Окисление озоном сероводорода на сорбентах-катализаторах. Теоретические и технологические аспекты

• Автор: Беляев, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 113 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Физические свойства сероводорода

1.2. Химические свойства сероводорода.

1.3. Физикохимические константы озона

1.4. Растворимость озона в жидкостях

1.5. Термическое разложение озона.

1.6. Поглощение света озоном

1.7. Распад озона под действием ультрафиолетового излучения.

1.8. Гетерогеннокаталитическое разложение озона

1.9. Способы очистки газов от сероводорода..
1 Применение озона для очистки газов.
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Исходные реагенты и материалы
2.2. Методика синтеза сорбентовкатализаторов.
2.3. Обоснование выбора лабораторных установок для исследования
процесса окисления сероводорода озоном
2.3.1. Методика исследования кинетических закономерностей окисления сероводорода озоном.
2.3.2. Методика исследования стехиометрии взаимодействия сероводорода с озоном в присутствии сорбентакатализатора.
2.3.3. Методика исследования регенерации дезактивированных сорбентовкатализаторов
2.4. Методы исследования сорбентакатализатора
2.4.1. Термогравиметрический анализ.
2.4.2. Рентгенофазовый анализ..
2.4.3. ИКспектральный анализ.
ГЛАВА 3. ОКИСЛЕНИЕ ОЗОНОМ СЕРОВОДОРОДА НА СОРБЕНТАХКАТАЛИЗАТОРАХ
3.1. Кинетика окисления сероводорода озоном на алюмосиликатных сорбентахкатализаторах ХИПЕК.
3.2. Регенерация дезактивированных сорбентовкатализаторов
3.3. Результаты термогравиметрического анализа сорбентакатализатора
3.4. Результаты рентгенофазового анализа сорбентакатализатора.
3.5. Результаты ИКспектратьного анализа сорбентакатализатора
ГЛАВА 4. О ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ОЗОНОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЕРОВОДОРОДА В СИСТЕМЕ ПРОТОЧНОИНЖЕКЦИОННОГО АНАЛИЗА В ПРИСУТСТВИИ СОРБЕНТОВКАТАЛИЗАТОРОВ.
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ УДАЛЕНИЯ СЕРОВОДОРОДА ИЗ ВОЗДУХА В ПРИСУТСТВИЕ СОРБЕНТАКАТАЛИЗАТОРА И ОЗОНА.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


СК минимально определяемая концентрация сероводорода в 6 раз ниже его минимально определяемой концентрации при прямой регистрации. Практическая значимость результатов работы. В результате проведенной работы получены экспериментальные данные, которые можно положить в основу способа решения актуальной научноприкладной проблемы, имеющей важное экологическое значение, очистки воздуха от примеси сероводорода до концентраций, не превышающих значения ПДК. Предложенный способ глубокой очистки воздушной среды от примеси сероводорода может быть использован для очистки воздуха на предприятиях по переработке серосодержащего сырья, предприятиях пищевой промышленности, станциях аэрации, деятельность которых сопровождается риском эмиссии сероводорода в окружающую среду с концентрацией превышающей значения ПДК. На основании полученных кинетических и стехиометрических закономерностей, предложено применение алюмосиликатных сорбентовкатализаторов в качестве гетерогеннокаталитических приставок озонометрического определения сероводорода в системе проточноинжекционного анализа. Апробация работы. Основные материалы диссертации представлены на 2 региональных и 1 международной конференциях по актуальным проблемам химической науки, практики и образования, промышленной и экологической безопасности, новым химическим материалам и технологиям Пятнадцатой Нижегородской сессии молодых ученых технические науки. Тринадцатой конференции молодых учныххимиков Нижегородской области. Исследование разработка и применение высоких технологий в промышленности. С.Петербург, 9 декабря . Публикации. Основные результаты по теме диссертации опубликованы в 5 научных работах, в том числе 2 статьях в центральных журналах, рекомендованных ВАК Журнал прикладной химии, Вестник ИНГУ. Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 3 страницах машинописного текста и состоит из введения, пяти глав, выводов, списка цитируемой литературы. Работа содержит 4 таблицы и рисунка. Список литературы включает 5 ссылок на работы отечественных и зарубежных авторов. Экспериментальная работа по синтезу и исследованию сорбентовкатализаторов была выполнена на кафедре физической химии Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского. Там же проведена работа по исследованию кинетики взаимодействия сероводорода и озона в присутствии сорбентовкатйлизаторов. Рентгенофазовый и термогравиметрический анализы проводили в Институте металлорганичсской химии РАН. Сероводород для приготовления его смесей в воздухе был предоставлен Учреждением Российской академии наук Институтом химии высокочистых веществ им. Г.Г. Девятых РАН. Испытание эффективности очистки воздуха от примеси сероводорода осуществлялось в газопроточной установке с определением сероводорода методом газовой хроматографии с пламеннофотометрическим детектором, собранной в лаборатории аналитической химии ИХВВ РАН. ГЛАВА 1. В настоящем обзоре рассмотрены физические и химические свойства сероводорода и озона. Обобщены сведения из научной и патентной литературы, касающиеся способов очистки от сероводорода воздуха, природного газа. Показаны области применения озона в современных технологиях очистки газов и воздуха от различных токсичных примесей. В обычных условиях сероводород бесцветный газ с сильным характерным запахом тухлых яиц . Его запах ощущается в воздухе при содержании 06об. Сероводород ковалентное соединение. Молекула имеет угловую форму длина связи БН 0. НБН . Клм , . В образовании связей НЭН участвуют два 2 рэлектрона внешнего уровня атома серы. Молекулы сероводорода не образуют между собой водородных связей. Это объясняет плохую растворимость сероводорода в воде и газообразное состояние сероводорода при комнатной температуре . Сероводород имеет следующие характеристики молекулярная масса . С С . Джмоль 885. ДжмольК ДО8 кДжмоль энергия диссоциации 4. Джмоль 1крт. С, р1фИТ9. МПа, 1крИТ0. Энергия ионизации сероводорода . В . Сродство к электрону для сульфгидрильного радикала 2. В . Сродство к протону ч для сульфгидрильного радикала 7. В , для сероводорода 7. В. Дипольный момент 0. Д .