Плазменно-каталитическая очистка водных растворов от фенолов

• Автор: Квиткова, Елена Юрьевна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 118 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Методы химии высоких энергий в технике защиты окружающей 5 среды.

1.2. Применение катализа в методах химии высоких энергий.

1.3. Постановка задачи. 3

Глава 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

2.1. Описание экспериментальной установки

2.2. Методика нанесения катализаторов на гидрофильный материал стеклоткань.

2.3.Методики определения концентраций растворенных в воде и га зообразных продуктов, образующихся при обработке .модельных растворов в ПБР.
Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 3.1. Основные активные частицы плазмы барьерного разряда.
3.2. Эффективность деструкции фенолов в ПБР и в СПКП.
3.3. Продукты трансформации фенолов в ПБР и СПКП.
3.4. Кинетика процессов очистки воды от фенолов в СПКП
ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЯ


Реакцию фотохимического окисления пара и мстанитрозонитробензолов до соответствующих динитробензолов можно описать схемой из двух последовательных стадий , причм скорости фотохимического разложения изомерных нитрозонитробензолов значительно больше скоростей распада динитробензолов. В качестве конечных продуктов реакции при длительном облучении ультрафиолетовым светом образуются олигомерные азо и азоксисоединения и продукты гидроксилирования реакционной среды. Известно , что действие ионизирующего излучения на органические вещества, в том числе состав и выходы продуктов превращения исходного соединения, во многом зависят от степени разветвленности, наличия цикла, двойной связи и ароматичности молекулы. Список веществ, эффективно разлагаемых методами радиационной химии достаточно широк. Имеются данные о радиолизе гидроксиацетона в водном растворе , глубоком разложении муравьиной кислоты , хлорбензола , , 1,2 дихлорэтана , оксидов серы и азота , циклогексана , , полициклических ароматических углеводородов , полиэтиленоксида и др. Авторами этих работ предложены кинетические модели разрушения молекул загрязняющих веществ под действием ионизирующего излучения и идентифицированы основные продукты радиолиза. Среди продуктов у и импульсного радиолиза водных растворов хлорбензола найдены хлоридионы, иероксидные и фенольные соединения . В результате низкотемпературного К 7радиолиза водных растворов нолиэтиленоксида авторы выделяют образование следующих парамагнитных продуктов стабилизированных электронов, радикалов ОН и СН2 СН0. Пикаевым А. К. с 1руппой соавторов исследовано удаление моторного масла, дизельного топлива и мазута из воды радиационным методом . Продукты у радиолиза с молекулярными массами от до 0 а. СнСХ нафталин, метилнафталины, тетралин практически полностью удаляются при дозе кГр. Т.е. Гр достигается практически полная очистка воды от рассматриваемых загрязняющих веществ. Кроме того, Пикаевым А. К. рассмотрен эффективный метод снижения концентрации в воде нефтепродуктов при использовании 7 облучения Со, а также показана возможность использования электроннолучевой обработки многокомпонентных природных газовых смесей низших углеводородов. В настоящее время на практике расширяется использование озона получаемого в озонаторах с ячейками, представляющими разрядные устройства для очистки сточных вод от органических соединений . Озонирование представляет собой процесс абсорбции, сопровождаемый химической реакцией в жидкой фазе. Озон способен реагировать со многими органическими, элементорганическими и неорганическими соединениями, причем термодинамически эти реакции могут идти до конца лимитирующим фактором при этом выступают малые скорости реакций на конечных стадиях . На первой стадии реакции образуется промежуточный комплекс I. Экспериментальные подтверждения его существования пока получить не удалось, возможно, изза малого времени его жизни. Комплекс I частично превращается в II и в III и IV, которые в свою очередь изомеризуются в диоксифенолы резорцин V и гидрохинон VII и продукты расщепления ароматического ядра VI, VIII. Феноксильный радикал II превращается в хинон IX либо димеризуется X. Все конечные продукты УХ были выделены и идентифицированы. В ходе обработки воды озоном эти соединения также вступают во взаимодействие с ним, иногда даже быстрее, чем исходный фенол в частности, V, VII, IX. Анализ состава продуктов взаимодействия озона с фенолом сильно зависит от его концентрации в водном растворе. В частности при больших концентрациях может протекать реакция А см. Б становиться заметнее, что приводит к росту доли резорцина в продуктах. Среди простых кислородсодержащих производных наиболее отрицательное действие на качество воды оказывают альдегиды, придающие воде неприятный запах и активно поглощающие из не растворнный кислород. Кислоты при длительном воздействии озона могут окисляться дальше по СН группам вплоть до полного разрушения скелета. Основными продуктами окисления кетонов озоном являются уксусная кислота и диацетил. В результате реакции диацетила с также происходит образование уксусной кислоты .