Каталитическое гидродехлорирование полихлорбензолов и полихлорбифенилов

• Автор: Занавескин, Константин Леонидович
• Шифр специальности: 05.17.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 157 с. : ил.

Содержание
1. Введение

2. Литературный обзор

3. Методики проведения экспериментов

3.1. Установка и методика проведения опытов по изучению кинетических уравнений процесса

гидродехлорирования полихлорбензолов.

3.2. Методика проведения опытов

по гидродехлорированпю полихлорбензолов и

полихлорбифинилов

3.3. Методика определения хлоридиона

3.4. Методика определения гидроксида натрия

3.5. Методика проведения хроматографического
анализа полихлорированных бензолов.
3.6. Методика проведения хроматографического
анализа полихлорированных бифенилов
4. Экспериментальная часть
4.1. Влияние размера зерна катализатора на
процесс гидродехлорирования 1,2,4трихлорбензола.
4.2. Влияние содержания палладия на катализаторе
на процесс гидродехлорирования 1,2,4трихлорбснзола
4.3. Влияние концентрации щелочи па процесс
гидродехлорирования 1,2,4трихлорбензола.
4.4. Кинетика гидродехлорирования 1,2,4трихлорбензола
4.5. Кинетика гидродехлорирования 1,2дихлорбензола.
4.6. Кинетика гидродехлорировапия 1,3дихлорбензола.
4.7. Кинетика гидродехлорировапия 1,4дихлорбепзола.
4.8. Кинетика гидродехлорировапия хлорбензола.
4.9. Влияние концентрации щелочи на процесс
гидродехлорировапия полихлорированных бифенилов.
4 Влияние соотношения водной и органической фаз на процесс гидродехлорировапия
полихлорированных бифенилов.
4 Влияние давления водорода на процесс
гидродехлорировапия полихлорированных бифенилов.
4 Влияние температуры на процесс
гидродехлорирования полихлорированных бифенилов.
4 Влияние времени проведения реакции
на процесс гидродехлорировапия ПХБ
5. Обсуждение результатов
5.1. Выбор катализатора для переработки полихлорорганических отходов методом гидродехлорирования
5.2. Выбор оптимальной концентрации щелочи
и соотношения водной и органической фаз.
5.3. Кинетика реакций гидродехлорировапия
1.2.4трихлорбензола, 1,2дихлорбензола, 1,3дихлорбензола,
1.4дихлорбензола и хлорбензола.
5.4. Влияние давления на процесс гидродехлорировапия полихлорированных бифенилов
5.5. Влияние температуры на процесс гидродехлорировапия полихлорированных бифенилов
5.6. Влияние времени реакции на процесс гидродехлорирования полихлорированных бифенилов
5.7. Принципиальная технологическая схема процесса гидродехлорировапия ТХБ и ПХБ
6. Выводы.
7. Список литературы
1. Введение
Актуальность


В СССР к году объем производства монохлорбензола составил почти 0 тыс. В США суммарная мощность по нему в году достигла 3 тыс. Основные статьи потребления хлорбензола - использование его как растворителя и полупродукта для получения нитрохлорбензолов, хлораминов, нитрофенолов, дифенилоксида, фенилфенолов [,]. Дихлорбензолы в настоящее время используются как растворители, теплоносители, добавки к смазочным маслам [], реагенты для синтеза медицинских препаратов, полупродуктов и красителей, пестицидов, консервантов, душистых веществ, растворителей, дезинфицирующих средств |,,,]. Они являются сырьем для получения мономеров и полимеров []. Хлорфенолы б основном используются как полупродукты в синтезе красителей [,] и антисептики для защиты древесины, древесных изделий, других органических материалов (животных и растительных клеев, кожи и др. Как и ПХБ, перечисленные хлорароматическис соединения обладают высокой персистентностью, токсичностью и канцерогенным эффектом [,,]. Поэтому Агентством по Охране Окружающей среды США (Ш ЕРА) они отнесены к разряду приоритетных загрязнителей [,]. Хлорбензолы и хлорфенолы настолько долго и широко используются в хозяйственной деятельности человека, что встречаются повсеместно во всех основных составляющих окружающей среды [,]. Таким образом, проблема квалифицированной переработки хлорорганмческих продуктов, выработавших свой ресурс или являющихся отходами соответствующих производств, стоит крайне остро. При этом к методам переработки предъявляется ряд требований. К ним относятся возобновляемость углеводородной составляющей сырья, коммерческая ценность образующихся продуктов, энергосберегающий характер переработки, ее экономичность, высокая степень конверсии, универсальность способа, отсутствие среди продуктов переработки токсичных веществ []. Сравнительный анализ предлагаемых методов переработки хлорорганических отходов и, в первую очередь, ПХБ, ПХДД и ПХДФ: огневого обезвреживания [5,9,-], плазмохимического и электродугового разложения [8,,-], электрохимических методов [7,9,-], методов каталитического окисления [1,3,5,,,-3], реагентных [7,8,,,,4-7], пиролитических [8,,8-5], фото- и радиационнохимических методов дехлорирования [8,,,6-6], биотехнологических процессов [7,,,4,2,7-3], методов термического [,4-6] и каталитического гидродехлорирования (ГДХ) [8,,,,,7-1] показывает, что наиболее перспективными являются последние. ПХДЦ, ПХДФ и др. В широком смысле слова процессы ГДХ можно определить как результат замещения атомов хлора на водород в хлорорганических соединениях (ХОС). Это открывает возможность создания в ряде случаев сбалансированных по углеводородному сырью процессов синтеза ценных хлорорганических продуктов. ГДХ. В этом случае технологическая схема синтеза хлорбензола будет сбалансирована по органическому (бензол) и неорганическому (С) сырью. Процессы ГДХ хлорорганических соединений можно подразделить на две группы. К первой группе относятся методы, в которых в качестве гидродехлорирующих агентов используют любые соединения, кроме молекулярного водорода. К таким агентам относятся спирты [,7,8,0,6], углеводороды с относительно подвижными С-Н- связями [,7,9,7,8], гидриды металлов и гидридиые комплексы [ ,,7,9-3], нуль-валентные металлы в водной среде [0-2,6,7,4-6], муравьиная кислота и ее соли [,0,7,8], гидразин [,8]. Из перечисленных реагентов гидриды и гидридиые комплексы достаточно реакционноспособны и легко осуществляют дехлорирующую функцию в умеренных условиях без каких-либо дополнительных воздействий (температура, катализ, инициирование). Как указывалось ранее, нуль-валентные металлы также могут реагировать без дополнительных воздействий, однако, в этом случае достижение глубоких превращений требует длительного времени, перевода металлов в нанодисперсное состояние или катализа дехлорирования металлами VIII фуппы [0,5]. Наибольший эффект достигается при сочетании последних двух решений. Реакции дехлорирования углеводородами могут осуществляться в двух вариантах: радиационнохимическом и термическом.