Взаимодействие сероводорода с неорганическими сорбентами на основе полигидросиликата меди

• Автор: Пругло, Галина Федоровна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 185 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1.ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Адсорбционные и каталитические процессы при удалении сероводорода из газовой фазы
1.2. Некоторые кинетические закономерности взаимодействия газа с поверхностью твердых тел
1.3. Реакции окисления сульфидов металлов и сероводорода и условия их осуществления
1.4. Способы получения и характеристики металлсодержащих неорганических сорбентов
1.5. Аналитические методы определения серосодержащих компонентов в газах
ОБОСНОВАНИЕ РАБОТЫ
2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Характеристика исследуемых сорбентов и способы их подготовки для сорбции сероводорода
2.2. Получение серосодержащих соединений и их смеси
2.3. Методы анализа исследуемых веществ
2.3.1. Газохроматографический анализ серосодержащих газовых смесей
2.3.2. Определение серосодержащих соединений в газовой, твердой и жидкой фазе методами химического анализа
2.3.3. Термогравиметрическое исследование образцов
2.3.4. ИК-спектроскопическое исследование образцов
2.3.5. Определение структурных характеристик образцов
2.4. Методики определения сорбционных характеристик неорганических сорбентов при извлечении серосодержащих компонентов из газового потока
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТА И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Взаимодействие сероводорода с силикагелем, модифицированным ионами меди
3.1.1. Влияние содержания ионов меди в составе силикагеля

на его сорбционную активность
3.1.2. Влияние концентрации сероводорода в потоке гелия на величину сорбционной емкости силикагеля, модифицированного ионами меди
3.1.3. Кинетика сорбции сероводорода из потока гелия силикагелем, модифицированным ионами меди
3.1.4. Оценка влияния серосодержащих примесей на сорбцию сероводорода медными производными силикагеля
3.2. Взаимодействие сероводорода с силикагелем, модифицированным ионами меди, в атмосфере воздуха
3.2.1. Влияние кислорода на процесс взаимодействия сероводорода с медными производными силикагеля
3.2.2. Влияние температуры на процесс взаимодействия сероводорода с медными производными силикагеля
3.2.3. Кинетика извлечения сероводорода медными производными силикагеля из воздушного потока
3.2.4. Каталитические реакции на поверхности медных поизводных силикагеля
3.3. Активация модифицированных ионами металлов неорганических сорбентов при извлечении сероводорода из газовой фазы
3.4. Регенерации образцов модифицированного медью силикагеля
4. Практическое применение медных производных силикагеля
4.1. Изучение динамики сорбции сероводорода из потока
газа
4.2. Использование медных производных силикагеля для концентрирования сероводорода с целью очистки газовых выбросов
от сероводорода и аналитического определения
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА 16:1
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Экологическая безопасность человечества на рубеже двадцать первого века является первоочередной задачей, решение которой становится возможным только на уровне международного сотрудничества. В большой степени это относится к Северо-Западному региону с развитой промышленной инфраструктурой.
В результате выбросов промышленных предприятий и тепловых электростанций в регионе в атмосферу поступает ежегодно более 4 млн.тонн вредных веществ [1], в число которых входят серосодержащие соединения, попадающие в атмосферу в основном с выбросами тепловых станций и предприятий газоперерабатывающей, металлургической, целлюлозно-бумажной промышленности. Согласно данным региональных комитетов по экологии наблюдаемое превышение предельно допустимых концентраций (ПДК)[2], достигающее в ряде районов по сероводороду, метилмеркаптану и оксиду серы(4) десятикратных размеров, связано с несовершенством существующих методов очистки газовых выбросов [1].
Поискам решения проблемы очистки газовых выбросов от серосодержащих соединений посвящены новейшие разработки российских ученых, представленные, например, на пленарном заседании Научного совета по проблеме "Химия и технология органических соединений серы", состоявшемся в феврале 1998 года в Москве, и отражены в материалах ХУ1 Менделеевского съезда по общей и прикладной химии (1998 год) [3]
В рамках международной программы "Окно в Нидерланды" этот вопрос был включен в программу семинара "Стратегия экологической безопасности Санкт-Петербурга с использованием опыта Нидерландов" (сентябрь 1997 г.) [4].
Наряду с проблемой очистки газовых выбросов от серосодержащих соединений, в том числе от сероводорода, доля которого только в выбросах производства сульфатной целлюлозы составляет 50% от всех выбросов [5], актуальным является вопрос

с полифениловым эфиром при 70°С. Применяя в качестве детектора масс-спектрометр, можно определить эти газы на уровне 5 и 15 ррт, соответственно.
Хроматографический анализ смесей сероводорода с другими соединениями серы (S02, COS, CS2, сульфиды, меркаптаны и др.) не требует столь жестких условий, как хроматографирование оксидов серы. Однако и в случае определения низких содержаний (менее 10”4 масс.) сероводорода его отделение от сопутствующих примесей следует проводить на стеклянных или тефлоновых колонках, поскольку применение металлических колонок приводит к потерям целевого компонента за счет хемосорбции на внутренних поверхностях металлических колонок и коммуникаций хроматографа. Чаще других сорбентов используют Хромосилы 310 и 330 или инертные тефлоновые носители, пропитанные смесью полифенило-вого эфира и фосфорной кислоты. За последние годы эти колонки используют чаще, чем колонки с предварительно силанизирован-ными полимерными сорбентами.
Достаточно инертными сорбентами по отношению к сернистым газам являются карбопаки. Погрешность определения карбонил-сульфида и сероводорода (100 ррт) на таких колонках не превышает 2%, причем карбопаки дают возможность анализировать серосодержащие соединения с достаточно широким диапазоном температур кипения.
Селективная и инертная насадка для хроматографирования сернистых газов предложена российскими химиками (Сакодынским К.И. с сотр.). Поликомплексонат меди (2 + ), полученный на основе сополимера 2-метил-5-винил-пиридина с дивинилбензолом и глицидилметакрилатом, дольше других газов удерживает H2S, S02,аммиак и летучие амины и может быть использован не только для хроматографирования этих газов, но и для их концентрирования