Обезвреживание анилинсодержащих сточных вод электролизом под давлением кислорода

• Автор: Идрисова, Аида Хановна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Махачкала
• Количество страниц: 112 с. : ил.

1.1. Электрохимические процессы окисления, полимеризации и

ДЕСТРУКЦИИ АНИЛИНА

1.1.1. Закономерности протекания электродных реакций окисления и полимеризации анилина в зависимости от материала электрода, плотности тока и среды

1Л .2. Технология электрохимических процессов очистки

сточных вод от анилина

1.2. Интенсификация электрохимической деструкции

ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ, НАСЫЩЕННЫХ ф ПОД ИЗБЫТОЧНЫМ ДАВЛЕНИЕМ КИСЛОРОДА.

1.3. Влияние состава сточных вод и условий проведения

ЭЛЕКТРОЛИЗА НА КИНЕТИКУ И МЕХАНИЗМ

ЭЛЕКТРОВОССТАНОВЛЕНИЯ КИСЛОРОДА

1.4. Выводы ИЗ ЛИТЕРАТУРНОГО ОБЗОРА И ОБОСНОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.4.1. Интенсификация процесса окисления анилина электрохимически генерируемыми пероксидом водорода и
Л гипохлоритом натрия
ГЛАВА И. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Поляризационные измерения. Электроды.
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ЯЧЕЙКИ.
2.2. Автоклавы. Особенности проведения исследований при повышенных давлениях.
2.3. Методика проведения электрохимических исследований окисления анилина в водных растворах, насыщенных кислородом под давлением.
2.3.1. Окисление анилина в растворах, насыщенных кислородом
под давлением.
2.3.2. Окисление анилина активными частицами катодного
восстановления кислорода
2.4. Методика определения анилина и продуктов его
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ДЕСТРУКЦИИ В МОДЕЛЬНЫХ
АНИЛИНСОДЕРЖАЩИХ растворах методом ВЭЖХ
высокоэффективной ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ
ГЛАВА III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1. Закономерности протекания катодных реакций в
АНИЛИНСОДЕРЖАЩИХ ВОДНЫХ РАСТВОРАХ, НАСЫЩЕННЫХ
КИСЛОРОДОМ ПОД ДАВЛЕНИЕМ
3.2.1. Закономерности протекания катодных реакций под
давлением кислорода в системах Ма2Банилин и ЫаОанилин
3.2.2. Закономерности протекания катодных реакций под
давлением кислорода в системе КОН ганилин.
3.2.3. Закономерности протекания катодных реакций под
давлением кислорода в системе Н2Банилин.
3.1.4. Механизм участия активных частиц восстановления кислорода в процессе окисления анилина.
3.2. Закономерности протекания анодных реакций деструкции
АНИЛИНА НА РАЗЛИЧНЫХ ЭЛЕКТРОДНЫХ МАТЕРИАЛАХ ПОД
ДАВЛЕНИЕМ КИСЛОРОДА.
3.2.1. Закономерности протекания анодных реакций под
давлением кислорода в системах Ыаанилин и МаСНанилин.
3.2.2. Закономерности протекания анодных реакций под
давлением кислорода в системе КОН анилин
3.2.3. Закономерности протекания анодных реакций под
давлением кислорода в системе НгЗОанилин
3.3. Электролиз анилинсодержащих водных растворов
ПОД ДАВЛЕНИЕМ КИСЛОРОДА
3.4. Очистка сточных вод производства диафена от анилина
3.4.1. Вольтамперные исследования катодных и анодных процессов, протекающих в сточной воде производства диафена
3.4.2. Оценка эффективности деструктивного окисления анилинсодержащих систем методом ВЭЖХ.
3.4.3. Влияние давления кислорода на эффективность процесса
Ф 3.5. Математическая обработка экспериментальных данных
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


В частности, интенсивно развиваются исследования процессов непрямого электрохимического окисления органических соединений интермедиатами восстановления кислорода, сущность которых заключается в электрохимической генерации на катоде активных продуктов восстановления кислорода ионов , Н, радикалов Н, НО и т. В связи с тем, что катодная генерация окислителей с участием растворенного кислорода протекает при потенциалах положительнее реакции восстановления водорода, энергетические затраты при осуществлении указанных процессов существенно снижаются. Как показали исследования, проведенные по деструкции различных органических компонентов, наиболее перспективным с точки зрения экономии электроэнергии и эффективности процесса является осуществление электрохимического процесса под давлением кислорода. В этом случае снижаются потери электроэнергии в результате устранения диффузионных ограничений подвода кислорода к поверхности электрода за счет повышения его растворимости под давлением . Необходимость проведения систематических научных исследований по теме диссертационной работы продиктована актуальностью решения проблемы обезвреживания анилинсодержащих стоков для снижения экологической нагрузки на окружающую среду и малой изученностью электрохимических процессов, протекающих с участием анилина при повышенных давлениях кислорода. Цель работы состояла в исследовании электрохимического процесса окисления анилина при повышенных давлениях кислорода в водных растворах с использованием различных электродных материалов и применении полученных закономерностей в очистке анилинсодержащих сточных вод. Методы исследования. Для решения поставленных задач использовался комплекс электрохимических методов, включающий потенциодинамический, потенциостатический и циклический способы получения зависимостей ток потенциал, а также метод гальваностатического электролиза. Идентификация продуктов распада анилина проводилось с привлечением метода высокоэффективной жидкостной хроматографии. Достоверность сформулированных выводов и обоснованность рекомендаций достигалась использованием современных физикохимических методов, методов статистической обработки данных, применением метрологически аттестованных приборов и оборудования и сравнительного анализа полученных результатов с литературными данными. Апробация работы. Основные результаты докладывались и обсуждались на Международном конгрессе Вода экология и технология ЭКВАТЭК г. Москва, , Всероссийской научнотехнической конференции Экология море и человек г. Таганрог, , Всероссийской конференции Актуальные проблемы электрохимической технологии г. Саратов, , 1Ум Международном конгрессе по управлению отходами ВэйстТэк г. Москва, . Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ в виде статей и тезисов докладов. Объем и структура диссертации. Работа состоит из введения, трех глав, выводов и списка литературы, включающего 9 источника на русском и иностранных языках. Диссертация изложена на 2 страницах, содержит рисунков и 7 таблиц. ГЛАВА Г. Известно, что ароматические амины окисляются на платиновом электроде с образованием разнообразных продуктов детальное исследование кинетики окисления анилина на платиновом аноде проведено в работе . Установлено, что процесс электрохимического окисления анилина начинается при потенциалах менее положительных, чем потенциал выделения кислорода при одних и тех же условиях. Характерно, что при постоянном потенциале плотность тока резко возрастает по мере протекания электролиза. Отмеченное явление свидетельствует о том, что продукты окисления
анилина, накапливающиеся у поверхности электрода, ускоряют скорость электрохимической реакции, т. Электроокисление анилина является многоступенчатым процессом, включающим образование ряда промежуточных соединений. Первая стадия заключается в отщеплении протона. Стадия удаление протона с поверхности электрода определяет суммарную скорость анодного процесса. Указанный факт подтверждается тем, что максимальная скорость окисления анилина наблюдается в 2М растворе серной кислоты в которой подвижность гидроксониевых ионов наибольшая. В установившемся режиме электрохимического процесса скорость анодной реакции является сложной функцией потенциала электрода.