б кислородом в присутствии катализатора СоРсзКа4.
5.2.1. Результаты экспериментов по изучению влияния С ионов на жидкофазное окисление НгБ кислородом в присутствии катализатора СоРсзЫа4.
5.2.2. Обратимость дезактивации катализатора СоРсзНа4 СИ ионами в реакции жндкофазного окисления Н кислородом.
5.2.3. Обсуждение результатов экспериментов по изучению влияния СГ4 ионов на жидкофазное окисление Н2Б кислородом в присутствии катализатора СоРсзЫа4.
5.3. Удаление С ионов из поглотительных растворов очистки газов от Н и НСМ путем превращения СИ ионов в БСИ ионы при взаимодействии с НБп ионами.
5.3.1. Взаимодействие СИ ионов с НБ, ионами.
5.3.2. Удаление СЫ ионов из реакционной смеси в процессе жидкофазного окисления Н кислородом в присутствии катализатора СоРсз4 за счет дополнительного введения в реакционную смесь НБп ионов.
5.4. Заключение.
Глава VI. Разработка способов одновременной очистки газов от Н2Б и ПСЫ с использованием катализатора СоРсзЫа4. Опытная проверка разработанных способов очистки.
6.1. Предварительные испытания катализатора СоРсзКа4 в процессе очистки от Н2Б и НСИ коксового газа.
6.1.1. Предварительные испытания катализатора СоРсзИа4 в процессе очистки от Н2Б и НСЫ коксового газа с мольным отношением ННСИ
6.1.2. Предварительные испытания катализатора СоРс8Са4 в процессе очистки от Н и НСЫ коксового газа с мольным отношением НгБНСЫ
6.1.3. Предварительные испытания катализатора СоРсзКа4 в процессе очистки от Н и ИСК коксового газа с мольным отношением ННСЫ
1,7 при дополнительном введении в реакционную смесь Н5П ионов.
6.2. Удаление С ионов из реакционной смеси в процессе жидкофазного окисления Н кислородом в присутствии катализатора СоРсз. за счет введения в реакционную смесь элементной серы.
6.2.1. Взаимодействие СГ4 ионов с элементной серой в отсутствие НБ ионов.
6.2.2. Взаимодействие СЫ ионов с элементной серой в присутствии НБ ионов.
6.2.3. Анализ результатов, полученных при проведении экспериментов по взаимодействию СГ ионов с Б0 в отсутствие и в присутствии НБ ионов.
6.3. Разработка способов очистки газов от Н и НС, в которых достигается высокая каталитическая активность катализаторов СоРсзНп в реакции жидкофазного окисления Н на стадии окислительной регенерации поглотительного раствора.
6.3.1. Разработка способа очистки от НгБ и НСИ газов, в которых мольное отношение НгЗНСИ 1.
6.3.2. Разработка способа очистки от Н2Б и НСЫ газов, в которых мольное отношение ННСЫ может быть 1.
6.4. Опытная проверка способа очистки газов от Н2Б и НСЫ с использованием катализатора СоРсЗОзКа4.
Выводы
Литература


При выборе способа очистки газов нужно учитывать состав нефтяного газа наличие непредельных соединений, легко полимеризующихся соединений и состав газов термохимической переработки угля НСЯ, Мз, ССЬНгБ , смолообразные продукты. При очистке данных газов перспективно применение жидкостных окислительных способов очистки с использованием в качестве окислителя кислорода воздуха. НгБ превышает ООО тыс. Очистка газа жидкостными окислительными способами заключается в улавливании НгБ поглотительным раствором обычно слабощелочным и в последующей регенерации насыщенного сероводородом раствора продувкой воздухом с образованием в результате окисления элементной серы. Сера отделяется от раствора, а регенерированный раствор вновь направляется на очистку газа. Жидкофазное окисление НгБ кислородом в поглотительных растворах процессов очистки газов от Нг5 должно происходить при низких температурах, достаточно быстро и до конца. Жидкофазное окисление НгБ в нейтральных и щелочных водных растворах при комнатной температуре протекает довольно медленно в течение нескольких суток. Некаталитическое окисление НгБ достаточно быстро происходит только при температуре 0 С и давлении выше атм. Для ускорения этой реакции в процессах очистки газов от НгБ при низких температурах С используются катализаторы. Применение катализаторов позволяет сократить время жидкофазного окисления НгЗ до нескольких минут. Наиболее приемлемыми являются растворимые катализаторы, которые не отравляются смолообразными примесями и позволяют использовать высокоэффективные массообменные аппараты газ жидкость, что обеспечивает хорошую абсорбцию Нг5 и его последующее окисление воздухом. Катализаторы жидкофазного окисления НгБ кислородом для процессов очистки газов. Последнее условие является наиболее трудно достижимым вследствие сильно выраженной тенденции соединений серы со степенью окисления 2 к комплексообразованию, химическому связыванию переходных металлов, хемосорбции на активных центрах катализаторов, вызывающей дезактивацию катализаторов. Ионы переходных металлов. Тиоарсенаты натрия и аммония. Органические вещества, способные к окислительновосстановительным превращениям. Комплексы переходных металлов, устойчивые в среде НгБ, в том числе фталоциашшы переходных металлов. Ионы переходных металлов. Активными катализаторами жидкофазного окисления сероводорода до серы являются ноны переходных металлов 2, , . По данным нет полной ясности, является ли катализ солями тяжелых металлов гомогенным или гетерогенным процессом. При концентрациях ионов металлов М, когда наблюдается наиболее высокая удельная каталитическая активность, ионы металлов образуют с сероводородом окрашенные коллоидные растворы, которые довольно быстро коагулируют с образованием нерастворимых сульфидов металлов. В работах Кундо с сотрудниками 2, , представлены результаты экспериментов по сравнению активности и стабильности катализаторов на основе переходных металлов в реакции жидкофазного окисления Нг8 кислородом в слабощелочной и щелочной средах. В табл. Ыаг,М, 1 С, Ро атм. Наибольшей активностью обладают соли переходных металлов Мп, 1, Со, Си, Ре, для которых характерными являются одноэлектронные переходы. Это типичные катализаторы цепного окисления. Соли марганца выделяются своей высокой удельной активностью. Концентрация катализатора соли Мп2 в экспериментах, представленных в табл. НгЗ при ,4 и I С в присутствии катализатора МпСЬ наблюдается в интервале концентраций М тах МО5 М. При дальнейшем повышении концешграцин катализатора происходит снижение скорости окисления, которое авторы объясняют коагуляцией сульфида, образованием малоактивного осадка сульфида марганца. Соли цинка и кадмия, для которых окислительновосстановительные превращения не характерны, оказались малоактивными. Для ионов и сульфидов олова и свинца характерны только двухвалентные переходы между состояниями 2 и 4 . Соединения Сг не образуют сульфидов в водных растворах. Для восстановления Сг3 до Сг2 требуется более сильный восстановитель, чем сероводород Ео 0,8 по сравнению с Е0 для Н5 0,. Окисление Сг3 кислородом до более высоких степеней окисления не происходит.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.199, запросов: 121