Каталитическое дожигание оксида углерода (II) озоном

• Автор: Назаров, Валерий Александрович
• Шифр специальности: 05.17.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 120 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СПОСОБЫ СВЯЗЫВАНИЯ ОКСИДА УГЛЕРОДА II В ГАЗОВЫХ СМЕСЯХ Литературный обзор

1.1. Свойства, реакционная способность и методы химического использования оксида углерода II техногенного происхождения

1.2. Токсические свойства оксида углерода II

1.3. Источники загрязнения угарным газом

1.4. Способы нейтрализации оксида углерода II в воздухе

1.5. Реагентные способы связывания оксида углерода II.

1.5.1. Реакции оксида углерода И с водяным паром

1.5.2. Реакции оксида углерода II с водородом.

1.5.3. Реакции оксида углерода И с кислородом.

1.6. Каталитические методы связывания оксида углерода II
1.6.1. Гопкалитовый метод.
1.6.2. Каталитические системы на основе оксидов 1 элементов
1.6.3. Каталитические системы на основе платиновых металлов
1.6.4. Каталитические системы для окисления СО озоном.
1.7. Выводы по литературному
ГЛАВА 2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1. Постановка задачи исследования.
2.2. Получение газовых смесей и их химический анализ
2.3. Методы исследования
ГЛАВА З.ОБЪМНОЕ ОКИСЛЕНИЕ СО КИСЛОРОДОМ И
озоном.
3.1. Окисление за счт подачи в выхлопные газы воздуха
3.2. Объмное окисление СО озоном.
ГЛАВА 4. КАТАЛИТИЧЕСКОЕ ОКИСЛЕНИЕ СО ОЗОНОМ
4.1. Медьоксидные катализаторы
4.2. Синтез медьоксидных и композитных катализаторов
4.3. Выбор оптимальных температурных режимов работы катализаторов
4.4. Каталитическая активность медьоксидных и композитных катализаторов
ГЛАВА 5. ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ЭФФЕКТИВНОСТЬ КАТАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ СО ОЗОНОМ
5.1. Характер взаимодействия компонентов реакционной смеси с катализаторами.
5.2. Структурные характеристики катализаторов по данным
электронной микроскопии.
ГЛАВА 6. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОЦЕССА ОКИСЛЕНИЯ ОКСИДА УГЛЕРОДА II ОЗОНОМ
6.1. Технология получения модифицированного медьоксидного катализатора.
6.2. Принципиальная технологическая схема дожигания СО в выхлопных казах.
6.3. Влияние различных факторов на эффективность
дожигания СО.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Ценность оксида углерода (II), содержащегося в газах, заключается в возможности его химического использования. Оксид углерода (II) является одним из исходных соединений, лежащих в основе современной промышленности органического синтеза. Интересны также многочисленные и разнообразные способы его применения для мелких производств, есть новые способы, находящиеся еще в разработке. Одной из важнейших проблем является обезвреживания автомобильного выхлопа от выброса в окружающую среду токсичного оксида углерода (II). В настоящее время в связи с возросшим загрязнением окружающей среды такая важная задача, как разработка методов очистки отходящих газов от СО выходит на первый план. Достаточно полно изучены методы химической очистки выхлопных газов. Не все технические способы отделения оксида углерода (II) дают возможность добиться полного удаления его, обычно большие или меньшие количества оксида углерода остаются в очищенном газе. Поэтому актуальной является разработка методов нейтрализации малых концентраций СО. Свойства, реакционная способность и методы химического использования оксида углерода (II) техногенного происхождения. Углерода оксид ( угарный газ) СО, молекулярный вес ,0 - газ без запаха и цвета, вес 1л при температуре 0° С и давлении 0 мм 1,1 г. Углерода оксид сравнительно хорошо растворяется, особенно под давлением в растворах СН2С, гидроксида аммония, в соляной кислоте. При обыкновенной температуре не сжижается, t кип -1,5°С; при температуре - 5° С затвердевает; t k-ptrr =0,2° С; р кркг = ,6 атм. Поверхностное натяжение жидкого оксида углерода 8,2 дин/мм при t = -3° С. Теплопроводность оксида углерода 0,кал/1 см'град'мг при 0°С и 0 мм, АН2 =, ккал/моль, горит синим пламенем, теплота сгорания ,7 ккал/моль ( р = const); диэлектрическая проницаемость 1, (при 0° С и 0 мм ); предел воспламеняемости в смеси с воздухом ,5-%. Обычно приписываемое оксиду углерода строение С=0. Прочность связи СО в оксиде углерода немного превышает ожидаемую для двойной связи. Оксид углерода (II) содержится в топочных газах, выхлопных газах автомобилей (2-%), табачном дыме ( 0,5 - 1%). Атмосферный воздух в промышленных районах, на улицах с большим содержанием транспорта содержит до - частей СО на 1млн частей воздуха. В производстве оксид углерода (II) получают в большом масштабе газификацией твердых топлив; при этом образуются газы со значительным содержанием СО: генераторный газ (-% СО); водяной газ (~% СО); светильный газ (-7% СО). При низкой температуре оксид углерода (II) химически достаточно инертен; при высоких температурах и в присутствии катализаторов легко вступает в различные реакции, в особенности в реакции присоединения^]. Оксид углерода (И) обладает восстановительными свойствами, что используют при выделении свободных металлов (Со, Си, Ге, РЬ, Мп, Мо, №, Ag, Бп) из оксидов при нагревании в атмосфере СО при температуре 0-°С. При облучении или в присутствии активного угля оксид углерода (II) легко присоединяет хлор с образование фосгена. Аналогичным способом оксид углерода (II) присоединяет серу с образованием СОБ. Оксид углерода (II) является первым их исходных соединений, лежащих в основе современной промышленности органического синтеза [2]. Качественное определение СО основано на сильной восстановительной способности оксида углерода. Исследуемый газ встряхивают с раствором СН2С в аммиаке и затем раствором Р(1С. При наличии оксида углерода образуется черный осадок металлического палладия. Рекомендован специальный реактив для обнаружения СО, так называемый гунамит, представляющий собой, пропитанную раствором Оз в дымящей Н (Реактив меняет окраску при действии СО). Количественное определение СО основано на се сожжении в смеси с кислородом или в непосредственном связывании оксида углерода в аппарате типа Орса раствором хлористой меди в аммиаке или в соляной кислоте. К первой группе относятся газы: коксовый (количество СО 3-%), светильный (6-9%), торфяной (6-%), буроугольный швельгаз (5-%), каменноугольный швельгаз (2-%), маслянный газ, газ прекинга (2-5%).