Обезвреживание отходов производства бензола при повышенных давлениях - Курсовая работа

Окислительные реакции играют немаловажную роль в мире технической деятельности. В течение пяти последних десятилетий в области окислительного катализа достигнуты большие успехи. Они привели к созданию почти двух десятков новых технологий [1-4], такие знакомые процессы, как окисление пропилена в акролеин и акриловую кислоту, эпоксидирование пропилена, окисление бутилена и бутана в малеиновый ангидрид и др. получили широкое распространение. Отметим, что один из этих процессов окислительное ацилирование этилена в винилацетат создан на базе открытия, сделанного в России. Работы области селективного окисления, и в области защиты окружающей среды встречаются в целом ряде книг и обзоров, с которыми периодически выступают ведущие специалисты по катализу [7-14].Судьба производства многих органических продуктов может зависеть от решения проблемы очистки сточных вод. В связи с этим значительный интерес представляет электрохимическая очистка, основанная на реакциях анодного окисления органических соединений[15]. Спрос на бензол определяется развитием потребляющих его отраслей [16]. Наиболее важными продуктами, в производстве которых используется фенол, является фенолформальдегидная смола и бисфенол-А [17]. Фенол также используется в производстве синтетического волокна капрона, пестицидов, лекарственных препаратов, красителей, (аспирин, салол).Обладая температурой плавления 5,50 ?С, бензол может оправдать опасения специалистов и вмерзнуть в лед, увеличив тем самым срок своего вредного воздействия на продолжительное время [18]. Бензол практически не деградирует в окружающей среде и начинает разрушаться при нагревании лишь после 650 ?С. Бензол, попавший в реку, перемещаться изначально в виде своеобразной линзы, находящейся на поверхности воды, растворяясь постепенно по мере увеличения объема речного стока. Бензол поражает многие органы и жизненно важные системы, но, в общем рассмотрении, он является ядом крови. При остром отравлении бензолом улучшение состояния больного происходит через несколько месяцев, а кровеносная система человека восстанавливается через 5-7 лет, иногда 9-12 лет.Обезвреживание сточных вод, содержащих органические примеси, проводят деструктивным и регенеративным методами [20]. Термоокисление заключается либо в сжигании сточных вод вместе с другими горючими веществами (огневое обезвреживание), либо в окислении примесей кислородом, хлором, озоном и другими окислителями. Эти методы малоэффективны при низких концентрациях, а трудно окисляемые вещества вовсе не окисляются или трансформируются в более токсичные. Метод экстракции заключается в перемешивании сточных вод с растворителем-экстрагентом, в котором примеси лучше растворяются, чем в воде. Затем экстрагент с примесью отделяют от сточных вод.Прямое окисление бензола молекулярным кислородом представляется наиболее привлекательным методом получения фенола. Работы по окислению бензола с помощью О2 начались еще до того, как в 1865 г. С тех пор многочисленные попытки найти эффективный путь для проведения этой реакции не прекращаются. Окисление бензола ведут как в жидкой, так и в газовой фазах, при низком и высоком давлениях, в отсутствие и в присутствии разнообразных катализаторов [22]. Однако, в отличие от процесса окисления фенола ароматическое кольцо которого активировано присутствием ОН-группы, окисление бензола протекает менее интенсивно и с значительно меньшей селективностью по пероксиду водорода вследствие его побочного разложения на кислород и воду.Они позволяют полезно использовать оба электродных процесса за счет одновременного использования анодного окисления органических соединений и непрямого окисление продуктами катодного восстановления кислорода обладающих высокой окислительной активностью проявился в конце 20-го столетия. Поскольку при атмосферном давлении катодное восстановление кислорода протекает с низким выходом по току, перспективным является проведение процесса при повышенном давлении [31]. Открываются новые возможности для проведения процесса с участием газообразного кислорода, растворимость которого при повышенных давлениях возрастает. Фоновый электролит (иначе - проводящая соль, добавочный или индифферентный электролит) выполняет ряд функций: а) Снижает сопротивление раствора, способствуя поддержанию перепада напряжения на невысоком уровне это достигается при общей концентрации электролита порядка 0,1 моль?л-1. б) Фоновый электролит предотвращает миграцию деполяризаторов (катионов или анионов) к электроду, при этом концентрация фона должна быть в 50 - 100 раз выше концентрации деполяризатора [34]. Катион фона должен восстанавливаться при возможно более отрицательном значении потенциала в противном случае ограничивает область применения метода вследствие резкого подъема на конечном участке кривой I - E (не получается придельного тока так как концентрация высока). в) Органические вещества следует анализировать в буферном растворе.Хиклинг и Глестон предложили механизм, согласно которому предполагается, что в водном растворе гидрокси

Оглавление

Введение

Глава I. Литературный обзор

1.1 Использование бензола в химической технологии

1.2 Экологические проблемы производства бензола

1.3 Способы очистки сточных вод от органических веществ

1.4 Окисление молекулярным кислородом

1.5 Влияние давления и фонового электролита

1.6 Механизм анодного окисления

1.7 Электрохимический синтез гидрохинона

Глава II. Методика эксперимента

2.1 Аппаратура и реактивы

2.2 Подготовка автоклава и методика эксперимента

2.3 Методика проведения анализов

Глава III. Обсуждение результатов

3.1 Кинетика окисления бензола

3.2 Сравнение методик окисления

Выводы

Литература